CN109149257A - 充电装置、充电方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种充电装置、充电方法及显示装置。所述充电装置包括：电连接器；和调整机构，用于调整所述电连接器的位姿。所述调整机构包括：至少两根悬挂线，所述至少两根悬挂线的第一端分别连接至所述电连接器；至少两个卷线机构，用于分别收放所述至少两根悬挂线；和至少两个驱动机构，分别与所述至少两个卷线机构连接，用于分别驱动所述至少两个卷线机构收放所述至少两根悬挂线。

Description

充电装置、充电方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种充电装置、充电方法和显示装置。
背景技术
在日常生活场景中，尤其是在博物馆等高级场所，电子画框应用变得越来越广泛。但是画作显示要求美感很高，通常的电子画框都用电线直接供电，直接打破了画作和背景墙的美感。即使市场上出现了可充电画框，也需要人工接插电源，使用极不方便。
发明内容
为了解决上述问题的至少一个方面，本公开实施例提供一种充电装置、充电方法和显示装置。
在一个方面，提供一种充电装置，包括：
电连接器；和
调整机构，用于调整所述电连接器的位姿，
其中，所述调整机构包括：
至少两根悬挂线，所述至少两根悬挂线的第一端分别连接至所述电连接器；
至少两个卷线机构，用于分别收放所述至少两根悬挂线；和
至少两个驱动机构，分别与所述至少两个卷线机构连接，用于分别驱动所述至少两个卷线机构收放所述至少两根悬挂线。
例如，所述至少两根悬挂线包括第一悬挂线、第二悬挂线和第三悬挂线；
所述至少两个卷线机构包括第一卷线机构、第二卷线机构和第三卷线机构，所述第一卷线机构用于收放所述第一悬挂线，所述第二卷线机构用于收放所述第二悬挂线，所述第三卷线机构用于收放所述第三悬挂线；以及
所述至少两个驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述第一卷线机构，所述第二驱动机构用于驱动所述第二卷线机构，所述第三驱动机构用于驱动所述第三卷线机构。
例如，所述第一卷线机构、所述第二卷线机构和所述第三卷线机构嵌套连接，并且所述第一卷线机构、所述第二卷线机构和所述第三卷线机构均设置在所述电连接器中。
例如，每一个所述卷线机构包括：
卷线筒；
设置在所述卷线筒的一端的卷线盘，所述悬挂线的第一端卷绕在所述卷线盘上；和
设置在所述卷线筒的另一端的齿轮，所述齿轮与所述驱动机构啮合。
例如，所述第一卷线机构具有贯穿其卷线盘、卷线筒和齿轮的第一通孔；
所述第二卷线机构具有贯穿其卷线盘、卷线筒和齿轮的第二通孔；
所述第三卷线机构具有贯穿其卷线盘、卷线筒和齿轮的第三通孔，
其中，所述第三通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径，并且所述第二通孔的孔径大于所述第一通孔的孔径。
例如，所述第二卷线机构的卷线筒和齿轮的外径均小于所述第三通孔的孔径；以及
所述第一卷线机构的卷线筒和齿轮的外径均小于所述第二通孔的孔径。
例如，所述第二卷线机构的卷线筒的长度等于或大于所述第三卷线机构的卷线盘、齿轮和卷线筒的长度之和；以及
所述第一卷线机构的卷线筒的长度等于或大于所述第二卷线机构的卷线盘、齿轮和卷线筒的长度之和。
例如，所述调整机构还包括：
悬臂，所述悬挂线的第二端连接至所述悬臂；和
悬臂驱动机构，用于驱动所述悬臂枢转。
例如，所述充电装置还包括：
导电线，用于电连接所述电连接器与待充电的电源；
绕线机构，用于收放所述导电线；和
绕线驱动机构，用于驱动所述绕线机构运动。
例如，所述充电装置还包括：
设置在所述电连接器上的视觉传感器，用于检测所述电连接器在平面内的位置；和/或
设置在所述电连接器上的高度传感器，用于检测所述电连接器在垂直于所述平面的方向上的位置；和/或
设置在所述电连接器上的水平传感器，用于检测所述电连接器的姿态。
例如，所述电连接器包括正极和负极，所述正极包括环形的第一电接触部，所述负极包括环形的第二电接触部。
例如，所述充电装置还包括：
接合机构，用于使所述电连接器与待配合的配合电连接器紧密接合。
再一方面，提供一种充电方法，包括：
计算所述至少两根悬挂线分别需要释放的长度；和
驱动所述至少两个卷线机构，以分别释放所述至少两根悬挂线至所述长度。
例如，所述计算所述至少两根悬挂线分别需要释放的长度包括：
根据所述至少两根悬挂线的悬挂点在空间坐标系中的空间坐标以及待配合的配合电连接器在空间坐标系中的空间坐标，计算所述至少两根悬挂线分别需要释放的长度。
例如，所述充电方法还包括：
检测所述电连接器的位姿；和
