CN107658604B - 多自由度充电结构及电动机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多自由度充电结构及电动机器人，涉及充电桩技术领域。本发明提供一种多自由度充电结构，包括支座、调节组件、第一连接组件及第二连接组件，第一连接组件通过调节组件可活动地与支座连接，第二连接组件可选地与第一连接组件电性连接。本发明还提供了一种电动机器人，包括机器人本体和多自由度充电结构，第二连接组件安装于机器人本体上并与机器人本体电性连接。本发明提供的多自由度充电结构及电动机器人的结构简单、使用方便。同时，还具有充电效果好和使用寿命高的特点。

Description

多自由度充电结构及电动机器人

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体而言，涉及多自由度充电结构及电动机器人。

背景技术

现有充电桩大部分采用一弧形面或平面触点与铜柱触碰进行充电，连接面为点接触或者是小平面接触，且触点可以前后移动。这种充电方式有以下缺点：1、接触点都会有接触电阻，当通过电流时会产生热量，而产生热量的多少，除了电流大小外就是接触电阻的大小。当接触面积越小，接触电阻就会越高，在同样电流下产生的热量就越大。这种点接触或者小面积接触的方式，当大电流通过触点时容易发热，触点产生的热量太高，会使触点因高温带来很多风险，如着火，触点溶接无法断开，迅速氧化而无法接通等。因此这种充电方式有局限，只能对小功率小电流的充电设备进行充电。2、触点只有前后方向可移动，左右上下均是固定的，对于自主寻找充电桩的充电设备(如机器人)对接有很大困难，需要重复多次对接，失败率高，并且会影响充电桩的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度充电结构，其结构简单、使用方便。同时，还具有充电效果好和使用寿命高的特点。

本发明的另一目的在于提供一种电动机器人，其结构简单、使用方便。同时，还具有充电效果好和使用寿命高的特点。

本发明提供一种技术方案：

一种多自由度充电结构，包括支座、调节组件、第一连接组件及第二连接组件，第一连接组件通过调节组件可活动地与支座连接，第二连接组件可选地与第一连接组件电性连接。

进一步地，上述调节组件包括第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件和第二弹性件分别连接于第一连接组件相对的两端，且第一弹性件和第二弹性件远离第一连接组件的一端分别与支座连接。

进一步地，上述调节组件还包括导向杆、连接件及转向件，连接件与导向杆滑动连接，连接件远离导向杆的一端通过转向件与第一连接组件连接。

进一步地，上述调节组件还包括滑动件，滑动件套设于导向杆并与连接件连接。

进一步地，上述第一连接组件包括导向销、第一电极板及第一安装板，导向销与第一电极板连接，第一电极板与第一安装板连接，调节组件与第一安装板连接。

进一步地，上述导向销包括第一连接端和第二连接端，第一连接端与第一电极板连接，且第一连接端的截面尺寸大于第二连接端的截面尺寸。

进一步地，上述第一安装板包括第一连接部、第二连接部及第三连接部，第一连接部、第二连接部及第三连接部依次连接呈“U”形，第二连接部与第一电极板连接，第一连接部、第二连接部及第三连接部分别与调节组件连接。

进一步地，上述第二连接组件包括第二电极板，第二电极板设置有可与第一连接组件配合的连接槽。

进一步地，上述第二连接组件还包括第二安装板、导向柱、第三弹性件及基座，第二电极板安装于第二安装板上，第二安装板与导向柱连接，导向柱可滑动地与基座连接，第三弹性件连接于第二安装板与基座之间。

一种电动机器人，包括机器人本体和多自由度充电结构。多自由度充电结构包括支座、调节组件、第一连接组件及第二连接组件，第一连接组件通过调节组件可活动地与支座连接，第二连接组件可选地与第一连接组件电性连接，第二连接组件安装于机器人本体上并与机器人本体电性连接。

相比现有技术，本发明提供的多自由度充电结构及电动机器人的有益效果是：

支座的作用是为多自由度充电结构提供支撑，以使第一连接组件在一定高度的范围内工作。调节组件的作用是在第一连接组件和第二连接组件相互之间插拔时调节第一连接组件的位置，以使第一连接组件和第二连接组件能更紧密的配合。同时，调节组件在调节第一连接组件位置时也可以提高第一连接组件的使用寿命和插拔次数，进一步提升用户体验。第一连接组件的作用是将待充电设备与充电电机电连接，以对待充电设备充电。第二连接组件的作用是安装于待充电设备一端，待充电设备通过第二连接组件与第一连接组件连接，并进行充电。使用时：待充电设备上的第二连接组件在与第一连接组件接触时，第一连接组件在调节组件的带动下，第一连接组件的位置发生变化，以进一步适应待充电设备上的第二连接组件的位置，进而使第一连接组件与第二连接组件之间连接得更紧密，保证了充电的效率。同时，第一连接组件在调节组件的作用下，总是以最合适的位置与待充电设备上的第二连接组件连接，也保证了第一连接组件的使用寿命。本发明提供的多自由度充电结构及电动机器人的结构简单、使用方便。同时，还具有充电效果好和使用寿命高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的第一实施例提供的多自由度充电结构的结构示意图；

