CN103944221B - 一种圆形机器人大功率充电固定装置 - Google Patents

一种圆形机器人大功率充电固定装置 Download PDF

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Abstract

一种圆形机器人大功率充电固定装置，圆形机器人为圆柱形结构，外表为圆柱面，其圆柱面上设有与充电装置连接的圆柱A极、金属片B极、A极凹槽、B极凹槽；所述A极凹槽、B极凹槽均设置在圆形机器人的外圆柱面上；所述A极凹槽的内表面为弧形槽。充电座为矩形结构，且在矩形长方向处铣有弧形凹槽，该凹槽弧面与圆形机器人的圆柱面相匹配；与圆形机器人1的A极凹槽、B极凹槽相对应，在充电座的弧形凹槽上设有充电座A极凹槽、充电座B极凹槽；本发明装置结构简单，通过传统机械设计与圆形机器人相匹配，可实现对圆形机器人大功率充电的功能。

Description

一种圆形机器人大功率充电固定装置
技术领域
本发明涉及一种大功率充电固定装置，属于充电固定装置设计领域，尤其涉及一种圆形机器人大功率充电固定装置。
背景技术
大功率充电机采用了功能完善的电源IC，并由数字逻辑电路进行实行采样控制，自动检测所充蓄电池的状态。该充电机采用了“恒流-恒压限流-恒压浮充”充电模式，达到了全自动工作状态，特别适合无人值守的工作场合。优质元器件的选用保证了产品本身的可靠性和稳定性，并且能显著延长蓄电池的使用寿命。
圆形机器人广泛应用在现有生活中，但其续航是一个很大的问题，因此通常采用大容量蓄电池保证其续航能力。然而，大容量蓄电池需要有大功率充电设备与其配套，目前对于大功率圆形机器人的研究较少，为此，本发明设计了一种新型的圆形急切人大功率充电固定装置。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种圆形机器人大功率充电固定装置，该固定装置结构简单，易于实现。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种圆形机器人大功率充电固定装置，该装置包括圆形机器人、充电座、圆柱A极、金属片B极、固定块a、固定块b、半U型架、弹簧、固定销a、固定销b、连接销、电源A极金属钩、A极凹槽、B极凹槽、充电座A极凹槽、充电座B极凹槽、横槽、竖槽、顶点、塑料连接杆、电源B极金属接触端、圆柱销。
具体而言，圆形机器人为待充电装置，充电座为充电装置。
圆形机器人为圆柱形结构，外表为圆柱面，其圆柱面上设有与充电装置连接的圆柱A极、金属片B极、A极凹槽、B极凹槽；所述A极凹槽、B极凹槽均设置在圆形机器人的外圆柱面上；圆柱A极安装在A极凹槽中间处，金属片B极安装在B极凹槽中间处；所述A极凹槽的内表面为弧形槽。
充电座为矩形结构，且在矩形长方向处铣有弧形凹槽，该凹槽弧面与圆形机器人的圆柱面相匹配；与圆形机器人1的A极凹槽、B极凹槽相对应，在充电座的弧形凹槽上设有充电座A极凹槽、充电座B极凹槽；所述充电座A极凹槽、充电座B极凹槽内分别设置有对圆形机器人的圆柱A极、金属片B极相接触的充电A极、B极。
当圆柱形机身在红外线的引导下进入半圆弧形内后，将金属钩（同时也是电极A）压入，然后旋转自身，当机身上嵌入的圆柱电极旋转对准金属钩后，金属钩在弹簧的作用下弹出，机身继续旋转，将金属钩侧向拉出。金属钩内部连杆带动电极B伸出，与机身上的金属触点压紧，完成电气连接。在机身停止运动后，两电极仍在拉杆和弹簧的作用下具有一定的紧固内力，保证了电气连接的可靠性和充分性，可用于大电流充电场合。当需要断开时，机身反向旋转，弹簧回复，电极B缩回。继续旋转，机身金属柱从金属钩中脱离，机身开出，对接完全分离。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
本发明装置结构简单，通过传统机械设计与圆形机器人相匹配，可实现对圆形机器人大功率充电的功能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为金属钩结构示意图。
图3为固定块a结构示意图。
图4为未连接时总体示意图。
图5为本装置的立体效果图。
图中：1、圆形机器人，2、充电座，3、圆柱A极，4、金属片B极，5、固定块a，6、固定块b，7、半U型架，8、弹簧，9、固定销a，10固定销b，11、连接销，12、电源A极金属钩，1.1、A极凹槽，1.2、B极凹槽，2.1、充电座A极凹槽，2.2、充电座B极凹槽，5.1、横槽，5.2、竖槽，5.3、顶点，7.1、塑料连接杆，7.2、电源B极金属接触端，12.1、圆柱销。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的说明。