基于检测的所述电连接器的位姿，驱动所述至少两个卷线机构，以分别调整所述至少两根悬挂线的长度。
例如，所述充电方法还包括：
在驱动所述至少两个卷线机构的同时，驱动绕线机构，以使导电线与所述至少两根悬挂线同步释放。
又一方面，提供一种显示装置，包括：
显示屏；
电源，用于给所述显示屏供电；和
上述任一个充电装置，用于给所述电源充电。
例如，所述显示装置为电子画框。
使用上述充电装置和充电方法，可以对位电连接器，从而实现对例如显示装置中的电源充电。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本公开实施例的处于第一状态中的显示装置的立体图；
图2是根据本公开实施例的处于第一状态中的显示装置的另一视角的立体图；
图3是根据本公开实施例的处于第二状态中的显示装置的立体图；
图4是根据本公开实施例的充电装置的电连接器的组装图；
图5是根据本公开实施例的充电装置的电连接器的分解图；
图6是示意性示出根据本公开实施例的充电装置在充电时各部件之间的空间关系的示意图；
图7是根据本公开实施例的配合电连接器的的组装图；
图8是根据本公开实施例的配合电连接器的分解图；
图9是根据本公开实施例的充电装置的控制系统框图；
图10是根据本公开实施例的充电方法的流程图；
图11是根据本公开实施例的充电方法的完全对位步骤的流程图；和
图12是根据本公开另一实施例的充电装置的示意图。
需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，一些部件或结构的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。
图1示出了根据本公开实施例的处于第一状态中的显示装置的立体图，图2示出了根据本公开实施例的处于第一状态中的显示装置的另一视角的立体图，图3示出了根据本公开实施例的处于第二状态中的显示装置的立体图。结合图1至图3，显示装置可以包括显示屏1。为了突出本公开的实施例，图1～3显示了显示装置的背面，即，如图1所示，显示屏1位于图中的右侧，未被完全显示出来。
为了方便描述，以电子画框为例对显示装置进行详细描述，然而，根据本公开实施例的显示装置不局限于电子画框，可以为具有显示功能的任何装置或部件，例如，显示装置可以是设置于户外广告显示屏、设置于公共场所的信息屏等。
可选地，显示装置还可以包括电源2，用于对显示屏1供电。例如，电源2可以包括电池或电池组，在本公开的实施例中，电源2可以包括可充电电池或电池组。
结合图1和图2，在本公开的实施例中，显示装置还可以包括充电装置3，用于给电源2自动充电。例如，当电源2的剩余电量低于预定阈值时，充电装置3可以给电源2自动充电。再例如，可以在显示装置处于空闲时，充电装置3给电源2自动充电。以设置在博物馆或美术馆中的电子画框为例，在白天展览期间，显示屏1上显示画作等美术作品，在夜间闭展器件，充电装置3给电源2自动充电。
如图所示，充电装置3可以包括电连接器31和调整机构32，调整机构32可以用于自动调整电连接器31的位姿。在图示的实施例中，电连接器31与电源2电连接，例如，充电装置3可以包括导电线33，导电线33的一端电连接电源2，另一端电连接电连接器31。显示装置还可以包括配合电连接器7，电连接器31可以与配合电连接器电连接，也可以与配合电连接器分离。例如，当电源2的剩余电量低于预定阈值时，充电装置3自动调整电连接器31的位姿，以对准电连接器31与配合电连接器7，从而给电源2自动充电。
需要说明的是，在本文中，表述“自动”，例如“给电源自动充电”、“自动调整电连接器的位姿”等中的“自动”一词，可以体现为：自动检测电源的剩余电量，即，检测电量的过程是自动的；也可以体现为：自动判断电源的剩余电量是否低于预定阈值，以确定是否给电源充电，即，判断电源的剩余电量的过程是自动的；还可以体现为：在需要给电源充电时，调整机构可以自动调整电连接器的位姿，即，调整电连接器的过程是自动的；又可以体现为：自动检测电源的剩余电量，并自动判断电源的剩余电量低于预定阈值时，调整机构可以自动调整电连接器的位姿，以给电源充电，即，检测电量的过程、判断电源的剩余电量的过程和调整电连接器的过程都是自动的。
需要说明的是，在本文中，表述“位姿”指的是某一对象的位置和/或姿态，例如，某一对象的位置可以用该对象在空间坐标系中的三维坐标表示，某一对象的姿态可以理解为该对象的水平、竖直、倾斜等状态。
还需要说明的是，为了描述方便，在图中的实施例中，电连接器31示出为插头，配合电连接器7示出为插座，然而，本领域技术人员应该理解，插头与插座可以互换，即，在其它实施例中，电连接器31可以为插座，配合电连接器7可以为插头。另外，本公开的实施例不局限于插头、插座，电连接器31、配合电连接器7可以为任何类型的电连接器。
