CN109787321A - 多自由度复位装置及充电桩 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种多自由度复位装置及充电桩，多自由度复位装置包括：骨架、滑轴、轴承、复位组件和从动复位件，骨架设置有横板，横板与滑轴的轴线垂直；滑轴与横板固定连接；轴承套设于滑轴，并与从动复位件固定连接，使得从动复位件能够转动或沿滑轴的轴向移动；复位组件包括一个或多个弹性复位件，弹性复位件一端与骨架相连，另一端与从动复位件相连，复位组件使得从动复位件在外力作用下偏离平衡位置后，能够通过复位组件的弹性恢复至平衡位置。本公开既能根据与之匹配的定位、对接构件的位置而调整多自由度复位装置的位置，又可以在定位或对接完成后，使多自由度复位装置的位置恢复至其初始的平衡位置。

Description

多自由度复位装置及充电桩

技术领域

本公开涉及复位装置领域，具体是涉及一种多自由度复位装置及充电桩。

背景技术

在机械结构定位、对接等过程中，机械结构常需要人工调整方向或受到外力作用而蛮力调整方向，才能与之相匹配连接的其他构件定位或对接上。此种定位或对接方式，一方面因人工调整方向而导致工作效率低下，另一方面，由于机械结构受到外力而硬性调整其方向，在一定程度会对机械结构产生破坏作用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本公开提供一种多自由度复位装置，多自由度复位装置既能根据与之匹配的定位、对接构件的位置而调整多自由度复位装置的位置，又可以在定位或对接完成后，使多自由度复位装置的位置恢复至其初始的平衡位置。

多自由度复位装置，包括骨架、滑轴、轴承、复位组件和从动复位件，骨架设置有横板，横板与滑轴的轴线垂直；滑轴与横板固定连接；轴承套设于滑轴，并与从动复位件固定连接，使得从动复位件能够转动或沿滑轴的轴向移动；复位组件包括一个或多个弹性复位件，弹性复位件一端与骨架相连，另一端与从动复位件相连，复位组件使得从动复位件在外力作用下偏离平衡位置后，能够通过复位组件的弹性恢复至平衡位置。

在一例中，骨架包括竖板，竖板与滑轴的轴线平行，竖板设置有竖板通孔；从动复位件包括复位连接件，复位连接件穿过竖板通孔；弹性复位件包括第一竖板弹性复位件和第二竖板弹性复位件，第一竖板弹性复位件和第二竖板弹性复位件分别水平设置在复位连接件的两侧，第一竖板弹性复位件和第二竖板弹性复位件各自的一端与骨架相连，另一端与复位连接件相连。

在一例中，弹性复位件包括第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件，第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件分别设置在从动复位件的两侧，第一横板复位件和第二横板复位件各自的一端与横板相连，另一端与从动复位件相连。

在一例中，从动复位件包括第一横板，第一横板与滑轴的轴线垂直；

多自由度复位装置还包括复位轴承，复位轴承套设在滑轴上，横板位于第一横板的一侧，复位轴承位于第一横板的另一侧；复位组件还包括第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件，第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件分别设置在从动复位件的两侧，第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件各自的一端与横板相连，另一端与复位轴承相连；当无外力之际，从动复位件通过复位轴承、第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件保持平衡位置。

在一例中，多自由度复位装置还包括限位固定座，限位固定座固定在骨架和/或滑轴上；从动复位件还包括第一横板和第二横板，第一横板和第二横板与滑轴的轴线垂直；当从动复位件沿着滑轴轴向向第一方向移动之际，第一横板通过限位固定座，阻止从动复位件继续向第一方向移动；当从动复位件沿着滑轴轴向向第二方向移动之际，第二横板通过限位固定座，阻止从动复位件继续向第二方向移动。

在一例中，多自由度复位装置还包括复位轴承，复位轴承套设在滑轴上，位于第一横板与限位固定座之间；当从动复位件沿着滑轴轴向向第一方向移动之际，述第一横板通过复位轴承及限位固定座，阻止从动复位件继续向第一方向移动。

在一例中，复位组件还包括第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件，第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件分别设置在从动复位件的两侧，第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件各自的一端与横板相连，另一端与复位轴承相连；当无外力之际，从动复位件通过复位轴承、第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件保持平衡位置。

在一例中，第一横板包括第一横板通孔，第二横板包括第二横板通孔；轴承包括第一轴承和第二轴承，第一轴承固定于第一横板并穿过第一横板通孔套设在滑轴上，第二轴承固定于第二横板并穿过第二横板通孔套设在滑轴上。

