CN108418019B - 一种机器人的充电结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及充电设备技术领域，公开了一种机器人的充电结构。本发明具有的技术效果，本发明的机器人的充电结构采用红外接收管接收安装于充电母头装置上红外发光管发射的红外线，与巡检机器人的自身定位相结合，对巡检机器的充电母头装置的位置进行精确定位；充电桩控制板控制第一驱动组件在预设方向进行精确移动，且控制第二驱动组件在伸缩方向进行精确移动，使得电极板与母头极板精确接触，实现充电公头装置为巡检机器人充电。
Description
技术领域
本发明涉及充电设备技术领域，具体而言，涉及一种机器人的充电结构。
背景技术
地下综合管廊检测逐步由巡检机器人替代了人工，但是巡检机器人检测一端时间需要对其进行充电，但是现有的充电桩在为巡检机器人充电过程容易造成巡检机器人上的母头和充电桩的公头接触不良，甚至母头与公头不能接触，使得巡检机器人充不上电，严重影响了对地下综合管廊的检测进度。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种机器人的充电结构，通过精确定位巡检机器人母头的位置，并能够智能调控充电桩公头的位置以适应母头的位置，使得公头与母头精确接触，保证充电过程快速进行。
本发明的实施例是这样实现的：本发明公开了一种机器人的充电结构，包括设于预定位置的充电公头装置和设于被充电设备的充电母头装置；所述充电母头装置包括设于所述被充电设备的母头座、设于所述母头座的母头极板和设于所述母头座的红外发光管；所述充电公头装置包括公头单元、第一驱动组件、安装座组件、第二驱动组件、充电桩控制板、红外接收管和设于所述预定位置的安装架组件；所述公头单元包括公头杆和可与所述母头极板相匹配的电极板；所述电极板设于所述公头杆，所述第二驱动组件用于带动所述公头杆伸缩以使所述电极板与所述母头极板接触和断开；所述安装座组件设于所述第一驱动组件，所述第一驱动组件带动所述安装座组件沿预设方向移动，且所述安装座组件带动所述公头单元沿所述预设方向移动；所述预设方向与所述公头杆的伸缩方向垂直；所述红外接收管设于所述安装座组件且与所述充电桩控制板电连接，所述红外接收管用于接收所述红外发光管发射的红外线；所述充电桩控制板和所述第一驱动组件均设置于所述安装架组件。
进一步地，所述母头极板包括第一极板和与所述第一极板相对设置的第二极板；所述第一极板与所述第二极板之间具有第一预定间距；所述公头杆具有第一安装面和与所述第一安装面相对设置的第二安装面；所述电极板包括设于所述第一安装面的第一电极板和设于所述第二安装面的第二电极板；所述第一电极板和所述第二电极板之间具有第二预定间距；所述第二预定间距的距离小于所述第一预定间距的距离。
进一步地，所述第一极板和所述第二极板均沿所述公头杆的伸缩方向呈波浪状。
进一步地，所安装架组件包括公头底座和充电桩安装盒；所述公头底座设置用于微调所述充电桩安装盒安装高度的固定件。
进一步地，所述第二驱动组件包括设于所述安装座组件的电动缸和与所述电动缸电连接的电机驱动器；所述电动缸和所述电机驱动器均与所述充电桩控制板电连接。
进一步地，所述安装座组件包括设于所述第一驱动组件的第一安装座、设于所述第一安装座的第二安装座和用于安装所述红外接收管的安装件；所述第二驱动组件还包括为所述公头杆导向的导向杆和与所述充电桩控制板电连接的第一光电开关；所述导向杆的一端贯穿所述第一安装座且置于所述公头杆内。
进一步地，所述第一驱动组件包括设于所述安装座组件的丝杆电机和与所述充电桩控制板电连接的第二光电开关；所述安装座组件设于所述丝杆电机。
本发明实施例的有益效果是：在对现有的巡检机器人研究发现，由于机器人自身运行有定位误差(定位精度约±10cm，角度定位精度±10°)，导致公头和母头对接比较困难；本发明的充电桩采用红外接收管接收安装于充电母头装置上红外发光管发射的红外线，与巡检机器人的自身定位相结合，对巡检机器的充电母头装置的位置进行精确定位；充电桩控制板控制第一驱动组件在预设方向进行精确移动，且控制第二驱动组件在伸缩方向进行精确移动，使得电极板与母头极板精确接触，实现充电公头装置为巡检机器人充电。
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为本发明的充电母头装置的结构示意图；
图2为本发明的充电母头装置的A-A剖面图；
图3为本发明的母头极板的结构示意图；
图4为本发明的充电公头装置的结构示意图；