如图1-5所示，一种圆形机器人大功率充电固定装置，该装置包括圆形机器人1、充电座2、圆柱A极3、金属片B极4、固定块a5、固定块b6、半U型架7、弹簧8、固定销a9、固定销b10、连接销11、电源A极金属钩12、A极凹槽1.1、B极凹槽1.2、充电座A极凹槽2.1、充电座B极凹槽2.2、横槽5.1、竖槽5.2、顶点5.3、塑料连接杆7.1、电源B极金属接触端7.2、圆柱销12.1；
具体而言，圆形机器人1为待充电装置，充电座2为充电装置；
圆形机器人1为圆柱形结构，外表为圆柱面，其圆柱面上设有与充电装置连接的圆柱A极3、金属片B极4、A极凹槽1.1、B极凹槽1.2；所述A极凹槽1.1、B极凹槽1.2均设置在圆形机器人1的外圆柱面上；圆柱A极3安装在A极凹槽1.1中间处，金属片B极4安装在B极凹槽1.2中间处；所述A极凹槽1.1的内表面为弧形槽。
充电座2为矩形结构，且在矩形长方向处铣有弧形凹槽，该凹槽弧面与圆形机器人1的圆柱面相匹配；与圆形机器人1的A极凹槽1.1、B极凹槽1.2相对应，在充电座2的弧形凹槽上设有充电座A极凹槽2.1、充电座B极凹槽2.2；所述充电座A极凹槽2.1、充电座B极凹槽2.2内分别设置有对圆形机器人1的圆柱A极3、金属片B极4相接触的充电A极、B极；
其中，电源A极金属钩12为充电A极，电源B极金属接触端7.2为充电B极；
电源A极金属钩12中间固定有圆柱销12.1；
半U型架7包括连接塑料杆7.1、电源B极金属接触端7.2；
电源A极金属钩12与半U型架7的连接塑料杆7.1通过连接销11连接；连接塑料杆7.1与电源B极金属接触端7.2通过固定销b10固定；
固定块a5、固定块b6为两充电极的固定装置；二者设置在充电座2内部；
电源A极金属钩12通过中间固定的圆柱销12.1一端与固定块a5的L形槽相配合；该L形槽包括横槽5.1、竖槽5.2、顶点5.3；该L形槽设置在固定块a5的两条相互垂直的边上，横槽5.1与竖槽5.2相互垂直，顶点5.3为横槽5.1、竖槽5.2的交汇点；
圆柱销12.1另一端与弹簧8连接，弹簧8通过固定销a9与固定块a5连接固定，所述固定销a9固定在顶点5.3的矩形对角线方向。
半U型架7通过固定销b10固定在固定块b6上；
该装置在未工作状态下，电源A极金属钩12的金属钩凸露在充电座A极凹槽2.1外部，弹簧8连接的圆柱销12.1置于L形凹槽的顶点5.3处。
当需要充电时候，圆形机器人1开到充电座2处，由于充电座2的弧形凹槽与圆形机器人1的外表面相一致，所以在圆形机器人1进入充电座2的时候，圆形机器人1的圆柱表面压紧凸露在外的电源A极金属钩12的金属钩，在压紧力的作用下，电源A极金属钩12的金属钩向充电座A极凹槽2.1的内部运动，并带动圆柱销12.1离开顶点5.3沿L形凹槽的横槽5.1压紧弹簧8，完成充电前的准备；接下来，圆形机器人1旋转自身，其旋转方向为由金属片B极4向圆柱A极3方向，即顺时针方向，当旋转至电源A极金属钩12的金属钩与圆柱A极3接触后，在弹簧8的预紧力作用下，圆柱销12.1带动电源A极金属钩12沿横槽5.1回归至顶点5.3，此时电源A极金属钩12的金属钩钩住圆柱A极3。圆形机器人1继续旋转，此时圆柱销12.1离开顶点5.3沿竖槽5.2运动，弹簧8随圆柱销12.1沿竖槽5.2移动至与矩形边平行位置时，弹簧8被完全压缩，对圆柱销12.1作用有沿横槽5.1方向的约束力，从而实现电源A极金属钩12的金属钩与圆柱A极3的应力接触。在这一动作过程中，电源A极金属钩12另一端连接的半U型架7被拉动，沿固定销b10旋转，电源B极金属接触端7.2凸露出B极凹槽1.2，实现与金属片B极4的应力接触；可实现对圆形机器人1的应力固定，然后启动电源，实现对圆形机器人1的大电流充电。
为防止电源A极金属钩12的金属钩与A极凹槽1.1的卡死，所述的电源A极金属钩12的金属钩长度大于A极凹槽1.1弧面长度5-8mm。
所述圆形机器人1与充电座2还设置有定位检测系统。圆形机器人1的金属片B极4处安装有红外传感器，底座弧形凹槽上等距分布有多个红外发射管，不同的方向定向发射红外线。红外线发射的信号经编码调制，使其在被接收时能相互区分。小车旋转自身时即可在不同的角度上接收到不同的红外信号，从而判定自身相对于基座的角度，实现了定位检测。