在一例中，多自由度复位装置还包括辅助弹性复位件，辅助弹性复位件套设在滑轴上，位于横板与第一横板之间，当从动复位件在外力作用下偏离平衡位置后，辅助弹性复位件能够辅助复位组件使从动复位件恢复至平衡位置。

在一例中，从动复位件还包括第一轴向限位件和第二轴向限位件，第一轴向限位件和第二轴向限位件分别位于从动复位件的两侧，设置在从动复位件或骨架上，通过第一轴向限位件和第二轴向限位件限制从动复位件转动的范围。

一种充电桩包括充电桩基座、充电头和多自由度复位装置，多自由度复位装置的骨架安装于充电桩基座，充电头安装于多自由度复位装置的从动复位件。

本公开的多自由度复位装置可使多自由度复位装置在与其他构件接触的过程中，自适应调整多自由度复位装置的位置，直至该位置能够与其他构件的位置相匹配，进而使得多自由度复位装置和其他构件准确地完成定位、对接；当定位、对接完成之后，复位组件通过自身的弹性可以使多自由度复位装置的位置恢复至其初始的平衡位置，进而不影响多自由度复位装置后续的正常使用。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的实施方式，其中：

图1示出了本公开的多自由度复位装置一些实施例的整体结构的示意图；

图2示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的另一角度的整体结构示意图；

图3示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置的正视图；

图4示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置的左侧剖面示意图；

图5示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置的俯视图；

图6示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置处于初始的平衡位置的剖面示意图；

图7示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到竖直向下方向外力作用的剖面示意图；

图8示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到竖直向上方向外力作用的剖面示意图；

图9示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的另一个角度的多自由度复位装置处于初始的平衡位置的示意图；

图10示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到顺时针方向外力的示意图；

图11示出了本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到逆时针方向外力的示意图；

图12示出了本公开的充电桩一些实施例的充电座与充电头之间存在一定轴向角度误差的偏位充电场景；

图13示出了本公开的充电桩一些实施例的充电座与充电头之间存在一定轴向直线误差的偏位充电场景。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开的优选实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。下面结合附图对本公开的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，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实施例保护范围的限制。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

在本公开的实施例中，图1为本公开的多自由度复位装置一些实施例的整体结构的示意图；图2为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的另一角度的整体结构示意图；图3示为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置的正视图；图4为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置的左侧剖面示意图；图5为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置的俯视图。

如图1至图5所示，本实施例的多自由度复位装置10，包括骨架1、滑轴2、轴承5、复位组件3和从动复位件4，其中骨架1设置有横板11，横板11与骨架1可以是一体成型式连接，也可以是非一体成型式连接，例如，通过螺纹连接或卡接的方式连接。横板11与滑轴2的轴线垂直，滑轴2与横板11固定连接。轴承5套设在滑轴2上，可沿着滑轴2上下移动或转动，轴承5同时与从动复位件4固定连接，使得从动复位件4能够转动或沿着滑轴2的轴向移动。

复位组件3包括一个或多个弹性复位件31，弹性复位件31可以是弹簧、也可以是弹性带，还可以是其他具有弹性的连接件。弹性复位件31的一端与骨架1相连，另一端与从动复位件4相连，当从动复位件4受到外力的作用，使从动复位件4偏离平衡位置时，复位组件3可以通过复位组件3的弹性使从动复位件4恢复到其初始的平衡位置。

由于本公开的多自由度复位装置10中的从动复位件4在外力的作用下能够发生转动或沿着滑轴2的轴向发生移动，因此，当多自由度复位装置10在与其他相匹配的构件接触的过程中，可以自适应调整多自由度复位装置10的位置，直至该位置能够与其他构件的位置相匹配，进而使得多自由度复位装置10和其他构件准确地完成定位、对接。

当定位、对接完成之后，本公开的多自由度复位装置10中的复位组件3通过自身的弹性可以带动多自由度复位装置10，使多自由度复位装置10的位置恢复至其初始的平衡位置，进而不影响多自由度复位装置10后续的正常使用。

在一例中，骨架1包括竖板12，竖板12可以与横板11连接，也可以不与横板11连接，竖板12与滑轴2的轴线平行，在竖板12上还设置有竖板通孔121，设置的竖板通孔121可以是一个，也可以是两个。

从动复位件4包括复位连接件41，该复位连接件41可以是与从动复位件4一体成型设置，也可以是通过螺纹连接或卡扣连接等方式实现与从动复位件4的连接。复位连接件41穿过竖板通孔121到达竖板12的另一侧，复位连接件41可以为一个，也可以为两个，其数量与竖板通孔121的数量一致。