图5为本发明的充电桩安装盒内的安装示意图Ⅰ；
图6为本发明的充电桩安装盒内的安装示意图Ⅱ；
图7为本发明的充电桩安装盒内的B处局部放大图；
图8为本发明的安装座组件的结构示意图；
图9为本发明的公头单元的结构示意图；
图标：10-安装架组件，100-公头底座，101-充电桩安装盒，11-公头单元，110-公头杆，111-第一电极板，112-第二电机板，12-第一驱动组件，120-丝杆电机，121-第二光电开关，13-第二驱动组件，130-电动缸，131-电机驱动器，132-第一光电开关，133-导向杆，14-安装座组件，140-第二安装座，141-第一安装座，142-安装件，15-充电桩控制板，16-红外接收管，20-母头座，21-母头极板，210-第一极板，2100-第一弯折部，2101-接触部，2102-环形通槽，2103-第二弯折部，2104-固定槽，211-第二极板，22-红外发光管。
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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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装置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。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。
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，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
如图1-9所示，本实施例提供一种机器人的充电结构，包括设于预定位置的充电公头装置和设于被充电设备的充电母头装置；预定位置为巡检机器人指定的充电位置，充电母头装置安装于该位置；所述充电母头装置包括设于所述被充电设备的母头座20、设于所述母头座20的母头极板21和设于所述母头座20的红外发光管22；所述充电公头装置包括公头单元11、第一驱动组件12、安装座组件14、第二驱动组件13、充电桩控制板15、红外接收管16和设于所述预定位置的安装架组件10；所述公头单元11包括公头杆110和可与所述母头极板21相匹配的电极板；所述电极板设于所述公头杆110，所述第二驱动组件13用于带动所述公头杆110伸缩以使所述电极板与所述母头极板21接触和断开；所述安装座组件14设于所述第一驱动组件12，所述第一驱动组件12带动所述安装座组件14沿预设方向移动，且所述安装座组件14带动所述公头单元11沿所述预设方向移动；所述预设方向与所述公头杆110的伸缩方向垂直，预设方向与伸缩方向垂直保证可以在平面方向上控制公头单元11的移动；所述红外接收管16设于所述安装座组件14且与所述充电桩控制板15电连接，所述红外接收管16用于接收所述红外发光管22发射的红外线；所述充电桩控制板15和所述第一驱动组件12均设置于所述安装架组件10。充电时，通过巡检机器人的自身定位，使得巡检机器人移动到充电公头装置处，然后通过充电母头装置的红外发光管22发射红外光，而由安装于充电公头上的红外接收管16接收，并将定位充电母头装置的精确位置信号传输给充电桩控制板15，充电桩控制板15控制第一驱动组件12沿第一预设方向进行定量移动，然后控制第二驱动组件13沿伸缩方向向外伸，使得电极板与母头极板21精确接触，实现对巡检器的充电，充电完成后充电桩控制板15控制第二驱动组件13收缩至安装架组件10内。
所述母头极板21包括第一极板210和与所述第一极板210相对设置的第二极板211，所述第一极板210与所述第二极板211之间具有第一预定间距，第一预定间距为第一极板210和第二极板211之间的最大间距；所述公头杆110具有第一安装面和与所述第一安装面相对设置的第二安装面；所述电极板包括设于所述第一安装面的第一电极板111和设于所述第二安装面的第二电极板；所述第一电极板111和所述第二电极板之间具有第二预定间距，第二间距为第一电机板与第二电机板112之间的间距；所述第二预定间距的距离略小于所述第一预定间距的距离，保证了充电过程，电极板能够插入到母头极板21之间，保证接触充分。第一极板210包括第一弯折部2100、接触部2101和第二弯折部2013；第二弯折部2013设置有固定槽2104，接触部2101设置有环形通槽2102，第一极板210通过固定槽2104固定在母头座20上，第一弯折部2100悬置且不与母头座20连接；第二极板211与第一极板210均设置有相同结构且材料均为铜；保证电极板插入到第一极板210和第二极板211之间时，被第一极板210卡住，且第一极板210与第二极板211沿着电极板插入的方向间距呈线性减小，保证充电过程公头单元11不会从第一极板210和第二极板211之间落下。