图2为本发明的第一实施例提供的第一连接组件和调节组件的结构示意图；

图3为本发明的第一实施例提供的第一连接组件、第一弹性件及第二弹性件的结构示意图；

图4为本发明的第一实施例提供的第一连接组件、第一弹性件及第二弹性件的结构示意图；

图5为本发明的第一实施例提供的第二连接组件、调节组件及支座的结构示意图。

图标：10-多自由度充电结构；100-支座；200-调节组件；210-第一弹性件；220-第二弹性件；230-导向杆；240-连接件；250-转向件；260-滑动件；300-第一连接组件；310-导向销；311-第一连接端；312-第二连接端；320-第一电极板；330-第一安装板；331-第一连接部；332-第二连接部；333-第三连接部；400-第二连接组件；410-第二电极板；411-连接槽；420-第二安装板；430-导向柱；440-第三弹性件；450-基座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种多自由度充电结构10，其结构简单、使用方便。同时，多自由度充电结构10还具有充电效果好和使用寿命高的特点。

本实施例提供的一种多自由度充电结构10，包括支座100、调节组件200、第一连接组件300及第二连接组件400，第一连接组件300通过调节组件200可活动地与支座100连接，第二连接组件400可选地与第一连接组件300电性连接。

可以理解的是，支座100的作用是为多自由度充电结构10提供支撑，以使第一连接组件300在一定高度的范围内工作。调节组件200的作用是在第一连接组件300和第二连接组件400相互之间插拔时调节第一连接组件300的位置，以使第一连接组件300和第二连接组件400能更紧密的配合。同时，调节组件200在调节第一连接组件300位置时也可以提高第一连接组件300的使用寿命和插拔次数，进一步提升用户体验。第一连接组件300的作用是将待充电设备与充电电机电连接，以对待充电设备充电。第二连接组件400的作用是安装于待充电设备一端，待充电设备通过第二连接组件400与第一连接组件300连接，并进行充电。本实施例提供的多自由度充电结构10的结构简单、使用方便。同时，多自由度充电结构10还具有充电效果好和使用寿命高的特点。

同时，还需要说明的是，本实施提供的多自由度充电结构10在使用时：待充电设备上的第二连接组件400在与第一连接组件300接触时，第一连接组件300在调节组件200的带动下，第一连接组件300的位置发生变化，以进一步适应待充电设备上的第二连接组件400的位置，进而使第一连接组件300与第二连接组件400之间连接得更紧密，保证了充电的效率。同时，第一连接组件300在调节组件200的作用下，总是以最合适的位置与待充电设备上的第二连接组件400连接，也保证了第一连接组件300的使用寿命。

请参阅图2到图4，在本实施例中，调节组件200包括第一弹性件210、第二弹性件220、导向杆230、连接件240、转向件250及滑动件260。

本实施例提供的第一弹性件210和第二弹性件220分别连接于第一连接组件300相对的两端，且第一弹性件210和第二弹性件220远离第一连接组件300的一端分别与支座100连接。

可以理解的是，第一弹性件210和第二弹性件220的作用是为了使第一连接组件300能在待充电设备的作用下发生位移，并且在发生位移以后能够进行复位，进而保证了充电的正常和高效地进行。

在本实施例中，第一弹性件210和第二弹性件220在位置上是相对设置的，以便提高变形和复位的效率。

还可以理解的是，第一弹性件210和第二弹性件220是位于第一连接组件300与支座100之间的，同时，第一弹性件210和第二弹性件220既可以是以压缩的方式位于第一连接组件300和支座100之间，也可以时以拉伸的方式位于第一连接组件300和支座100之间。在本实施例中，第一弹性件210和第二弹性件220是以拉伸的方式位于第一连接组件300和支座100之间。

同时，还需要说明的是，在本实施例中第一弹性件210和第二弹性件220的数量均为两个，且这两个第一弹性件210和第二弹性件220分别相对地设置。也就是说，在本实施例中，第一弹性件210和第二弹性件220的数量均为两个，两个第一弹性件210分别与第一连接组件300同一侧的两端连接，两个第二弹性件220分别与第一连接组件300同一侧的两端连接。

在本实施例中，第一弹性件210和第二弹性件220均为拉簧，拉簧的两端分别与支座100和第一连接组件300卡扣连接。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，第一弹性件210和第二弹性件220也可以为其他的结构，在此不再赘述。

