CN101607399A - 充电装置 - Google Patents

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Abstract

一种充电装置，用于为移动式机器人充电，其包括一具有电源触点的充电座。所述机器人的外壳的顶部中心位置设置具有一充电触点的充电垫片。机器人底部设有可自动伸缩的支撑柱及可带动机器人运动的轮子。所述机器人的外壳的侧壁设有一用来自动检测所述充电座或工作区域的感测器。所述机器人内部有一根据所述感测器反馈的位置信号发出指令，使机器人自动移动到充电座上或工作区域内的中央处理器。所述中央处理器还可发出指令使所述支撑柱自动伸出或缩回，使所述机器人在充电座上进行自动充电或断电。本发明充电装置使机器人的充电过程实现自动化，不需要人为操作，从而有效提高机器人的工作效率，实用性强。

Description

充电装置
技术领域
本发明涉及一种充电装置，尤其涉及一种移动式机器人充电装置。
背景技术
移动式机器人通常被用于在一定范围内完成给定的任务。移动式机器人用设置在其内部的充电电池为其提供电源进行工作，但是目前机器人的充电大多数都必须通过人为操作，不能自动进行充电。若工作中的机器人突然没有电了，它就会停止工作，直到使用者将机器人拿到充电座上充电，然后等机器人充电完毕后，使用者再将机器人放回工作区域内，它才可以继续工作，这样非常影响机器人的工作效率。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种为移动式机器人充电的充电装置。
一种充电装置，用于为移动式机器人充电，其包括一具有电源触点的充电座。所述机器人的外壳的顶部中心位置设置具有一充电触点的充电垫片。机器人底部设有至少三根不在同一条直线上的可自动伸缩的支撑柱及至少三个不在同一条直线上的可带动机器人运动的轮子。所述机器人的外壳的侧壁设有一用来自动检测所述充电座或工作区域的感测器。所述机器人内部有一根据所述感测器反馈的位置信号发出指令，使机器人自动移动到充电座上或工作区域内的中央处理器。所述中央处理器还可发出指令使所述支撑柱自动伸出或缩回，使所述机器人在充电座上进行自动充电或在充电完毕后自动与充电座的电源触点脱离，移动到工作区域继续工作。
本发明的充电装置，使机器人的充电过程实现自动化，并且可在机器人充完电后，自动断电，从而防止机器人充电过量，可有效提高机器人的工作效率，实用性强。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的充电装置及机器人的分解图；
图2是图1的机器人另一视角的示意图；
图3是图1的机器人的支撑柱缩回状态的内部结构局部放大图；
图4是图1的机器人的支撑柱伸出状态的内部结构局部放大图；
图5是图1的充电装置与机器人的立体组合图；
图6是图1的充电装置与机器人充电前的主视图；
图7是图1的充电装置与机器人充电时的主视图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1及图2，为本发明实施方式提供的一种充电装置100，用于为移动式机器人110充电，所述充电装置100包括一具有电源触点的充电座120。
所述机器人110的横截面为圆形，其具有一外壳111及一底部112。
所述机器人110的外壳111的顶部101的中心位置设有一充电垫片114，所述充电垫片114上具有一充电触点115。所述机器人110的外壳111的侧壁102固定有一感测器170，所述感测器170用来自动检测所述充电座120或工作区域的位置。
请参阅图2，所述机器人110的底部112设置有至少三根不在同一条直线上的可自动伸缩的支撑柱116及至少三个不在同一条直线上的可带动机器人110运动的轮子118。且所述支撑柱116伸出机器人110的底部112的高度大于所述轮子118的高度，从而可以升高机器人110的高度。可以理解，所述轮子118也可根据需要带动机器人110在运动的时候改变方向。
可以理解，所述支撑柱116的伸缩可以有很多种方式来实现。请参阅图3及图4，在本实施方式中，将机器人110的外壳111去掉，就可看到，所述机器人110的内部有一平行于其底部112的升降板113及一垂直固定于其底部112的升降柱117。所述升降板113有一上表面130及下表面140。所述升降板113的上表面130固定有一马达109及一转动轴119，所述转动轴119可被所述马达109带动实现正反转，所述转动轴119的端部固定有一环状齿条160。所述支撑柱116就固定在该升降板113的下表面140上。所述升降柱117贯穿所述升降板113的上表面130及下表面140，且所述升降柱117的侧壁轴向开设有一与所述转动轴119的齿条160相啮合的带状齿条150。当转动轴119反转时就可带动该升降板113下降，将所述支撑柱116伸出机器人110的底部112。当转动轴119正转时就可带动该升降板113上升，将所述支撑柱116缩回所述机器人110的体内，使机器人110的底部112的轮子118落在地面上。
所述机器人110内部的升降板113上还固定有一中央处理器180。所述中央处理器180可根据所述感测器170反馈的位置信号发出指令，使机器人110自动移动到充电座120上或工作区域内。所述中央处理器180与所述马达109相电连接，所述中央处理器180可发出指令使所述马达109带动转动轴119实现反转及正转，从而使所述支撑柱116自动伸出或缩回，实现所述机器人110在充电座120上进行充电或在机器人110充电完毕后与充电座120自动脱离。所述中央处理器180还可根据感测器170反馈的工作区域的位置信号发出指令，使机器人110自动移动到工作区域继续工作。
请参阅图1，所述充电座120包括一基板121，一挡板122，一充电板123，两个固定板124及两个导引板125。
所述基板121包括一支撑部126及一缓冲部127。所述支撑部126具有平坦的上表面。所述缓冲部127具有一斜面，其连接在支撑部126的一侧。机器人110可通过缓冲部127平稳地移动到支撑部126的上表面上。
