CN102799181B - 一种自动工作装置的充电站系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动工作装置的充电站系统，包含充电站和自动工作装置；充电站包含一底板，底板上设置有充电箱，充电箱上设置有第一充电端；自动工作装置上设置有与第一充电端相配合的第二充电端，自动工作装置需要充电时可自动行驶进充电站进行充电，所述的第一充电端设置在充电箱的顶部位置；所述的第二充电端设置在自动工作装置的底部位置，自动工作装置行驶进充电站后第二充电端与第一充电端保持接触，充电站对自动工作装置充电。本发明的充电站系统结构简单，对自动工作装置与充电站对接时的精度要求不高，通过充电端之间的弹性接触，实现了自动工作装置和充电站准确、可靠的对接，并保持良好接触，实现可靠地自动充电功能。

Description

一种自动工作装置的充电站系统
技术领域
本发明涉及一种充电站系统，特别是涉及一种能够为自动工作装置充电的充电站系统。
背景技术
自动工作装置，例如自动割草机、自动清洁器等自动工作设备近年来开始出现在市场上，这类设备被限定在一定的工作区域内工作，这类自动工作装置上通常配备有能量存储单元、控制单元和驱动单元，自动工作装置能够在限定的区域内自主工作，从而减轻人类的劳动负担。这类工作装置通常要求在能量耗尽前，能够自动返回到充电站进行充电，能否准确、可靠的返回充电站进行充电，是这类自动工作装置在技术方面需要着重考虑的方面之一，市场上也出现了各种形式的充电站系统。EP1302147B1专利公开了一种这类自动工作装置的充电站系统，包含充电站和自动工作工具，充电站上具有一个升起的部分，所述升起的部分上安装有第一传输部，自动工作工具机体的上部安装有第二传输部，通过第二传输部抵靠在第一传输部上进行能量传输。 EP2073088B1专利也公开一种充电站系统，包含充电站和机器人，充电站上设置一个第一传输部，机器人的前端设置有第二传输部，当机器人进入充电站后，第二传输部可以抵靠在第一传输部上进行充电，其中所述的第一传输部和第二传输部中至少有一个是有磁性的，以便第一传输部和第二传输部能够吸合从而更好地接触。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自动工作装置的充电站系统，在自动工作装置处于返回充电模式时，能够实现自动工作装置和充电站准确、可靠的对接，保持充电端的良好接触。
本发明通过如下技术方案来实现发明的目的：
一种自动工作装置的充电站系统，包含充电站和自动工作装置；所述的充电站包含一底板，所述底板上设置有充电箱，充电箱上设置有第一充电端；所述自动工作装置上设置有与所述的第一充电端相配合的第二充电端，自动工作装置需要充电时可自动行驶进充电站进行充电，其特征在于：
所述的第一充电端设置在充电箱的顶部位置；
所述的第二充电端设置在自动工作装置的底部位置，自动工作装置行驶进充电站后第二充电端与第一充电端保持接触，充电站对自动工作装置充电。
进一步的，前述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述的底板上还设置有台阶，所述自动工作装置的轮子在爬上台阶时，第二充电端的最低端的高度高于第一充电端的高度；自动工作装置的轮子在越过台阶进入所述充电站时，第二充电端与第一充电端保持接触。
进一步的，前述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述的第一充电端包含一第一充电片和一第二充电片，所述的第一充电片和第二充电片沿着充电箱宽度方向上安装在充电箱的顶面上；所述的第二充电端包含一第一充电柱和一第二充电柱，所述的第一充电柱和第二充电柱沿着自动工作装置宽度方上安装在其底部位置上，且向下伸出；自动工作装置行驶进充电站后，所述的第一充电柱与第一充电片接触，所述的第二充电柱与第二充电片接触。
进一步的，前述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述的第一充电片和/或第一充电柱在高度方向上是可伸缩的。
进一步的，前述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述的第二充电片和/或第二充电柱在高度方向上是可伸缩的。
进一步的，前述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述自动工作装置行驶进充电站后，所述第二充电端位于第一充电端垂直方向的上方，并与其保持弹性接触，所述的第一充电端和/或第二充电端在垂直方向上可弹性伸缩。
本发明的有益效果为：系统结构简单，对自动工作设备与充电站对接时的精度要求不高，通过充电端之间的弹性接触，可以实现自动工作装置和充电站准确、可靠的对接，并保持充电端的良好接触，能够可靠地实现自动充电功能。
附图说明
图1是本发明的自动工作装置的充电站系统的示意图；
图2是本发明的充电站的结构示意图；
图3是本发明的自动工作装置的结构示意图；
图4是图3中所示的自动工作装置沿A-A位置处的剖视图；
图5a至图5c是本发明的自动工作装置进入返回充电模式时，自动工作装置处于充电站台阶不同位置时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的自动工作装置的充电站系统，包含充电站1和自动工作装置2，所述的自动工作装置2被限定在特定的一区域3里工作，本发明采用电缆线作为自动工作装置2的区域边界，自动工作装置2被限定在电缆线所围成的区域3内部工作。自动工作装置2上设置有能量存储单元4、控制单元5和驱动单元6，所述的能量存储单元4为自动工作装置2提供工作所需的能量，所述的能量存储单元4优选地为蓄电池；控制单元5，通常采用微处理器的形式，用以控制自动工作装置2的行为方式（例如行走、拐弯、启动工作头工作、返回充电站充电等）；驱动单元6为自动工作装置2执行各项动作提供驱动力，所述驱动单元6优选地可以采用电机，特别是采用直流电机。
当自动工作装置2的控制单元5检测到能量存储单元4的能量需要补充时，控制单元5将控制自动工作装置2返回充电站1补充能量，例如，按照图中的箭头方向沿着电缆线围成的区域3返回充电站1充电。
图2中给出了充电站1的结构示意图，所述的充电站1包含一底板7，在底板7上设置有一充电箱8，所述充电箱8的顶部设置有第一充电端9。所述的第一充电端9包含一第一充电片10和一第二充电片11，第一充电片10和第二充电片11沿着充电箱宽度W 1 方向上安装在充电箱的顶面12上。
图3给出了自动工作装置2的结构示意图，所述的自动工作装置2包含主机体13，所述主机体13的内部设置有能量存储单元4、控制单元5和驱动单元6（图中未显示）。为了实现自动充电功能，在自动工作装置2的底部位置处设置有与所述的第一充电端相配合的第二充电端14，所述的第二充电端14包含一第一充电柱15和一第二充电柱16，所述的第一充电柱15和第二充电柱16沿着自动工作装置2宽度W 2 方向上安装在其底部位置上，且向下伸出；自动工作装置行驶进充电站后，所述的第一充电柱15与第一充电片10接触，所述的第二充电柱16与第二充电片11接触。
如图2所示，为了使得所述的第一充电端9和第二充电端14能够准确的接触，本发明进一步的在所述的底板7上还设置有台阶19，所述自动工作装置2的靠近第二充电端14的轮子在爬上台阶19时，第二充电端14的最低端的高度高于第一充电端9的高度；自动工作装置2的靠近第二充电端14的轮子在越过台阶19时，第二充电端14与第一充电端9保持接触。
为了使所述的第一充电端9和第二充电端14能够可靠的接触，作为本发明进一步的优化，至少第一充电端9和第二充电端14之一在高度方向上是可弹性伸缩的。如图4所示，以第二充电端14为例，第二充电端14的第一充电柱15和第二充电柱16分别安装在主机体13底部位置的容腔17内，所述容腔内部设置有一弹簧18，所述的弹簧18分别套设第一充电柱15和第二充电柱16上将其向下推压。当自动工作装置2返回到充电站1进行充电时，第二充电端14将与第一充电端9接触，第二充电端14的充电柱在弹簧18的作用下，可靠地抵靠在第一充电端9的充电片上。
下面在图2、图3和图4的结构基础上，结合图5a至图5c，说明本发明充电站系统的自动工作装置2进入充电站1充电的过程。
当自动工作装置2处于返回充电模式时，控制单元5（图中未示出）将控制引导自动工作装置2返回充电站1，在自动工作装置2的靠近第二充电端9的轮子爬上台阶19前,如图5a所示，第二充电端14的最低端的高度H 1 小于第一充电端9的高度H。
如图5b所示，当自动工作装置2的靠近第二充电端9的轮子在爬上台阶19时，第二充电端14的最低端的高度H 2 高于第一充电端9的高度H。
当自动工作装置2的靠近第二充电端9的轮子在越过台阶19时，如图5c所示，第二充电端14的第一充电柱15和第二充电柱16在弹簧18的推压作用下分别可靠地抵靠在第一充电端9的第一充电片10和第二充电片11上，第二充电端14的最低端的高度H 3 等于第一充电端9的高度H，实现充电站1为自动工作装置2充电。
以上是以具体实施例对本发明进行了详细说明，然而这些具体实施列不应当理解成对本发明的限制，凡采用等效替换或等同变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
本发明涉及的其他未说明部分，与现有技术相同。

