CN106385069A - 一种自动对接充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动对接充电装置，包括充电座、与充电座对接的自适应插头机构、连接并支撑自适应插头机构的回转机构、底座以及设置在底座上的驱动电机。驱动电机与回转机构连接，控制模块设于底座底面。控制模块控制驱动电机，驱动电机带动回转机构，回转机构带动自适应插头机构使得自适应插头机构与充电座对接。相比于现有技术，本发明的自动对接充电装置的结构简单、轻量化、关节少、成本低、容差范围大和接口多。

Description

一种自动对接充电装置
技术领域
本发明涉及机械设备领域中的对接充电技术，尤其涉及一种自动对接充电装置。
背景技术
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能机器人的自动工作系统已经开始慢慢地走进人们的生活。由于这种自动工作系统一次设置之后就无需再投入精力管理，将用户从枯燥且费时费力的人工操作中解放出来，因此受到极大欢迎。
一般来说，智能移动机器人使用高质量的机载可充电蓄电池组来给自身供电，由于机载电源容量的限制，机器人的工作时间受到限制，一般只能维持几个小时，一旦电能耗尽，必须采用人工干预的方式来给机器人充电。即，当移动机器人电力不足时，发出提示信号，由操作人员手动完成机器人与充电器之间的电连接，然后实施充电，完成后亦由人工脱离充电连接电路。这种充电方式虽安全可靠、简单易行，但需要专人看管，浪费人力，而且也使得机器人的自动化、智能化不完整。如果要实现真正意义上的长期自治，机器人必须能在所处的环境中实现自我支持，实现连续任务环。一旦开始运行，机器人便进入连续任务环，即不再需要人的帮助，在此系统中，启动和停止是由机器人自动完成的。当移动机器人需要补充电力时，会自动驶向指定充电区，充电区域内有电气接口和充电装置，为了保证移动机器人和充电装置的电气接口正确对接，在充电区域设计导向装置，通过导向装置导引移动机器人和充电装置正确对接。然而，现有的对接解决方案仍然存在诸如结构复杂、成本高昂、接口较少等不良缺陷。
发明内容
依据本发明的一个方面，提供一种自动对接充电装置，包括：充电座、与充电座对接的自适应插头机构、连接并支撑自适应插头机构的回转机构、底座以及设置在底座上的驱动电机，其中驱动电机与回转机构连接，电机支撑架固定于底座，第一接近传感器和第二接近传感器分别设于底座的两端，控制模块设于底座底面，其中，控制模块控制驱动电机，驱动电机带动回转机构，回转机构带动自适应插头机构使得自适应插头机构与充电座对接。
在一具体实施例，充电座还包括：插座、盖子、右侧板和左侧板，其中，插座安装有多个插头端子，盖子设置在插座的上面，右侧板和左侧板分别设于插座的右侧和左侧。
在一具体实施例，充电座还包括：第一外壳、第二外壳、第一轴承、第二轴承、轴，其中，第一外壳设于右侧板和左侧板的下面，第二外壳设于右侧板、左侧板和盖子的上面，第一轴承和第二轴承分别安装在轴的两侧，轴设于右侧板和左侧板之间。
在一具体实施例，自适应插头机构还包括：插头和连接块，所述连接块具有第一连接部、第二连接部和第三连接部，其中，插头安装有多个插座端子和第三接近传感器，插头安装于第一连接部，第一连接部设有4个弹簧，第一连接部与第二连接部由第一销钉固定连接，第二连接部与第三连接部由第二销钉固定连接。
在一具体实施例，充电座与自适应插头机构对接时，自适应插头机构沿着左侧板和右侧板导向口进行自适应柔性矫正插头位置，回转机构的第一回转块和第二回转块沿着第三销钉回转，使自适应插头机构的插座端子导入充电座并与插头端子电性接触。