所述第一极板210和所述第二极板211沿所述公头杆110的伸缩方向呈波浪状。也就是截面为波浪状，保证母头极板21具有弹性，将公头单元11卡住。
所安装架组件10包括公头底座100和充电桩安装盒101；所述公头底座100设置用于微调所述充电桩安装盒101安装高度的固定件。固定件包括用于在底部支撑充电桩安装盒101的顶升螺杆和用于在侧面固定充电桩安装盒101的固定螺栓，顶升螺杆和固定螺栓的另一端固定于公头底座100。
所述第二驱动组件13包括设于所述安装座组件14的电动缸130和与所述电动缸130电连接的电机驱动器131；所述电动缸130和所述电机驱动器131均与所述充电桩控制板15电连接。公头杆110安装与电动缸130的顶升端。
所述安装座组件14包括设于所述第一驱动组件12的第一安装座141、设于所述第一安装座141的第二安装座140和用于安装所述红外接收管16的安装件142；第一安装座141和第二安装座140之间通过螺栓连接；所述第二驱动组件13还包括为所述公头杆110导向的导向杆133和与所述充电桩控制板15电连接的第一光电开关132；所述导向杆133的一端贯穿所述第一安装座141且置于所述公头杆110内。
所述第一驱动组件12包括设于所述安装座组件14的丝杆电机120和与所述充电桩控制板15电连接的第二光电开关121；所述安装座组件14设于所述丝杆电机120。
综上所述，本发明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 (4)
1.一种机器人的充电结构，其特征在于，包括设于预定位置的充电公头装置和设于被充电设备的充电母头装置；所述充电母头装置包括设于所述被充电设备的母头座、设于所述母头座的母头极板和设于所述母头座的红外发光管；所述充电公头装置包括公头单元、第一驱动组件、安装座组件、第二驱动组件、充电桩控制板、红外接收管和设于所述预定位置的安装架组件；所述公头单元包括公头杆和可与所述母头极板相匹配的电极板；所述电极板设于所述公头杆，所述第二驱动组件用于带动所述公头杆伸缩以使所述电极板与所述母头极板接触和断开；所述安装座组件设于所述第一驱动组件，所述第一驱动组件带动所述安装座组件沿预设方向移动，且所述安装座组件带动所述公头单元沿所述预设方向移动；所述预设方向与所述公头杆的伸缩方向垂直；所述红外接收管设于所述安装座组件且与所述充电桩控制板电连接，所述红外接收管用于接收所述红外发光管发射的红外线；所述充电桩控制板和所述第一驱动组件均设置于所述安装架组件；
所述第二驱动组件包括设于所述安装座组件的电动缸和与所述电动缸电连接的电机驱动器；所述电动缸和所述电机驱动器均与所述充电桩控制板电连接；
所述安装座组件包括设于所述第一驱动组件的第一安装座、设于所述第一安装座的第二安装座和用于安装所述红外接收管的安装件；所述第二驱动组件还包括为所述公头杆导向的导向杆和与所述充电桩控制板电连接的第一光电开关；所述导向杆的一端贯穿所述第一安装座且置于所述公头杆内；
所述第一驱动组件包括设于所述安装座组件的丝杆电机和与所述充电桩控制板电连接的第二光电开关；所述安装座组件设于所述丝杆电机。
2.如权利要求1所述的机器人的充电结构，其特征在于，所述母头极板包括第一极板和与所述第一极板相对设置的第二极板，所述第一极板与所述第二极板之间具有第一预定间距；所述公头杆具有第一安装面和与所述第一安装面相对设置的第二安装面；所述电极板包括设于所述第一安装面的第一电极板和设于所述第二安装面的第二电极板；所述第一电极板和所述第二电极板之间具有第二预定间距；所述第二预定间距的距离略小于所述第一预定间距的距离。
3.如权利要求2所述的机器人的充电结构，其特征在于，所述第一极板和所述第二极板沿所述公头杆的伸缩方向呈波浪状。
4.如权利要求1所述的机器人的充电结构，其特征在于，所安装架组件包括公头底座和充电桩安装盒；所述公头底座设置用于微调所述充电桩安装盒安装高度的固定件。
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