配合电连接器7可以与市电电连接，当电连接器31与配合电连接器7电连接时，可以使用市电对电源2充电。可选地，配合电连接器7可以设置于墙面上，例如，显示屏1可以壁挂在墙面上，配合电连接器7可以设置在该墙面上距离显示屏1一定距离的位置处，观众在欣赏显示屏1上显示的画作时，人眼视角范围内完全看不到配合电连接器，不会打破画作和背景墙的美感。再例如，配合电连接器7可以嵌入地面下，不会影响显示装置周围的整体环境，从而不会打破画作和背景墙的美感。
结合图1和图2，调整机构32可以包括3根悬挂线321，例如悬挂线321A、321B、321C，3根悬挂线321中的每一根的第一端连接至显示屏1的框架上，第二端连接至电连接器31上。
悬挂线321的第一端连接至框架的不同位置处。可选地，调整机构32还可以包括2个悬臂322，例如，悬臂322A、322B，悬臂322A、322B分别设置在显示屏1的框架的下部的不同侧处，悬臂322A、322B的第一端分别与框架连接。悬挂线321A的第一端连接至悬臂322A的与第一端相对的第二端，悬挂线321A的第二端连接至电连接器31。悬挂线321B的第一端连接至悬臂322B的与第一端相对的第二端，悬挂线321B的第二端连接至电连接器31。悬挂线321C的第一端连接至框架的下部中央位置，悬挂线321C的第二端连接至电连接器31。
在该实施例中，设置3根悬挂线来调整电连接器31的位姿，具体地，3根悬挂线不位于同一平面内，这样，通过调整3根悬挂线的长度，可以调整电连接器31在空间坐标系中的三维坐标以及电连接器31的空间姿态，以对准电连接器31与配合电连接器7，具体的调整过程将在下文中更详细说明。
在图1和图2示出的状态中，悬臂322处于张开状态，充电装置3对电源2进行充电；在图3示出的状态中，悬臂322处于闭合状态，充电装置3未对电源2进行充电。
结合参照图1、图2和图3，调整机构32还可以包括用于驱动悬臂322枢转的悬臂驱动机构，例如，用于驱动悬臂322A枢转的第一悬臂驱动机构324A和用于驱动悬臂322B枢转的第二悬臂驱动机构324B。例如，悬臂驱动机构可以包括电机。
在不需要充电时，例如在显示画作等美术作品时，如图3所示，悬臂322A、322B可以出于闭合状态，即，悬臂322A、322B可以收缩在框架下方，位于显示屏1所在的平面内。此时，悬挂线321、导电线33均没有伸长，电连接器31也收缩在框架下方。需要说明的是，为了突出显示悬臂的闭合状态，在图3中，电连接器31未示出，但是，应该理解，电连接器31可以位于悬臂322A、322B之间。通过这样的设置，在显示画作时，不会影响显示装置周围的整体环境，从而不会打破画作和背景墙的美感。
在需要充电时，如图1和图2所示，悬臂驱动机构可以驱动悬臂322张开，然后控制释放悬挂线321和导电线33，即使它们伸长，以调整电连接器31的位姿。
进一步地，图4和图5分别示出了根据本公开实施例的电连接器31的组装图和分解图。结合图4和图5，电连接器31可以包括：壳体311；设置于壳体311内的支撑轴312；以及设置在支撑轴312上的第一电极313和第二电极314。例如，壳体311可以起绝缘保护作用。例如，第一电极313可以设置在支撑轴312的端部上，第二电极314可以套设在支撑轴312上，第一电极313与第二电极314可以通过支撑轴312上的绝缘环315绝缘。可选地，第一电极313可以为正极，第二电极314可以为负极。壳体311和支撑轴312均为中空结构，导电线33可以穿过壳体311和支撑轴312的通孔，分别与第一电极313、第二电极314电连接。
例如，正极313可以包括设置在其外周表面上的环形的第一电接触部，负极314可以包括设置在其外周表面上的环形的第二电接触部。将正极、负极的电接触部设置为环形，这样，即使在电连接器31的姿态不是完全水平的情况下，仍能够实现电连接器31与配合电连接器7的电接触，从而可以在二者未完全对位的情况下实现充电。
如图所示，调整机构32可以包括用于收放悬挂线321的卷线机构51和用于驱动卷线机构51运动的驱动机构52。卷线机构51和驱动机构52均可以设置在电连接器31的壳体311形成的容纳空间中，从而形成紧凑结构。
具体地，卷线机构51可以包括第一卷线机构51A、第二卷线机构51B和第三卷线机构51C。第一卷线机构51A可以包括第一卷线盘511A、第一齿轮512A和第一卷线筒513A，如图所示，第一卷线盘511A设置在第一卷线筒513A的一端，第一齿轮512A设置在第一卷线筒513A的另一端。第二卷线机构51B可以包括第二卷线盘511B、第二齿轮512B和第二卷线筒513B，如图所示，第二卷线盘511B设置在第二卷线筒513B的一端，第二齿轮512B设置在第二卷线筒513B的另一端。第三卷线机构51C可以包括第三卷线盘511C、第三齿轮512C和第三卷线筒513C，如图所示，第三卷线盘511C设置在第三卷线筒513C的一端，第三齿轮512C设置在第三卷线筒513C的另一端。
