CN107147184A - 一种机器人充电站 - Google Patents

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吴家敏
张鹏飞
李卿
孙家弼
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Chengdu Punuo Seebur Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种机器人充电站，包括基座，基座的正面开设有限位窗，基座内设有固定的安装板，充电公头穿设于限位窗，充电公头位于基座内的一端通过两根平行设置的摆臂与安装板相连，摆臂的一端与安装板转动连接，另一端与充电公头转动连接；充电公头和安装板之间还设有复位弹簧；充电公头位于基座外的另一端与机器人的充电母头可插拔连接。本发明所提供的机器人充电站，安全可靠稳定，充电对接方便迅捷，充电过程中夹片和触头均被包裹隐藏，不会发生短路的意外。

Description

一种机器人充电站
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种机器人充电站。
背景技术
机器人充电站用于向诸如智能拖地装置、智能吸尘器等智能机器人充电，智能机器人充电器可导引这些智能机器人回航至充电站处以对其进行充电，保证智能机器人具有充足的电能。但是，发明人所了解的相关技术中，为了实现充电对接时左右的冗余度，往往在智能机器人上设置很宽的裸露电极，用于与充电站对接，从而存在充电时遇到导体可能造成短路的缺陷。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种对位精准，可靠度高的机器人充电站。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种机器人充电站，包括基座，基座的正面开设有限位窗，基座内设有固定的安装板，充电公头穿设于限位窗，充电公头位于基座内的一端通过两根平行设置的摆臂与安装板相连，摆臂的一端与安装板转动连接，另一端与充电公头转动连接；充电公头和安装板之间还设有复位弹簧；充电公头位于基座外的另一端与机器人的充电母头可插拔连接。
优选地，所述充电公头位于基座外的一端凸设有长方体的插头，插头的前端开设有两个充电插口，充电插口内设有夹片，夹片与电源相连，插头的上表面设有开口向前的导槽。
优选地，所述充电母头开设有与插头形状匹配的充电孔，充电孔的上内壁设有与导槽形状匹配的条形凸起，充电孔内还设有两个触头。
优选地，所述充电孔的开口四条边倒角形成四个斜面。
优选地，所述基座下端与底板相连，底板在基座的正面方向延伸，机器人充电时位于底板上。
优选地，所述安装板相对充电公头的面上开设有第一盲孔，充电公头相对安装板的面上开设有第二盲孔，复位弹簧的两端分别安装在第一盲孔和第二盲孔中。
优选地，所述摆臂包括第一摆臂和第二摆臂，第一摆臂和第二摆臂位于同一水平面。
优选地，所述复位弹簧位于两根摆臂之间。
优选地，所述限位窗为矩形。
优选地，所述基座的上方设有定位板。
本发明的有益效果是：本发明所提供的一种机器人充电站，第一摆臂、第二摆臂、安装板和充电公头形成平行四边形四连杆机构，使得充电公头在水平方向具有很大的冗余度，从而允许机器人在初步对位时有一定偏差。同时充电公头的插头和充电母头的充电孔形状匹配，充电孔的开口四条边倒角形成四个斜面，便于插头和充电孔快速对位。充电站整体稳定，充电对接迅速，充电过程中夹片和触头均被包裹隐藏，不会发生短路的意外。
附图说明
图1是本发明机器人充电站的结构示意图。
图2是本发明基座的侧视图。
图3是图2的A-A方向剖视图。
图4是本发明充电公头的结构示意图。
图5是本发明机器人充电站的正视图。
图6是本发明充电母头的正视图。
图7是图6的B-B方向剖视图。
附图标记说明：1、基座；2、限位窗；3、安装板；4、充电公头；5、充电母头；6、复位弹簧；7、第一摆臂；8、第二摆臂；9、插头；10、夹片；11、导槽；12、充电孔；13、条形凸起；14、触头；15、底板；16、定位板；17、第一盲孔；18、第二盲孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
如图1、图3和图5所示，本发明提供的一种机器人充电站，包括基座1，基座1的上方设有定位板16。基座1的正面开设有矩形的限位窗2，基座1内设有固定的安装板3，充电公头4穿设于限位窗2，充电公头4位于基座1内的一端通过两根平行设置的摆臂与安装板3相连，摆臂的一端与安装板3转动连接，另一端与充电公头4转动连接。充电公头4位于基座1外的另一端与机器人的充电母头5可插拔连接，充电母头5安装在机器人上。