弹性复位件31包括第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312，第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312分别水平设置在复位连接件41的两侧，第一竖板弹性复位连接件311和第二竖板弹性复位连接件312各自的一端与骨架1相连，另一端与复位连接件41相连。

从动复位件4通过复位连接件41穿过竖板通孔121，利用第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312将从动复位件4与骨架1相连。当从动复位件4受到外力的作用时，从动复位件4相对于初始的平衡位置发生移动，可以是水平发生转动，也可以是竖直发生移动，此时第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312将产生形变，储存弹性势能，在外力消除之后，从动复位件4在第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312的弹性势能作用下，恢复至从动复位件4初始的平衡位置，进而保证从动复位件4后续的正常使用。

作为一种变形，弹性复位件31还可以包括辅助弹性复位件，辅助弹性复位件可以为一个，也可以为多个，辅助弹性复位件设置在弹性复位件31的下方，并与弹性复位件31在从动复位件4平衡位置时所在的方向垂直，辅助弹性复位件的一端与骨架1相连，另一端与弹性复位件31相连，辅助弹性复位件可以是弹簧、也可以是弹性带，还可以是其他具有弹性的连接件。当从动复位件4没有受到外力作用，处于初始的平衡位置时，辅助弹性复位件刚好与弹性复位件31接触。

当从动复位件4受到外力作用时，从动复位件4相对于初始的平衡位置发生变化，可以是水平发生转动，也可以是竖直发生移动，此时第一竖板弹性复位件311、第二竖板弹性复位件312和辅助弹性复位件都将发生形变，储存弹性势能，在外力消除之后，一方面，从动复位件4在第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312的弹性势能作用下，恢复至从动复位件4初始的平衡位置，另一方面，辅助弹性复位件协助第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312使得从动复位件4恢复至其初始的平衡位置。

在一例中，弹性复位件31包括第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件，第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件分别设置在从动复位件4的两侧，第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件各自的一端与横板11连接，另一端与从动复位件4连接。当从动复位件4受到外力作用，偏离初始的平衡位置时，第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件相应得发生形变，储存弹性势能，当作用在从动复位件4上的外力消失时，从动复位件4在第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件的弹性势能的作用下，使得从动复位件4的位置恢复至其初始的平衡位置。

在一例中，从动复位件4包括第一横板42，第一横板42可以是与从动复位件4一体成型设置，也可以是通过螺纹连接或卡扣连接等方式实现与从动复位件4的连接。例如，第一横板42与滑轴2的轴线可以垂直。

多自由度复位装置10还包括复位轴承6，复位轴承6套设在滑轴2上，其中，横板11位于第一横板42的一侧，复位轴承6位于第一横板42的另一侧，即第一横板42位于横板11与复位轴承6之间，复位轴承6可以沿着滑轴2滑动。

复位组件3还包括第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33，第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33分别设置在从动复位件4的两侧。第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33各自的一端与横板11相连，另一端与复位轴承6相连。从动复位件4在没有受到外力的作用下，复位轴承6通过第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33与横板11实现连接，进而支撑从动复位件4，使从动复位件4保持在初始的平衡位置。

当从动复位件4受到外力作用，偏离初始的平衡位置时，第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33相应得发生形变，储存弹性势能，当作用在从动复位件4上的外力消失时，从动复位件4在第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33的弹性势能的作用下，使得从动复位件4的位置恢复至其初始的平衡位置。

在一例中，多自由度复位装置10还包括限位固定座7，限位固定座7固定在骨架1和/或滑轴2上。从动复位件4还包括第一横板42和第二横板43，第一横板42和第二横板43分别位于限位固定座7的两侧，并与滑轴2的轴线垂直。

当从动复位件4沿着滑轴2轴向向第一方向移动之际，第一横板42通过限位固定座7阻止从动复位件4继续向第一方向移动；当从动复位件4沿着滑轴2轴向向第二方向移动之际，第二横板43通过限位固定座7阻止从动复位件4继续向第二方向移动。

从动复位件4通过限位固定座7限制了从动复位件4沿滑轴2轴向的方向所移动的范围，通过改变限位固定座7的位置可以改变从动复位件4沿滑轴2轴向的方向所移动的范围，多自由度复位装置10通过调整从动复位件4的移动范围，确保从动复位件4的移动不会影响多自由度复位装置10其他部件的正常工作与使用。