所述挡板122设置在支撑部126上与缓冲部127对应的另一侧，用以阻挡移动至支撑部126上的机器人110继续移动。
所述充电板123垂直固定于所述挡板122的上方，并且与基板121平行放置。所述充电板123面对基板121的一侧设有一电源触点128。该电源触点128与所述挡板122之间的距离与所述机器人110的充电触点115与所述机器人110的边缘侧壁间的距离相同，从而使机器人110充电时，其外壳111上的充电触点115正好与所述充电板123的电源触点128相接触。可以理解，所述充电板123的内部可设置一整流器(未图示)，将电源触点128输出的电流转换为直流电。
所述两个固定板124平行放置，且均垂直于所述基板121的支撑部126。所述两个固定板124之间的距离等于机器人110径向尺寸，当机器人110充电时就恰好卡在该两个固定板124之间。
所述两个导引板125分别对应连接于所述两个固定板124的一侧，且均垂直于所述基板121的支撑部126。所述两个导引板125之间的宽度自远离固定板124到靠近固定板124方向逐渐变小。当机器人110运动到支撑部126的上表面时，所述两个导引板125为机器人110的运动轨迹起导引作用。
请参阅图1，当机器人110不需要充电时，其底部112的三根支撑柱116收缩在所述机器人110的体内，机器人110依靠其底部112的三个轮子118在地面上运动，在工作区域内自动进行工作。
当机器人110需要充电时，机器人110会通过其外壳111上设置的感测器170自动检测所述充电座120的位置，所述中央处理器180根据感测器170所反馈的位置信号，发出指令使机器人110用其三个轮子118朝充电座120运动。当所述机器人110通过缓冲部127运动到所述支撑部126的上表面时，由导引板125引导着机器人110逐渐进入两个固定板124之间。当机器人110碰到挡板122时，停止运动。请参阅图5及图6，此时机器人10上的充电触点115正好与所述充电板123的电源触点128的位置相对正，其底部112的轮子118自动停止运动。请参阅图7，中央处理器180发出指令使转动轴119反转，将收缩在机器人110体内的三根支撑柱116伸出其底部112，将机器人110的高度升高，此时所述机器人110上的充电触点115与充电板123上的电源触点128相接触，使机器人110开始充电。当充电完毕后，所述中央处理器180发出指令使转动轴119正转，将机器人110三根支撑柱116缩回，使其充电触点115与充电板123上的电源触点128脱离，防止机器人110充电过量。此时机器人110的轮子118落到充电座120的支撑部126上，然后机器人110的感测器170会自动检测所述工作区域的位置，所述中央处理器180根据感测器170所反馈的位置信号发出指令，使机器人110用其三个轮子118离开所述充电座120，朝工作区域运动。运动到工作区域后，所述中央处理器180会再次发出指令使机器人110继续工作。
可以理解，本发明中的移动式机器人也可以为玩具机器人。
本发明的充电装置，使移动式机器人的充电过程实现自动化，并且可在移动式机器人充完电后，自动断电，从而防止机器人充电过量，实用性强。
可以理解，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种充电装置，用于为移动式机器人充电，其特征在于，包括一具有电源触点的充电座，所述机器人的外壳的顶部中心位置设置具有一充电触点的充电垫片，机器人底部设有至少三根不在同一条直线上的可自动伸缩的支撑柱及至少三个不在同一条直线上的可带动机器人运动的轮子，所述机器人的外壳的侧壁设有一用来自动检测所述充电座或工作区域的感测器，所述机器人内部有一根据所述感测器反馈的位置信号发出指令，使机器人自动移动到充电座上或工作区域内的中央处理器，所述中央处理器还可发出指令使所述支撑柱自动伸出或缩回，使所述机器人在充电座上进行自动充电或在充电完毕后自动与充电座的电源触点脱离，移动到工作区域继续工作。
2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述机器人的内部有一平行于其底部的升降板及一贯穿所述升降板的上、下表面且垂直固定于机器人底部的升降柱，所述升降板的上表面有一马达及一可在该马达的带动下实现正反转的转动轴，所述转动轴的端部固定有一环状齿条，所述升降柱的侧壁轴向开设有一与所述升降板的环状齿条相啮合的带状齿条，所述机器人底部的支撑柱固定于所述升降板的底部。
3.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述马达与所述中央处理器相电连接。
4.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述充电座包括一基板，一挡板，一充电板，两个固定板及两个导引板，所述挡板垂直于所述基板，所述充电板垂直于所述挡板上与基板对应的一侧，且与基板平行放置，所述两个固定板平行放置且均垂直于所述基板，所述两个导引板均垂直于所述基板且分别连接于所述两个固定板的一侧，且所述两个导引板之间的宽度自远离固定板到靠近固定板方向逐渐变小。
5.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，所述基板包括一支撑部和一缓冲部，所述支撑部具有平坦的上表面，所述缓冲部具有一斜面，其连接在所述支撑部的一侧。
6.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，所述充电板面对基板的一侧设有一电源触点。
7.如权利要求6所述的充电装置，其特征在于，该电源触点与所述挡板之间的距离与所述机器人的充电触点与所述机器人的边缘侧壁间的距离相同。
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