在本实施例中，摆臂包括第一摆臂7和第二摆臂8，第一摆臂7和第二摆臂8位于同一水平面，第一摆臂7、第二摆臂8、安装板3和充电公头4形成平行四边形四连杆机构。充电公头4和安装板3之间还设有复位弹簧6。安装板3相对充电公头4的面上开设有第一盲孔17，充电公头4相对安装板3的面上开设有第二盲孔18，复位弹簧6的两端分别安装在第一盲孔17和第二盲孔18中，且复位弹簧6位于第一摆臂7和第二摆臂8之间。
对于高度固定的机器人，充电母头5的高度固定，当需要充电时，定位板16作为机器人充电定位用来识别的一个特征物体实现充电母头5与充电公头4的初步对位，随后机器人前进，充电母头5与充电公头4接触，当充电公头4受到充电母头5的压力时，充电公头4可随着第一摆臂7和第二摆臂8在水平方向移动，此过程中限位窗2在设定的范围内限制充电公头4的摆动幅度，直到充电公头4和充电母头5卡合进行充电。当充电结束后充电母头5随着机器人拔出后，充电公头4在复位弹簧6的作用下复位对中。
为了便于充电公头4和充电母头5快速卡合，如图4所示，充电公头4位于基座1外的一端凸设有长方体的插头9，插头9的前端开设有两个充电插口，充电插口内设有夹片10，夹片10与电源相连。如图6和图7所示，充电母头5开设有与插头9形状匹配的充电孔12，充电孔12内还设有两个触头14。触头14的位置与夹片10一一对应。充电孔12的开口四条边倒角形成四个斜面。因此当充电公头4和充电母头5接触时，如果插头9和充电孔12未完全对齐，插头9可顺着倒角斜面滑入充电孔12内，迅速对位成功。
由于机器人充电采用的是直流电，因此需要进行防呆设计，具体的，在插头9的上表面设有开口向前的导槽11。充电孔12的上内壁设有与导槽11形状匹配的条形凸起13，只有当条形凸起13和导槽11位于同一水平面并对齐时，插头9才能插入充电孔12，使得触头14插入夹片10进行充电，否则条形凸起13将会抵住插头9。
具体使用过程中，由于机器人充电对位时会对基座1产生一定推力，充电结束拔出充电母头5时会对基座1产生一定拉力，为了保证充电站整体的稳定性，基座1下端与底板15相连，底板15在基座1的正面方向延伸，机器人充电时先行驶到底板15上，机器人再前进使得充电公头4和充电母头5卡合，此时充电站和机器人可看作一个整体，内部的力互相抵消，同时又由于底板15与地面具有很大的接触面积，增加了摩擦力，因此整体非常稳定，不需要另外的固定方式。同理，机器人充电完成驶离的过程中充电站也能保持稳定。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人充电站，其特征在于：包括基座(1)，基座(1)的正面开设有限位窗(2)，基座(1)内设有固定的安装板(3)，充电公头(4)穿设于限位窗(2)，充电公头(4)位于基座(1)内的一端通过两根平行设置的摆臂与安装板(3)相连，摆臂的一端与安装板(3)转动连接，另一端与充电公头(4)转动连接；充电公头(4)和安装板(3)之间还设有复位弹簧(6)；充电公头(4)位于基座(1)外的另一端与机器人的充电母头(5)可插拔连接。
2.根据权利要求1所述的机器人充电站，其特征在于：所述充电公头(4)位于基座(1)外的一端凸设有长方体的插头(9)，插头(9)的前端开设有两个充电插口，充电插口内设有夹片(10)，夹片(10)与电源相连，插头(9)的上表面设有开口向前的导槽(11)。
3.根据权利要求2所述的机器人充电站，其特征在于：所述充电母头(5)开设有与插头(9)形状匹配的充电孔(12)，充电孔(12)的上内壁设有与导槽(11)形状匹配的条形凸起(13)，充电孔(12)内还设有两个触头(14)。
4.根据权利要求3所述的机器人充电站，其特征在于：所述充电孔(12)的开口四条边倒角形成四个斜面。
5.根据权利要求1所述的机器人充电站，其特征在于：所述基座(1)下端与底板(15)相连，底板(15)在基座(1)的正面方向延伸，机器人充电时位于底板(15)上。
6.根据权利要求1所述的机器人充电站，其特征在于：所述安装板(3)相对充电公头(4)的面上开设有第一盲孔(17)，充电公头(4)相对安装板(3)的面上开设有第二盲孔(18)，复位弹簧(6)的两端分别安装在第一盲孔(17)和第二盲孔(18)中。
7.根据权利要求1所述的机器人充电站，其特征在于：所述摆臂包括第一摆臂(7)和第二摆臂(8)，第一摆臂(7)和第二摆臂(8)位于同一水平面。
8.根据权利要求1所述的机器人充电站，其特征在于：所述复位弹簧(6)位于两根摆臂之间。
9.根据权利要求1所述的机器人充电站，其特征在于：所述限位窗(2)为矩形。
10.根据权利要求1所述的机器人充电站，其特征在于：所述基座(1)的上方设有定位板(16)。
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