本实施例提供的连接件240与导向杆230滑动连接，连接件240远离导向杆230的一端通过转向件250与第一连接组件300连接。

可以理解的是，连接件240的作用是将第一连接组件300与导向杆230连接，以便使第一连接组件300在运动的过程中保持平稳。导向杆230的作用是使第一连接组件300在运动过程中保持固定的轨道，进而便于第一连接组件300位置的调整及复位。转向件250的设置是为了使第一连接组件300在导向杆230上滑动时可以不改变与待充电设备连接一端的方向，以便使第一连接组件300更加充分地与待充电设备连接。

可选地，转向件250为关节轴承或万向节等结构。

本实施例提供的滑动件260套设于导向杆230并与连接件240连接，可以理解的是，滑动件260的作用是便于连接件240与导向杆230之间的滑动，以便使第一连接组件300在与待充电设备接触时，能够迅速和流畅地进行调整。

同时，需要说明的是，上述调节组件200中的各部件在第一连接组件300工作时的状态为：待充电设备接触第一连接组件300，第一连接组件300在与待充电设备接触时，进行位置调整。第一连接组件300运动，进而带动转向件250动作，转向件250与连接件240连接，连接件240与导向杆230连接，转向件250在运动时带动连接件240沿导向杆230滑动。也就是说，在导向杆230、连接件240及转向件250的作用下，第一连接组件300可以实现与待充电设备连接一端的位置调整。同时，第一弹性件210和第二弹性件220在第一连接组件300运动过程中产生弹性力，一方面可以使第一连接组件300在与待充电设备连接时变换位置更加平稳，另一方面也可以在当第一连接组件300拔下后迅速且自动地使第一连接组件300恢复到没有连接待充电设备时的自然状态。在上述过程中，滑动件260可以使连接件240相对导向杆230之间的滑动更加顺畅和平稳。

在本实施例中，第一连接组件300包括导向销310、第一电极板320及第一安装板330，导向销310与第一电极板320连接，第一电极板320与第一安装板330连接，调节组件200与第一安装板330连接。

可以理解的是，导向销310用于与待充电设备接触，并在于待充电设备接触的过程中，带动调节组件200运动，进而调节与待充电设备之间的连接。第一电极板320用于将充电器与导向销310电性连接，导向销310又用于与待充电设备电性连接，进而使充电器与待充电设备电性连接，以对待充电设备充电。第一安装板330的作用使将调节组件200与导向销310和第一电极板320连接，第一安装板330可用于安装第一弹性件210、第二弹性件220及转向件250等。

在本实施例中，导向销310包括第一连接端311和第二连接端312，第一连接端311与第一电极板320连接，且第一连接端311的截面尺寸大于第二连接端312的截面尺寸。

可以理解的是，导向销310从第一连接端311到第二连接端312是平滑过渡的，以便在于待充电设备接触过程中的位置调节动作。

同时，还需要说明的是，第二连接端312用于与待充电设备接触，并在待充电设备不断靠近的过程中，待充电设备距第一连接端311越来越近。并且，在待充电设备从第二连接端312不断靠近第一连接端311的过程中，在调节组件200的作用下，第一连接端311和第二连接端312与待充电设备以更充分的位置进行接触和连接。

在本实施例中，第一安装板330包括第一连接部331、第二连接部332及第三连接部333，第一连接部331、第二连接部332及第三连接部333依次连接呈“U”形，第二连接部332与第一电极板320连接，第一连接部331、第二连接部332及第三连接部333分别与调节组件200连接。

在本实施例中，两个第一弹性件210分别与第一连接部331和第三连接部333的一端连接，两个第二弹性件220分别与第一连接部331和第三连接部333的另一端连接，第二连接部332的两侧分别与第一电极板320和转向件250连接。并且，在本实施例中，转向件250连接于第一连接部331和第三连接部333的一侧，即“U”形内腔的一侧。

在本实施例中，调节组件200和第一连接组件300的数量为两个，两个调节组件200与两个第一连接组件300对应连接。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，调节组件200和第一连接组件300也可以为其他的数量，这些调节组件200和第一连接组件300应一一对应。同时，这些调节组件200和第一连接组件300也可以是分组设置的，即可以对多个待充电设备进行充电，也可以是仅对某一个待充电设备进行充电。

请参阅图5，在本实施例中，第二连接组件400包括第二电极板410、第二安装板420、导向柱430、第三弹性件440及基座450。

在本实施例中，第二电极板410设置有可与第一连接组件300配合的连接槽411。第二电极板410安装于第二安装板420上，第二安装板420与导向柱430连接，导向柱430可滑动地与基座450连接，第三弹性件440连接于第二安装板420与基座450之间。