在一具体实施例，回转机构还包括第三外壳、第一L型连接件、第二L型连接件、第一回转块、第二回转块，其中，第二回转块设置在第一回转块的左边，第一L型连接件和第二L型连接件设置在第一回转块的右边，第一回转块与第二回转块由第三销钉连接，扭簧设于第三销钉上，两块弹簧板设于第二回转块的两侧，且每块弹簧板的端部均设有桥接块。
在一具体实施例，所述自动对接充电装置还包括第四外壳，其一端固定连接至自适应插头机构，另一端固定连接至回转机构。
采用本发明的自动对接充电装置，其包括充电座、与充电座对接的自适应插头机构、连接并支撑自适应插头机构的回转机构、底座以及设置在底座上的驱动电机，其中，控制模块设于底座底面并用于控制驱动电机，驱动电机带动回转机构，回转机构带动自适应插头机构使得自适应插头机构与充电座精确对接。相比于现有技术，本发明的自动对接充电装置的结构简单、轻量化、关节少、成本低、容差范围大和接口多。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出依据本发明一实施方式的自动对接充电装置的结构示意图；
图2示出图1的自动对接充电装置的充电座的结构示意图；
图3示出图1的自动对接充电装置的自适应插头机构的结构示意图；以及
图4示出图1的自动对接充电装置的回转机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出依据本发明一实施方式的自动对接充电装置的结构示意图。图2至图4分别示出图1的自动对接充电装置的充电座、自适应插头机构和回转机构的结构示意图。
参照图1～图4，在该实施方式中，本发明的自动对接充电装置包括充电座1、与充电座1对接的自适应插头机构2、连接并支撑自适应插头机构2的回转机构3、底座4以及设置在底座4上的驱动电机6。其中，驱动电机6与回转机构3连接，电机支撑架5固定于底座4，第一接近传感器7和第二接近传感器8分别设于底座4的两端，控制模块9设于底座4底面。控制模块9控制驱动电机6，驱动电机6带动回转机构3，回转机构3带动自适应插头机构2使得自适应插头机构2与充电座1对接。
充电座1还包括插座10、盖子11、右侧板13和左侧板14。其中插座10安装有多个插头端子12，盖子11设置在插座10的上面，右侧板13和左侧板14分别设于插座10的右侧和左侧。此外，充电座1还包括第一外壳15、第二外壳16、第一轴承17、第二轴承18、轴19。其中，第一外壳15设于右侧板13和左侧板14的下面，第二外壳16设于右侧板13、左侧板14和盖子11的上面，第一轴承17和第二轴承18分别安装在轴19的两侧，轴19设于右侧板13和左侧板14之间。
自适应插头机构2还包括插头26和连接块。连接块具有第一连接部21、第二连接部22和第三连接部24。其中，插头26安装有多个插座端子27和第三接近传感器28，插头26安装于第一连接部21，第一连接部21设有4个弹簧20，第一连接部21与第二连接部22由第一销钉23固定连接，第二连接部22与第三连接部24由第二销钉25固定连接。进一步，充电座1与自适应插头机构2对接时，自适应插头机构2沿着左侧板14和右侧板13导向口进行自适应柔性矫正插头位置，回转机构3的第一回转块33和第二回转块34沿着第三销钉35回转，使得自适应插头机构2的插座端子27导入充电座1并与插头端子12电性接触。此外，该自动对接充电装置还包括第四外壳39，其一端固定连接至自适应插头机构2，另一端固定连接至回转机构3。
回转机构3还包括第三外壳30、第一L型连接件31、第二L型连接件32、第一回转块33、第二回转块34。其中，第二回转块34设置在第一回转块33的左边，第一L型连接件31和第二L型连接件32设置在第一回转块33的右边，第一回转块33与第二回转块34由第三销钉35连接，扭簧36设于第三销钉35上，两块弹簧板37设于第二回转块34的两侧，且每块弹簧板37的端部均设有桥接块38。