如图所示，第一卷线机构51A、第二卷线机构51B和第三卷线机构51C嵌套连接。在本文中，“嵌套连接”可以表示一个部件的至少一部分可以设置在另一个部件中，例如，第一卷线机构51A与第二卷线机构51B嵌套连接可以表示，第一卷线机构51A的至少一部分设置在第二卷线机构51B中。再例如，第一卷线机构51A、第二卷线机构51B和第三卷线机构51C嵌套连接，可以表示：第一卷线机构51A的至少一部分设置在第二卷线机构51B和第三卷线机构51C中，第二卷线机构51B的至少一部分设置在第三卷线机构51C中。
具体地，第一卷线机构51A具有贯穿第一卷线盘511A、第一齿轮512A和第一卷线筒513A的第一通孔514A，第二卷线机构51B具有贯穿第二卷线盘511B、第二齿轮512B和第二卷线筒513B的第二通孔514B，第三卷线机构51C具有贯穿第三卷线盘511C、第三齿轮512C和第三卷线筒513C的第三通孔514C。第一通孔514A的孔径小于第二通孔514B的孔径，并且第二通孔514B的孔径小于第三通孔514C的孔径。第一卷线机构51A的第一卷线盘511A、第一齿轮512A和第一卷线筒513A均具有中空的圆柱体结构，并且第一齿轮512A的外径可以等于第一卷线筒513A的外径，第一卷线盘511A的外径可以大于第一卷线筒513A的外径。第二卷线机构51B的第二卷线盘511B、第二齿轮512B和第二卷线筒513B均具有中空的圆柱体结构，并且第二齿轮512B的外径可以等于第二卷线筒513B的外径，第二卷线盘511B的外径可以大于第二卷线筒513B的外径。第三卷线机构51C的第三卷线盘511C、第三齿轮512C和第三卷线筒513C均具有中空的圆柱体结构，并且第三齿轮512C的外径可以等于第三卷线筒513C的外径，第三卷线盘511C的外径可以大于第三卷线筒513C的外径。
如图所示，第二卷线机构51B的第二齿轮512B和第二卷线筒513B的外径小于第三通孔514C的孔径，这样，第二卷线机构51B的第二齿轮512B和第二卷线筒513B可以穿过第三通孔514C。例如，第二卷线筒513B的长度可以大于第三卷线筒513C的长度，更具体地，第二卷线筒513B的长度可以等于或大于第三卷线盘511C、第三齿轮512C和第三卷线筒513C的长度之和。这样，在第二卷线机构51B的第二齿轮512B和第二卷线筒513B穿过第三通孔514C后，第二齿轮512B可以相对第三齿轮512C突出。
在第二卷线机构51B与第三卷线机构51C之间可以设置平面轴承53B，具体地，平面轴承53B设置在第二卷线筒513B的外表面与第三通孔514C的内表面之间，以旋转支撑第二卷线机构51B。
第一卷线机构51A的第一齿轮512A和第一卷线筒513A的外径小于第二通孔514B的孔径以及第三通孔514C的孔径，这样，第一卷线机构51A的第一齿轮512A和第一卷线筒513A可以穿过第二通孔514B和第三通孔514C。例如，第一卷线筒513A的长度可以大于第二卷线筒513B的长度，更具体地，第一卷线筒513A的长度可以等于或大于第二卷线盘511B、第二齿轮512B和第二卷线筒513B的长度之和。这样，在第一卷线机构51A的第一齿轮512A和第一卷线筒513A穿过第二通孔514B和第三通孔514C后，第一齿轮512A可以相对第二齿轮512B和第三齿轮512C突出。
在第一卷线机构51A与第二卷线机构51B之间可以设置平面轴承53A，具体地，平面轴承53A设置在第一卷线筒513A的外表面与第二通孔514B的内表面之间，以旋转支撑第一卷线机构51A。
第一齿轮512A的外径小于第二齿轮512B的外径，并且第二齿轮512B的外径小于第三齿轮512C的外径。
可选地，第一卷线盘511A的外径、第二卷线盘511B的外径、第三卷线盘511C的外径可以彼此相等。
通过这样的设置方式，第一卷线机构51A的至少一部分可以嵌套插入第二卷线机构51B和第三卷线机构51C中，第二卷线机构51B的至少一部分可以嵌套插入第三卷线机构51C中，实现第一卷线机构51A、第二卷线机构51B和第三卷线机构51C嵌套连接，以减小卷线机构占用空间，使调整机构结构紧凑，从而有利于将调整机构设置在电连接器31中。