在一例中，多自由度复位装置10还包括复位轴承6，复位轴承6套设在滑轴2上，位于第一横板42与限位固定座7之间。当从动复位件4沿着滑轴2轴向向第一方向移动之际，第一横板42触碰复位轴承6，复位轴承6触碰限位固定座7，来阻止从动复位件4继续向第一方向移动。从动复位件4通过复位轴承6和限位固定座7进一步精确地限制从动复位件4沿滑轴2轴向的方向所移动的范围。

在一例中，复位组件3还包括第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33，第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33分别设置在从动复位件4的两侧。第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33各自的一端与横板11相连，另一端与复位轴承6相连。当从动复位件4在没有受到外力的作用下，复位轴承6通过第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33与横板11实现连接，进而支撑从动复位件4，使从动复位件4保持在初始的平衡位置。

在一例中，如图4所示，第一横板42包括第一横板通孔421，第二横板43包括第二横板通孔431。轴承5包括第一轴承51和第二轴承52，第一轴承51固定于第一横板42并穿过第一横板通孔421套设在滑轴2上，第二轴承52固定于第二横板43并穿过第二横板通孔431套设在滑轴2上。从动复位件4通过与第一轴承51和第二轴承52的固定连接，可以使得从动复位件4在移动或转动的过程中更加平稳。

在一例中，多自由度复位装置10还包括辅助弹性复位件，辅助弹性复位件套设在滑轴2上，并位于横板11与第一横板42之间。当从动复位件4受到沿滑轴2轴向的方向的外力作用时，其沿滑轴2轴向偏离初始的平衡位置，此时复位组件3和辅助弹性复位件都会发生形变，储存弹性势能，当作用在从动复位件4上的外力消失时，一方面，在复位组件3的弹性势能的作用下，从动复位件4恢复至其初始的平衡位置，另一方面，辅助弹性复位件储存的弹性势能能够辅助复位组件3使从动复位件4恢复至其初始的平衡位置。

在一例中，从动复位件4还包括第一轴向限位件和第二轴向限位件，第一轴向限位件和第二轴向限位件分别位于从动复位件4的两侧，并设置在从动复位件4或骨架1上，第一轴向限位件和第二轴向限位件可以是与从动复位件4或骨架1一体成型连接，也可以是通过螺纹连接或卡扣连接等方式实现与从动复位件4或骨架1的连接。当从动复位件4受到外力的作用时，从动复位件4可能发生水平转动，多自由度复位装置10通过抵触在骨架1或从动复位件4上的第一轴向限位件和第二轴向限位件，以限制从动复位件4相对于骨架1发生转动的范围。

本公开的多自由度复位装置10可应用于需要校准、定位、对接和复位的场景中。

图6为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置处于初始的平衡位置的剖面示意图；图7为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到竖直向下方向外力作用的剖面示意图；图8为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到竖直向上方向外力作用的剖面示意图。

在一例中，多自由度复位装置10包括骨架1、滑轴2、从动复位件4、第一轴承51、第二轴承52、限位固定座7、复位轴承6和复位组件3。其中，骨架1设置有横板11和竖板12，横板11与滑轴2固定连接，横板11与滑轴2的轴线垂直；竖板12与滑轴2的轴线平行，并且在竖板12上设置有竖板通孔121。

从动复位件4包括第一横板42、第二横板43和复位连接件41，其中，第一横板42和第二横板43位于从动复位件4的两端，并且与滑轴2的轴线垂直。第一横板42设置有第一横板通孔421，第二横板43设置有第二横板通孔431，第一轴承51固定于第一横板42并穿过第一横板通孔421套设在滑轴2上，第二轴承52固定于第二横板43并穿过第二横板通孔431套设在滑轴2上。复位连接件41可通过竖板通孔121到达竖板12的另一侧。

限位固定座7固定在滑轴2上，并且位于第一横板42和第二横板43之间。

复位轴承6套设在滑轴2上，并且位于第一横板42和限位固定座7之间。

复位组件3包括第一竖板弹性复位件311、第二竖板弹性复位件312、第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33。其中，第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312分别水平设置在复位连接件41的两侧，并且第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312的一端和竖板12相连，另一端与复位连接件41相连。第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33分别设置在从动复位件4的两侧，并且第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33各自的一端与横板11相连，另一端与复位轴承6相连。