Claims (4)

1.一种圆形机器人大功率充电固定装置，其特征在于：该装置包括圆形机器人(1)、充电座(2)、圆柱A极(3)、金属片B极(4)、固定块a(5)、固定块b(6)、半U型架(7)、弹簧(8)、固定销a(9)、固定销b(10)、连接销(11)、电源A极金属钩(12)、A极凹槽(1.1)、B极凹槽(1.2)、充电座A极凹槽(2.1)、充电座B极凹槽(2.2)、横槽(5.1)、竖槽(5.2)、顶点(5.3)、塑料连接杆(7.1)、电源B极金属接触端(7.2)、圆柱销(12.1)；
具体而言，圆形机器人(1)为待充电装置，充电座(2)为充电装置；
圆形机器人(1)为圆柱形结构，外表为圆柱面，其圆柱面上设有与充电装置连接的圆柱A极(3)、金属片B极(4)、A极凹槽(1.1)、B极凹槽(1.2)；所述A极凹槽(1.1)、B极凹槽(1.2)均设置在圆形机器人(1)的外圆柱面上；圆柱A极(3)安装在A极凹槽(1.1)中间处，金属片B极(4)安装在B极凹槽(1.2)中间处；所述A极凹槽(1.1)的内表面为弧形槽；
充电座(2)为矩形结构，且在矩形长方向处铣有弧形凹槽，该凹槽弧面与圆形机器人(1)的圆柱面相匹配；与圆形机器人(1)的A极凹槽(1.1)、B极凹槽(1.2)相对应，在充电座(2)的弧形凹槽上设有充电座A极凹槽(2.1)、充电座B极凹槽(2.2)；所述充电座A极凹槽(2.1)、充电座B极凹槽(2.2)内分别设置有对圆形机器人(1)的圆柱A极(3)、金属片B极(4)相接触的充电A极、B极；
其中，电源A极金属钩(12)为充电A极，电源B极金属接触端(7.2)为充电B极；
电源A极金属钩(12)中间固定有圆柱销(12.1)；
半U型架(7)包括连接塑料杆(7.1)、电源B极金属接触端(7.2)；
电源A极金属钩(12)与半U型架(7)的连接塑料杆(7.1)通过连接销(11)连接；连接塑料杆(7.1)与电源B极金属接触端(7.2)通过固定销b(10)固定；
固定块a(5)、固定块b(6)为两充电极的固定装置；二者设置在充电座(2)内部；
电源A极金属钩(12)通过中间固定的圆柱销(12.1)一端与固定块a(5)的L形槽相配合；该L形槽包括横槽(5.1)、竖槽(5.2)、顶点(5.3)；该L形槽设置在固定块a(5)的两条相互垂直的边上，横槽(5.1)与竖槽(5.2)相互垂直，顶点(5.3)为横槽(5.1)、竖槽(5.2)的交汇点；
圆柱销(12.1)另一端与弹簧(8)连接，弹簧(8)通过固定销a(9)与固定块a(5)连接固定，所述固定销a(9)固定在顶点(5.3)的矩形对角线方向；
半U型架(7)通过固定销b(10)固定在固定块b(6)上；