如图所示，驱动机构52可以包括第一驱动机构52A、第二驱动机构52B和第三驱动机构52C。第一驱动机构52A可以包括第一电机521A和第一驱动齿轮522A，第一驱动齿轮522A连接在第一电机521A的输出轴上，并且第一驱动齿轮522A与第一齿轮512A啮合。第二驱动机构52B可以包括第二电机521B和第二驱动齿轮522B，第二驱动齿轮522B连接在第二电机521B的输出轴上，并且第二驱动齿轮522B与第二齿轮512B啮合。第三驱动机构52C可以包括第三电机521C和第三驱动齿轮522C，第三驱动齿轮522C连接在第三电机521C的输出轴上，并且第三驱动齿轮522C与第三齿轮512C啮合。
在上文中描述的“悬挂线321A、321B、321C的第二端连接至电连接器31”具体包括：悬挂线321A的第二端连接至第一卷线机构51A的第一卷线盘511A上，悬挂线321B的第二端连接至第二卷线机构51B的第二卷线盘511B上，悬挂线321C的第二端连接至第三卷线机构51C的第三卷线盘511C上。
这样，当第一电机521A工作时，通过第一驱动齿轮522A与第一齿轮512A啮合，可以驱动第一卷线盘511A转动，从而控制悬挂线321A的收放。当第二电机521B工作时，通过第二驱动齿轮522B与第二齿轮512B啮合，可以驱动第二卷线盘511B转动，从而控制悬挂线321B的收放。当第三电机521C工作时，通过第三驱动齿轮522C与第三齿轮512C啮合，可以驱动第三卷线盘511C转动，从而控制悬挂线321C的收放。
如图所示，调整机构32还可以包括用于引导悬挂线321的线管34。例如，在图示的实施例中，设置有3个线管，悬挂线321A、321B、321C分别穿过线管而连接至卷线盘上。线管34可以分别引导悬挂线321A、321B、321C的收放，避免悬挂线321A、321B、321C在收放过程中纠缠在一起。
如图6所示，示出了3个支撑点、电连接器31、配合电连接器7之间的空间关系。如上所述，3根悬挂线321分别连接至悬臂322A、322B的远端和框架的下部中央位置，这3个位置构成3个支撑点。如图所示，3个支撑点分别为S1、S2、S3，支撑点S1在空间坐标系(x，y，z)中的空间坐标为(x1，y1，z1)，支撑点S2在空间坐标系(x，y，z)中的空间坐标为(x2y2，z2)，支撑点S3在空间坐标系(x，y，z)中的空间坐标为(x3，y3，z3)。配合电连接器7在空间坐标系(x，y，z)中的空间坐标为(a，b，c)。为了使电连接器31与配合电连接器7对准，即电连接器31插入配合电连接器7中，那么，3根悬挂线321的长度应该满足如下关系式：
(x1-a)2+(y1-b)2+(z1-c)2＝L12；
(x2-a)2+(y2-b)2+(z2-c)2＝L22；(1)
(x3-a)2+(y3-b)2+(z3-c)2＝L32.
其中，L1、L2、L3分别为悬挂线321A、321B、321C的长度。当悬挂线321A、321B、321C的长度分别满足上述关系时，电连接器31插入配合电连接器7，实现理论上对位。
进一步地，返回参照图5，充电装置3还可以包括距离传感器35，用于测量电连接器31与配合电连接器7之间的距离。例如，距离传感器35可以设置在壳体311的靠近配合电连接器7的底面311S上。
可选地，充电装置3还可以包括视觉传感器36，用于检测电连接器31与配合电连接器7在XY平面内的位置偏差。例如，视觉传感器36可以设置在壳体311的靠近配合电连接器7的底面311S上。
可选地，充电装置3还可以包括水平传感器37，用于检测电连接器31的姿态，例如检测电连接器31是否处于水平姿态。例如，水平传感器37可以设置在壳体311的靠近配合电连接器7的底面311S上。
结合参照图6，视觉传感器36可以检测出电连接器31与配合电连接器7在x方向和y方向上的误差，例如，分别为Δx、Δy，只有当Δx＝0，Δy＝0时，才可以确定电连接器31与配合电连接器7在水平面内对准。距离传感器35可以测量电连接器31与配合电连接器7在z方向上的误差Δz，只有当Δz＝0时，才可以确定电连接器31与配合电连接器7在z方向上对准。水平传感器37可以检测电连接器31是否处于水平姿态。当水平传感器37检测到电连接器31处于水平姿态时，壳体311的底面311S与配合电连接器7的上表面抵接，二者之间存在良好的接触。
图7示出了根据本公开实施例的配合电连接器的组装图，图8示出了根据本公开实施例的配合电连接器的分解图。结合图7和图8，配合电连接器7可以包括外壳71、正极72、支撑件73和负极74。外壳71可以具有容纳孔711，正极72和支撑件73均设置在容纳孔中。电连接器31的第一电极313(正极)可以与正极72电接触，第二电极314(负极)可以与负极74电接触。例如，正极72可以为弹性接触片的形式，可以接收插入的第一电极313。负极74可以为环形接触片的形式，可以与插入的第二电极314电接触。
