CN106992374B - 一种用于机器人的充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于机器人的充电装置，包括设置在机器人上的充电公头模块、以及设置在充电桩上的充电母头模块；所述的充电公头模块包括充电公头，充电公头采用圆锥体结构，并在充电公头的圆锥面上嵌设有公头端充电接触片，且公头端充电接触片具有与充电公头处于同一圆锥面上的外锥面结构；所述的充电母头模块中设置有与充电公头配合的圆锥形腔体，并在圆锥形腔体的内壁上嵌设有转动式连接结构的母头端充电接触片，母头端充电接触片具有与圆锥形腔体的内壁处于同一圆锥面上的内锥面结构，且母头端充电接触片还连接有用于充电时将母头端充电接触片压在公头端充电接触片上的弹性部件。本发明的充电装置，对接准确且可靠，安全。

Description

一种用于机器人的充电装置
技术领域
本发明属于机器人充电技术领域，具体涉及一种用于机器人的充电装置。
背景技术
现目前机器人产业蓬勃发展，机器人被广泛应用于各个行业，如搬运、巡检、清洁等，为人们生活、工作提供极大的方便。现有的机器人供电系统主要还是依靠搭载蓄电池来给自身供电，由于考虑到机器人自身空间，所以蓄电池的容量通常较小，通常只能维持机器人几个小时的动作，一旦电能耗尽，就只能通过人工操作的方式给机器人进行充电。这种充电模式不仅耗费人力而且自动化程度低，不利于机器人工作的持续开展。
为了实现机器人的自动充电，其中最为重要的环节就是需要解决机器人的充电公头与充电桩进行准确对接的问题，现有技术提供多种机器人充电机构，基本都是针对轻小型机器人使用，充电接口的对接可靠性和准确度较差，其充电安全性也不尽如人意。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种用于机器人的充电装置，对接准确、可靠，且安全性高。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于机器人的充电装置，包括设置在机器人上的充电公头模块、以及设置在充电桩上的充电母头模块；
所述的充电公头模块包括充电公头，充电公头采用圆锥体结构，并在充电公头的圆锥面上嵌设有公头端充电接触片，且公头端充电接触片具有与充电公头处于同一圆锥面上的外锥面结构；
所述的充电母头模块中设置有与充电公头配合的圆锥形腔体，并在圆锥形腔体的内壁上嵌设有转动式连接结构的母头端充电接触片，母头端充电接触片具有与圆锥形腔体的内壁处于同一圆锥面上的内锥面结构，且母头端充电接触片还连接有用于充电时将母头端充电接触片压在公头端充电接触片上的弹性部件，充电母头模块中还包括用于检测母头端充电接触片的外锥面与公头端充电接触片的内锥面是否重叠接触的检测开关，检测开关与用于控制向母头端充电接触片供电的控制供电系统信号连接。
优选地，所述的充电公头模块还包括壳体和识别传感器，壳体中设置有用于驱动充电公头伸出或缩回壳体内的伸缩驱动机构，识别传感器与控制伸缩驱动机构伸缩的伸缩控制系统信号连接。
优选地，所述的伸缩驱动机构采用电锭，电锭的轴端连接所述的充电公头。
优选地，所述的弹性部件采用簧片，簧片设置在母头端充电接触片背部，并与母头端充电接触片弹性支撑连接。
优选地，所述的充电母头模块包括母头基座，母头基座采用对称布置的两个半基座可拆卸连接而成，每个半基座上设置有半圆锥面，两个半基座重合连接后中间形成所述的圆锥形腔体。
优选地，所述的检测开关采用微动开关。
优选地，还包括充电控制板、充电桩对正传感器、充电桩配合到位传感器和降压稳压模块。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.充电公头模块与充电母头模块采用锥形的配合面进行配合连接，能够保持配合的唯一性，使得充电而配合后机器人位置和方向保持一致，可以利用充电桩进行重新定位，减小定位困难；
2.充电时，通过簧片等弹性部件来压紧母头端充电接触片，保证充电接触良好，即使出现轻微震动或错位也不会导致充电中断；
3.平时两端接触片均不带电，机器人端与充电桩部分接触到位后机器人端接触片与电池接通，此时接触片才会带电，从而有效的提高了对接安全性与对接的智能性。
附图说明
图1是本发明的充电装置结构示意图。
图2是本发明的充电装置剖视图。
图3是本发明的充电母头模块内部结构示意图。
图4是本发明的充电母头模块俯视图。
附图标记：100-充电公头模块，101-壳体，102-充电公头，103-公头端充电接触片，104-伸缩驱动机构，200-充电母头模块，201-圆锥形腔体，202-母头基座，203-母头端充电接触片，204-检测开关，205-弹性部件。
具体实施方式
参照图1-4，一种用于机器人的充电装置，包括设置在机器人上的充电公头模块100、以及设置在充电桩上的充电母头模块200。充电公头模块100包括充电公头102，充电公头102采用圆锥体结构，并在充电公头102的圆锥面上嵌设有公头端充电接触片103，且公头端充电接触片103具有与充电公头102处于同一圆锥面上的外锥面结构。充电母头模块200中设置有与充电公头102配合的圆锥形腔体201，并在圆锥形腔体201的内壁上嵌设有转动式连接结构的母头端充电接触片203，母头端充电接触片203具有与圆锥形腔体201的内壁处于同一圆锥面上的内锥面结构，且母头端充电接触片203还连接有用于充电时将母头端充电接触片203压在公头端充电接触片103上的弹性部件205，充电母头模块200中还包括用于检测母头端充电接触片203的外锥面与公头端充电接触片103的内锥面是否重叠接触的检测开关204，检测开关204与用于控制向母头端充电接触片203供电的控制供电系统信号连接。检测开关204采用微动开关，控制供电系统图未示，该控制供电系统可根据检测开关204提供的信号，判断是否向母头端充电接触片203供电。
充电装置在充电时，通过将充电公头模块100上的充电公头102插入到充电木头模块的圆锥形腔体201中，充电公头102上的公头端充电接触片103与圆锥形腔体201中的母头端充电接触片203接触，接触后母头端充电接触片203触碰到检测开关204，检测开关204传递信号至控制供电系统，然后才向母头端充电接触片203供电；在未接触时，充电母头端接触片则是不带电的，保证了充电安全性。充电公头模块100与充电母头模块200采用锥形的配合面进行配合连接，能够保持配合的唯一性，使得充电而配合后机器人位置和方向保持一致，可以利用充电桩进行重新定位，减小定位困难。
充电公头模块100还包括壳体101和识别传感器，壳体101中设置有用于驱动充电公头102伸出或缩回壳体101内的伸缩驱动机构104，识别传感器与控制伸缩驱动机构104伸缩的伸缩控制系统信号连接。伸缩驱动机构104采用电锭，电锭的轴端连接所述的充电公头102。通过伸缩驱动机构104能够控制充电公头102的伸缩，在不充电时，将充电公头102缩回至壳体101中，需要充电时在将充电公头102伸出。同时通过设置有识别传感器，仅在机器人靠近充电桩时才将充电公头102伸出，平时两端的充电接触片均不带电，同时充电公头102也是位于壳体101中的，有效的提高了安全性和对接的智能性。
弹性部件205采用簧片，簧片设置在母头端充电接触片203背部，并与母头端充电接触片203弹性支撑连接。通过簧片等弹性部件205来压紧母头端充电接触片203，保证充电接触良好，即使出现轻微震动或错位也不会导致充电中断。
充电母头模块200包括母头基座202，母头基座202采用对称布置的两个半基座可拆卸连接而成，每个半基座上设置有半圆锥面，两个半基座重合连接后中间形成所述的圆锥形腔体201。将母头基座202进行了完全相同的上下拆分，使得基座加工得到简化，降低加工成本。
充电装置还包括充电控制板、充电桩对正传感器、充电桩配合到位传感器和降压稳压模块。