采用本发明的自动对接充电装置，其包括充电座、与充电座对接的自适应插头机构、连接并支撑自适应插头机构的回转机构、底座以及设置在底座上的驱动电机，其中，控制模块设于底座底面并用于控制驱动电机，驱动电机带动回转机构，回转机构带动自适应插头机构使得自适应插头机构与充电座精确对接。相比于现有技术，本发明的自动对接充电装置的结构简单、轻量化、关节少、成本低、容差范围大和接口多。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种自动对接充电装置，其特征在于，所述自动对接充电装置包括：充电座(1)、与充电座(1)对接的自适应插头机构(2)、连接并支撑自适应插头机构(2)的回转机构(3)、底座(4)以及设置在底座(4)上的驱动电机(6)，其中，驱动电机(6)与回转机构(3)连接，电机支撑架(5)固定于底座(4)，第一接近传感器(7)和第二接近传感器(8)分别设于底座(4)的两端，控制模块(9)设于底座(4)底面，
其中，控制模块(9)控制驱动电机(6)，驱动电机(6)带动回转机构(3)，回转机构(3)带动自适应插头机构(2)使得自适应插头机构(2)与充电座(1)对接。
2.根据权利要求1所述的自动对接充电装置，其特征在于，充电座(1)还包括：插座(10)、盖子(11)、右侧板(13)和左侧板(14)，
其中，插座(10)安装有多个插头端子(12)，盖子(11)设置在插座(10)的上面，右侧板(13)和左侧板(14)分别设于插座(10)的右侧和左侧。
3.根据权利要求2所述的自动对接充电装置，其特征在于，充电座(1)还包括：第一外壳(15)、第二外壳(16)、第一轴承(17)、第二轴承(18)、轴(19)，
其中，第一外壳(15)设于右侧板(13)和左侧板(14)的下面，第二外壳(16)设于右侧板(13)、左侧板(14)和盖子(11)的上面，第一轴承(17)和第二轴承(18)分别安装在轴(19)的两侧，轴(19)设于右侧板(13)和左侧板(14)之间。
4.根据权利要求1所述的自动对接充电装置，其特征在于，自适应插头机构(2)还包括：插头(26)和连接块，所述连接块具有第一连接部(21)、第二连接部(22)和第三连接部(24)，
其中，插头(26)安装有多个插座端子(27)和第三接近传感器(28)，插头(26)安装于第一连接部(21)，第一连接部(21)设有4个弹簧(20)，第一连接部(21)与第二连接部(22)由第一销钉(23)固定连接，第二连接部(22)与第三连接部(24)由第二销钉(25)固定连接。
5.根据权利要求4所述的自动对接充电装置，其特征在于，充电座(1)与自适应插头机构(2)对接时，自适应插头机构(2)沿着左侧板(14)和右侧板(13)导向口进行自适应柔性矫正插头位置，回转机构(3)的第一回转块(33)和第二回转块(34)沿着第三销钉(35)回转，使得自适应插头机构(2)的插座端子(27)导入充电座(1)并与插头端子(12)电性接触。
6.根据权利要求1所述的自动对接充电装置，其特征在于，回转机构(3)还包括第三外壳(30)、第一L型连接件(31)、第二L型连接件(32)、第一回转块(33)、第二回转块(34)，
其中，第二回转块(34)设置在第一回转块(33)的左边，第一L型连接件(31)和第二L型连接件(32)设置在第一回转块(33)的右边，第一回转块(33)与第二回转块(34)由第三销钉(35)连接，扭簧(36)设于第三销钉(35)上，两块弹簧板(37)设于第二回转块(34)的两侧，且每块弹簧板(37)的端部均设有桥接块(38)。
7.根据权利要求1所述的自动对接充电装置，其特征在于，所述自动对接充电装置还包括第四外壳(39)，其一端固定连接至自适应插头机构(2)，另一端固定连接至回转机构(3)。
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