进一步地，配合电连接器7还可以包括微动开关75，用于感测电连接器31与配合电连接器7的接合。在图示的实施例中，设置有2个微动开关75，均位于配合电连接器7的上表面上。具体地，如图所示，当电连接器31被释放到合适距离而使得第一电极313插入正极72中且第二电极314插入负极74中时时，壳体311的底面311S会逐渐抵接配合电连接器7，随着电连接器31被进一步释放，底面311S会施加力给微动开关75的触片751，从而导通微动开关75。当微动开关75导通时，第一电极313完全插入正极72中，并且二者之间具有良好的电接触；第二电极314完全插入负极74中，并且二者之间具有良好的电接触。
需要说明的是，微动开关的数量不局限于2个，在其它实施例中，可以设置1个微动开关，也可以设置多于2个的微动开关。
可选地，参照图4，充电装置3还可以包括接合机构38，用于使电连接器31与配合电连接器7紧密接合。例如，接合机构38可以包括电磁铁。例如电磁铁的接合机构38设置在电连接器31上。当微动开关75被导通后，可以激活电磁铁，从而使电连接器31与配合电连接器7紧密接合。在电连接器31与配合电连接器7紧密接合之后，可以开始充电。这样，在充电的过程中，可以保证电连接器31与配合电连接器7不会彼此脱离或松开。
可选地，例如电磁铁的接合机构38也可以设置在配合电连接器7中。
返回参照图1和图2，充电装置3还可以包括用于收放导电线33的绕线机构331和用于驱动绕线机构331运动的绕线驱动机构332。例如，绕线机构331可以包括绕线盘，导电线33的一端绕过该绕线盘而连接至电源2，导电线33的另一端穿过第一卷线筒513A的第一通孔514A以及壳体311和支撑轴312的通孔而连接至电连接器31的两个电极。当悬挂线321被收放时，绕线驱动机构332需要驱动绕线机构331旋转，以同步收放导电线33。例如，绕线驱动机构332可以包括电机。
图9示出了根据本公开实施例的充电装置的控制系统框图。如图9所示，充电装置的控制系统100可以包括控制器101、电源管理模块102、电机驱动器103和无线通信模块104。电源管理模块102用于管理电源2，例如，检测电源2的剩余电量。电机驱动器103用于控制各个电机的动作，例如，电机驱动器103可以从控制器101接收信号，并基于接收的信号控制电机旋转预定的圈数。无线通信模块104用于传输信号。
例如，控制器101、电源管理模块102、电机驱动器103和无线通信模块104可以设置在显示屏1或电连接器31一侧。
可选地，充电装置的控制系统100还可以包括位于配合电连接器7一侧的无线通信模块107，用于与无线通信模块104传输信号。
下面，结合该充电装置的控制系统框图对根据本公开实施例的充电方法进行描述。
图10示出了根据本公开实施例的充电方法的流程图。结合图9和图10，充电方法可以按照以下步骤进行。
在步骤S110中，检测电源2的剩余电量。具体地，可以使用电源管理模块102检测电源2的剩余电量。
在步骤S120中，判断所述剩余电量是否低于阈值。例如，可以使用电源管理模块102或控制器101判断剩余电量是否低于阈值。此处的“阈值”可以是预设值，例如，将电源2的全电量的10％作为阈值。
在步骤S130中，当剩余电量低于阈值时，控制各个驱动机构开始工作。即，控制器101给电机驱动器103发送控制信号，以使各个驱动机构的电机开始工作。
具体地，控制第一悬臂驱动机构324A和第二悬臂驱动机构324B(即悬臂驱动机构)工作，以分别驱动悬臂322A、322B枢转至图1和图2所示的张开位置。此时，3个支撑点分别为S1、S2、S3以及配合电连接器7的空间坐标固定，根据上述关系式(1)，控制器101计算悬挂线321A、321B、321C需要的长度L1、L2、L3。然后，基于长度L1、L2、L3，控制第一电机521A、第二电机521B和第三电机521C(即悬挂线驱动机构)旋转相应的圈数，从而使得悬挂线321A、321B、321C伸长至需要的长度L1、L2、L3；同时，控制绕线驱动机构332(即导电线驱动机构)工作，驱动绕线机构331旋转，以使导电线33与悬挂线同步伸长。当悬挂线321A、321B、321C伸长至需要的长度L1、L2、L3时，说明电连接器31与配合电连接器7接合。
在步骤S160中，激活例如电磁铁的接合机构38，使电连接器31与配合电连接器7紧密接合。可替代地或附加地，当电连接器31与配合电连接器7完全对位时，微动开关75被触发。在步骤S106中，触发微动开关75，以激活电磁铁，从而使电连接器31与配合电连接器7紧密接合。
在步骤S170中，当电连接器31与配合电连接器7紧密接合之后，开始给电源2充电。