该装置在未工作状态下，电源A极金属钩(12)的金属钩凸露在充电座A极凹槽(2.1)外部，弹簧(8)连接的圆柱销(12.1)置于L形凹槽的顶点(5.3)处。
2.根据权利要求1所述的一种圆形机器人大功率充电固定装置，其特征在于：当需要充电时候，圆形机器人(1)开到充电座(2)处，由于充电座(2)的弧形凹槽与圆形机器人(1)的外表面相一致，所以在圆形机器人(1)进入充电座(2)的时候，圆形机器人(1)的圆柱表面压紧凸露在外的电源A极金属钩(12)的金属钩，在压紧力的作用下，电源A极金属钩(12)的金属钩向充电座A极凹槽(2.1)的内部运动，并带动圆柱销(12.1)离开顶点(5.3)沿L形凹槽的横槽(5.1)压紧弹簧(8)，完成充电前的准备；接下来，圆形机器人(1)旋转自身，其旋转方向为由金属片B极(4)向圆柱A极(3)方向，即顺时针方向，当旋转至电源A极金属钩(12)的金属钩与圆柱A极(3)接触后，在弹簧(8)的预紧力作用下，圆柱销(12.1)带动电源A极金属钩(12)沿横槽(5.1)回归至顶点(5.3)，此时电源A极金属钩(12)的金属钩钩住圆柱A极(3)；圆形机器人(1)继续旋转，此时圆柱销(12.1)离开顶点(5.3)沿竖槽(5.2)运动，弹簧(8)随圆柱销(12.1)沿竖槽(5.2)移动至与矩形边平行位置时，弹簧(8)被完全压缩，对圆柱销(12.1)作用有沿横槽(5.1)方向的约束力，从而实现电源A极金属钩(12)的金属钩与圆柱A极(3)的应力接触；在这一动作过程中，电源A极金属钩(12)另一端连接的半U型架(7)被拉动，沿固定销b(10)旋转，电源B极金属接触端(7.2)凸露出B极凹槽(1.2)，实现与金属片B极(4)的应力接触；可实现对圆形机器人(1)的应力固定，然后启动电源，实现对圆形机器人(1)的大电流充电。
3.根据权利要求1所述的一种圆形机器人大功率充电固定装置，其特征在于：为防止电源A极金属钩(12)的金属钩与A极凹槽(1.1)的卡死，所述的电源A极金属钩(12)的金属钩长度大于A极凹槽(1.1)弧面长度5-8mm。
4.根据权利要求1所述的一种圆形机器人大功率充电固定装置，其特征在于：所述圆形机器人(1)与充电座(2)还设置有定位检测系统；圆形机器人(1)的金属片B极(4)处安装有红外传感器，底座弧形凹槽上等距分布有多个红外发射管，不同的方向定向发射红外线；红外线发射的信号经编码调制，使其在被接收时能相互区分；小车旋转自身时即可在不同的角度上接收到不同的红外信号，从而判定自身相对于基座的角度，实现了定位检测。
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