Claims (4)

1. 一种自动工作装置的充电站系统，包含充电站和自动工作装置；所述的充电站包含一底板，所述底板上设置有充电箱，充电箱上设置有第一充电端；所述自动工作装置上设置有与所述的第一充电端相配合的第二充电端，自动工作装置需要充电时可自动行驶进充电站进行充电，其特征在于：
所述的第一充电端设置在充电箱的顶部位置；
所述的第二充电端设置在自动工作装置的底部位置，自动工作装置行驶进充电站后，第二充电端与第一充电端保持接触，充电站对自动工作装置充电；
所述的底板上还设置有台阶，所述自动工作装置的轮子在爬上台阶时，第二充电端的最低端的高度高于第一充电端的高度；自动工作装置的轮子在越过台阶进入所述充电站时，第二充电端与第一充电端保持接触；
所述自动工作装置行驶进充电站后，所述第二充电端位于第一充电端垂直方向的上方，并与其保持弹性接触，所述的第一充电端和/或第二充电端在垂直方向上可弹性伸缩。
2.根据权利要求1所述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述的第一充电端包含第一充电片和第二充电片，所述的第一充电片和第二充电片沿着充电箱宽度方向上安装在充电箱的顶面上；所述的第二充电端包含第一充电柱和第二充电柱，所述的第一充电柱和第二充电柱沿着自动工作装置宽度方向上安装在其底部位置上，且向下伸出；自动工作装置行驶进充电站后，所述的第一充电柱与第一充电片接触，所述的第二充电柱与第二充电片接触。
3.根据权利要求2所述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述的第一充电片和/或第一充电柱在高度方向上是可弹性伸缩的。
4.根据权利要求2所述的自动工作装置的充电站系统，其特征在于：所述的第二充电片和/或第二充电柱在高度方向上是可弹性伸缩的。
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