在上述实施例中，当悬挂线321A、321B、321C伸长至需要的长度L1、L2、L3时，由于控制误差、驱动机构的精度等因素的影响，电连接器31与配合电连接器7可能没有完全对位，所以，可以增加对位检测步骤，然后根据对位检测反馈的结果进行自动充电。
也就是说，可选地，根据本公开实施例的充电方法还可以包括完全对位电连接器31与配合电连接器7的步骤，如图10所示，完全对位电连接器31与配合电连接器7的步骤可以包括：检测二者是否完全对位，如图中虚线框所示；当二者没有完全对位时，再次驱动第一电机521A、第二电机521B和第三电机521C(即悬挂线驱动机构)旋转以及驱动绕线驱动机构332(即导电线驱动机构)旋转，以调整悬挂线和导电线的长度，直至电连接器31与配合电连接器7完全对位。
具体地，如图11所示，在步骤S140中，检测电连接器31与配合电连接器7是否完全对位。具体地，视觉传感器36可以检测出电连接器31与配合电连接器7在x方向和y方向上的对位误差Δx、Δy，距离传感器35可以测量电连接器31与配合电连接器7在z方向上的误差Δz，水平传感器37可以检测电连接器31是否处于水平姿态。
在步骤S145中，当视觉传感器36检测到存在对位误差Δx、Δy和/或距离传感器35测量到误差Δz和/或水平传感器37检测电连接器31处于非水平姿态时，控制器101根据检测到的误差Δx、Δy和/或误差Δz和/或非水平姿态，控制第一电机521A、第二电机521B和第三电机521C旋转，以调整悬挂线321A、321B、321C的长度，直至检测到的误差Δx、Δy和/或误差Δz均等于0和/或电连接器31处于水平姿态。
需要说明的是，在调整悬挂线321A、321B、321C的长度的同时，控制绕线机构331旋转，以使导电线33与悬挂线同步调整。
在步骤S150中，当检测到的误差Δx、Δy、误差Δz均等于0并且电连接器31处于水平姿态时，确定电连接器31与配合电连接器7完全对位。
然后，参照图10，在步骤S160中，当确定电连接器31与配合电连接器7完全对位时，激活电磁铁，使电连接器31与配合电连接器7紧密接合。可替代地或附加地，当电连接器31与配合电连接器7完全对位时，微动开关75被触发。在步骤S106中，触发微动开关75，以激活电磁铁，从而使电连接器31与配合电连接器7紧密接合。
在步骤S170中，当电连接器31与配合电连接器7紧密接合之后，开始给电源2充电。
在上面的实施例中，设置有3根悬挂线，并且3根悬挂线不位于同一平面内，以方便调整电连接器31的空间位姿。但是，本公开的实施例不局限于此，可以设置更少数量的悬挂线，例如2根悬挂线，或者更多数量的悬挂线，例如4根悬挂线，来调整电连接器31的位姿。
例如，如图12所示，调整机构132可以包括2根悬挂线，例如悬挂线1321A、1321B，2根悬挂线1321中的每一根的第一端连接至显示屏1的框架上，第二端连接至电连接器131上。相应地，调整机构132可以包括2个用于分别收放2根悬挂线的卷线机构和2个用于分别驱动卷线机构的驱动机构。
调整机构132的其它结构与调整机构32类似，例如，两个卷线机构也是嵌套连接，可以参照上文对调整机构32的描述，在此不再赘述。另外，电连接器131也可以包括其它部件，例如视觉传感器、高度传感器、水平传感器、接合机构、微动开关等，可以参照上文对电连接器31的描述，在此也不再赘述。需要说明的是，中间的线表示导电线133，导电线的连接可以参照上文对导电线33的描述。
在图12示出的实施例中，显示屏、电连接器131与配合电连接器137可以均设置在墙面上，电连接器131也仅在墙面所在的平面内运动，在垂直于墙面的方向上不具有运动分量。通过设置2根悬挂线，可以调整电连接器131在平面(例如墙面)内的位姿，从而实现电连接器131与配合电连接器137的完全对位。
在本公开中使用的术语“第一”或“第二”可以修饰各种组件的名称，而不考虑顺序和/或重要性，不限制所述组件。这些表述可以用于将一个组件与另一组件区分开。例如，第一机构和第二机构可以指示不同的机构，不考虑顺序或重要性。例如，在不背离本公开的范围的情况下，第一机构可以被称为第二机构，反之亦然。
虽然本发明总体构思的一些实施例已被图示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (18)

1.一种充电装置，包括：
电连接器；和
调整机构，用于调整所述电连接器的位姿，
其中，所述调整机构包括：
至少两根悬挂线，所述至少两根悬挂线的第一端分别连接至所述电连接器；
至少两个卷线机构，用于分别收放所述至少两根悬挂线；和
至少两个驱动机构，分别与所述至少两个卷线机构连接，用于分别驱动所述至少两个卷线机构收放所述至少两根悬挂线。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其中，