可以理解的是，在本实施例中，连接槽411与第二连接端312配合，且连接槽411的宽度大致与第一连接端311的宽度相同。

在本实施例中，第三弹性件440套设于导向柱430上，以便使第三弹性件440在拉伸或收缩的过程中不易发生弯曲，进一步提升第三弹性件440的弹性力。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，第三弹性件440也可以以其他的连接方式连接与第二安装板420和基座450之间。

可以理解的是，本实施例提供的第二连接组件400在工作过程中，第二电极板410与第一连接组件300连接。并且，在第二电极板410与第一连接组件300接触的过程中，第二电极板410带动第二安装板420挤压第三弹性件440，进而使导向柱430朝向基座450滑动。当第二电极板410远离第一连接组件300运动时，第三弹性件440带动导向柱430远离基座450滑动，并带动第二安装板420和第二电极板410脱离第一连接组件300。

本实施例提供的多自由度充电结构10的有益效果：支座100的作用是为多自由度充电结构10提供支撑，以使第一连接组件300在一定高度的范围内工作。调节组件200的作用是在第一连接组件300和第二连接组件400相互之间插拔时调节第一连接组件300的位置，以使第一连接组件300和第二连接组件400能更紧密的配合。同时，调节组件200在调节第一连接组件300位置时也可以提高第一连接组件300的使用寿命和插拔次数，进一步提升用户体验。第一连接组件300的作用是将待充电设备与充电电机电连接，以对待充电设备充电。第二连接组件400的作用是安装于待充电设备一端，待充电设备通过第二连接组件400与第一连接组件300连接，并进行充电。使用时：待充电设备上的第二连接组件400在与第一连接组件300接触时，第一连接组件300在调节组件200的带动下，第一连接组件300的位置发生变化，以进一步适应待充电设备上的第二连接组件400的位置，进而使第一连接组件300与第二连接组件400之间连接得更紧密，保证了充电的效率。同时，第一连接组件300在调节组件200的作用下，总是以最合适的位置与待充电设备上的第二连接组件400连接，也保证了第一连接组件300的使用寿命。本实施例提供的多自由度充电结构10的结构简单、使用方便。同时，多自由度充电结构10具有充电效果好和使用寿命高的特点。

第二实施例

本实施例提供了一种电动机器人(图未示)，包括机器人本体(图未示)和第一实施例提供的多自由度充电结构10。多自由度充电结构10包括支座100、调节组件200、第一连接组件300及第二连接组件400，第一连接组件300通过调节组件200可活动地与支座100连接，第二连接组件400可选地与第一连接组件300电性连接，第二连接组件400安装于机器人本体上并与机器人本体电性连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多自由度充电结构，其特征在于，包括支座、调节组件、第一连接组件及第二连接组件，所述第一连接组件通过所述调节组件可活动地与所述支座连接，所述第二连接组件能够与所述第一连接组件电性连接；

所述第一连接组件包括导向销、第一电极板及第一安装板，所述导向销与所述第一电极板连接，所述第一电极板与所述第一安装板连接，所述调节组件与所述第一安装板连接；

所述第一安装板包括第一连接部、第二连接部及第三连接部，所述第一连接部、所述第二连接部及所述第三连接部依次连接呈“U”形，所述第二连接部与所述第一电极板连接；

所述调节组件包括两个第一弹性件和两个第二弹性件，所述第一连接部和所述第三连接部均分别与一个所述第一弹性件和一个所述第二弹性件的一端连接，且各自与所述第一弹性件以及所述第二弹性件的连接处分别位于其远离所述第二连接部的底侧和靠近所述第二连接部的顶侧，且两个所述第一弹性件和两个所述第二弹性件的另一端分别与所述支座连接；

所述调节组件还包括导向杆、连接件、转向件及滑动件，所述导向杆安装于所述支座，所述连接件通过所述滑动件与所述导向杆滑动连接，所述连接件远离所述导向杆的一端通过所述转向件与所述第一连接组件连接，所述转向件为关节轴承或万向节，且位于所述“U”形中。

2.根据权利要求1所述的多自由度充电结构，其特征在于，所述导向销包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述第一电极板连接，且所述第一连接端的截面尺寸大于所述第二连接端的截面尺寸。

3.根据权利要求1所述的多自由度充电结构，其特征在于，所述第二连接组件包括第二电极板，所述第二电极板设置有可与所述第一连接组件配合的连接槽。

4.根据权利要求3所述的多自由度充电结构，其特征在于，所述第二连接组件还包括第二安装板、导向柱、第三弹性件及基座，所述第二电极板安装于所述第二安装板上，所述第二安装板与所述导向柱连接，所述导向柱可滑动地与所述基座连接，所述第三弹性件连接于所述第二安装板与所述基座之间。

5.一种电动机器人，其特征在于，包括机器人本体和如权利要求1-4中任意一项所述的多自由度充电结构，所述第二连接组件安装于所述机器人本体上并与所述机器人本体电性连接。