Claims (3)

1.一种用于机器人的充电装置，其特征在于，包括设置在机器人上的充电公头模块(100)、以及设置在充电桩上的充电母头模块(200)；
所述的充电公头模块(100)包括充电公头(102)，充电公头(102)采用圆锥体结构，并在充电公头(102)的圆锥面上嵌设有公头端充电接触片(103)，且公头端充电接触片(103)具有与充电公头(102)处于同一圆锥面上的外锥面结构；
所述的充电公头模块(100)还包括壳体(101)和识别传感器，壳体(101)中设置有用于驱动充电公头(102)伸出或缩回壳体(101)内的伸缩驱动机构(104)，识别传感器与控制伸缩驱动机构(104)伸缩的伸缩控制系统信号连接,伸缩驱动机构(104)采用电锭，电锭的轴端连接充电公头(102)；
所述的充电母头模块(200)中设置有与充电公头(102)配合的圆锥形腔体(201)，并在圆锥形腔体(201)的内壁上嵌设有转动式连接结构的母头端充电接触片(203)，母头端充电接触片(203)具有与圆锥形腔体(201)的内壁处于同一圆锥面上的内锥面结构，且母头端充电接触片(203)还连接有用于充电时将母头端充电接触片(203)压在公头端充电接触片(103)上的弹性部件(205)，充电母头模块(200)中还包括用于检测母头端充电接触片(203)的外锥面与公头端充电接触片(103)的内锥面是否重叠接触的检测开关(204)，检测开关(204)与用于控制向母头端充电接触片(203)供电的控制供电系统信号连接；
所述的弹性部件(205)采用簧片，簧片设置在母头端充电接触片(203)背部，并与母头端充电接触片(203)弹性支撑连接；
所述的充电母头模块(200)包括母头基座(202)，母头基座(202)采用对称布置的两个半基座可拆卸连接而成，每个半基座上设置有半圆锥面，两个半基座重合连接后中间形成所述的圆锥形腔体(201)。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述的检测开关(204)采用微动开关。
3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括充电控制板、充电桩对正传感器、充电桩配合到位传感器和降压稳压模块。
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