所述至少两根悬挂线包括第一悬挂线、第二悬挂线和第三悬挂线；
所述至少两个卷线机构包括第一卷线机构、第二卷线机构和第三卷线机构，所述第一卷线机构用于收放所述第一悬挂线，所述第二卷线机构用于收放所述第二悬挂线，所述第三卷线机构用于收放所述第三悬挂线；以及
所述至少两个驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述第一卷线机构，所述第二驱动机构用于驱动所述第二卷线机构，所述第三驱动机构用于驱动所述第三卷线机构。
3.根据权利要求2所述的充电装置，其中，所述第一卷线机构、所述第二卷线机构和所述第三卷线机构嵌套连接，并且所述第一卷线机构、所述第二卷线机构和所述第三卷线机构均设置在所述电连接器中。
4.根据权利要求3所述的充电装置，其中，每一个所述卷线机构包括：
卷线筒；
设置在所述卷线筒的一端的卷线盘，所述悬挂线的第一端卷绕在所述卷线盘上；和
设置在所述卷线筒的另一端的齿轮，所述齿轮与所述驱动机构啮合。
5.根据权利要求4所述的充电装置，其中，所述第一卷线机构具有贯穿其卷线盘、卷线筒和齿轮的第一通孔；
所述第二卷线机构具有贯穿其卷线盘、卷线筒和齿轮的第二通孔；
所述第三卷线机构具有贯穿其卷线盘、卷线筒和齿轮的第三通孔，
其中，所述第三通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径，并且所述第二通孔的孔径大于所述第一通孔的孔径。
6.根据权利要求5所述的充电装置，其中，所述第二卷线机构的卷线筒和齿轮的外径均小于所述第三通孔的孔径；以及
所述第一卷线机构的卷线筒和齿轮的外径均小于所述第二通孔的孔径。
7.根据权利要求6所述的充电装置，其中，所述第二卷线机构的卷线筒的长度等于或大于所述第三卷线机构的卷线盘、齿轮和卷线筒的长度之和；以及
所述第一卷线机构的卷线筒的长度等于或大于所述第二卷线机构的卷线盘、齿轮和卷线筒的长度之和。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的充电装置，其中，所述调整机构还包括：
悬臂，所述悬挂线的第二端连接至所述悬臂；和
悬臂驱动机构，用于驱动所述悬臂枢转。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的充电装置，还包括：
导电线，用于电连接所述电连接器与待充电的电源；
绕线机构，用于收放所述导电线；和
绕线驱动机构，用于驱动所述绕线机构运动。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的充电装置，还包括：
设置在所述电连接器上的视觉传感器，用于检测所述电连接器在平面内的位置；和/或
设置在所述电连接器上的高度传感器，用于检测所述电连接器在垂直于所述平面的方向上的位置；和/或
设置在所述电连接器上的水平传感器，用于检测所述电连接器的姿态。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的充电装置，其中，所述电连接器包括正极和负极，所述正极包括环形的第一电接触部，所述负极包括环形的第二电接触部。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的充电装置，还包括：
接合机构，用于使所述电连接器与待配合的配合电连接器紧密接合。
13.一种使用权利要求1所述的充电装置的充电方法，包括：
计算所述至少两根悬挂线分别需要释放的长度；和
驱动所述至少两个卷线机构，以分别释放所述至少两根悬挂线至所述长度。
14.根据权利要求13所述的充电方法，其中，所述计算所述至少两根悬挂线分别需要释放的长度包括：
根据所述至少两根悬挂线的悬挂点在空间坐标系中的空间坐标以及待配合的配合电连接器在空间坐标系中的空间坐标，计算所述至少两根悬挂线分别需要释放的长度。
15.根据权利要求13所述的充电方法，还包括：
检测所述电连接器的位姿；和
基于检测的所述电连接器的位姿，驱动所述至少两个卷线机构，以分别调整所述至少两根悬挂线的长度。
16.根据权利要求13所述的充电方法，还包括：
在驱动所述至少两个卷线机构的同时，驱动绕线机构，以使导电线与所述至少两根悬挂线同步释放。
17.一种显示装置，包括：
显示屏；
电源，用于给所述显示屏供电；和
根据权利要求1-12中任一项所述的充电装置，用于给所述电源充电。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述显示装置为电子画框。
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