如图6所示，当多自由度复位装置10没有受到外力作用，也就是说从动复位件4没有受到外力的作用时，多自由度复位装置10处于初始的平衡状态。此时，复位轴承6通过第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33与横板11实现接触，复位轴承6通过拉力支撑从动复位件4，确保从动复位件4及复位轴承4不会在重力的作用下向下运动，进而使从动复位4件保持在初始的平衡位置。

如图7所示，当从动复位件4受到竖直向下的外力，其偏离轴线直线方向初始的平衡位置时，第一竖板弹性复位件311、第二竖板弹性复位件312、第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33均被拉伸，并储存了弹性势能。需要说明的是，此时主要是第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33产生形变，储存更多的弹性势能。

当作用在从动复位件4的竖直向下的外力消失时，从动复位件4在第一竖板弹性复位件311、第二竖板弹性复位件312、第一直线弹性复位件32和第二直线弹性复位件33的弹性势能的作用下，使得从动复位件4的位置又恢复至如图6所示的初始的平衡位置。

需要说明的是，从动复位件4沿竖直向下的方向移动时，由于滑轴2上设置有限位固定座7，当从动复位件4沿着滑轴2向竖直向下的方向移动过程中，多自由度复位装置10会依次通过第一横板42或第一轴承51触碰复位轴承6，复位轴承6触碰限位固定座7，来阻止从动复位件4继续沿竖直向下的方向移动。

如图8所示，当从动复位件4受到竖直向上的外力，其偏离初始的平衡位置时，第一竖板弹性复位件311、第二竖板弹性复位件312被拉伸，并储存了弹性势能。

当作用在从动复位件4的竖直向上的外力消失时，从动复位件4在第一竖板弹性复位件311、第二竖板弹性复位件312的弹性势能的作用下，使得从动复位件4的位置又恢复至如图6所示的初始的平衡位置。

需要说明的是，从动复位件4沿竖直向上的方向移动时，由于滑轴2上设置有限位固定座7，当从动复位件4沿着滑轴2向竖直向上的方向移动过程中，多自由度复位装置10会通过第二横板43或第二轴承52触碰限位固定座7，来阻止从动复位件4继续沿竖直向上的方向移动。

图9为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的另一个角度的多自由度复位装置处于初始的平衡位置的示意图；图10为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到顺时针方向外力的示意图；图11为本公开的多自由度复位装置图1所示实施例的多自由度复位装置受到逆时针方向外力的示意图。

如图9所示，当多自由度复位装置10没有受到轴向旋转角度的外力作用，也就是说从动复位件4没有受到轴向旋转角度的外力作用时，多自由度复位装置10处于轴向旋转角度初始的平衡状态。

如图10所示，当从动复位件4受到顺时针方向的外力时，第一竖板弹性复位件311被压缩，第二竖板弹性复位件312被拉伸，第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312均发生形变，存储弹性势能；当作用在从动复位件4的顺时针方向外力消失后，从动复位件4在第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312的弹性势能的作用下，使从动复位件4恢复至如图9所示的在轴线直线方向初始的平衡位置。

如图11所示，当从动复位件4受到逆时针方向的外力时，第一竖板弹性复位件311被拉伸，第二竖板弹性复位件312被压缩，第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312均发生形变，存储弹性势能；当作用在从动复位件4的逆时针方向外力消失后，从动复位件4在第一竖板弹性复位件311和第二竖板弹性复位件312的弹性势能的作用下，使从动复位件4恢复至如图9所示的在轴线直线方向初始的平衡位置。

本公开的一种充电桩，包括充电桩基座20、充电头30和上述多自由度复位装置10，其中多自由度复位装置10的骨架1安装在充电桩基座20上，充电头30安装在多自由度复位装置10上，进一步地，充电头30安装在多自由度复位装置10的从动复位件4上。充电桩通过多自由度复位装置10，可以根据充电座40的位置相应地调整充电头30的位置，当充电结束后，充电桩又可以通过多自由度复位装置10使充电头30恢复至其初始位置。

以机器人充电过程为例，本公开的充电桩应用于机器人充电桩上。图12为本公开的充电桩一些实施例的充电座与充电头之间存在一定轴向角度误差的偏位充电场景；图13为本公开的充电桩一些实施例的充电座与充电头之间存在一定轴向直线误差的偏位充电场景。

如图12和13所示，当含有充电座40的机器人以一定的角度误差和侧偏差接近充电桩时，例如机器人与充电桩之间存在一定的轴向角度误差，或者机器人与充电桩之间存在一定的轴向直线误差，由于机器人与充电桩上的充电头30存在位置偏差，充电头30将受到相应的外力作用，此时充电头30将在外力的作用下发生转动，也就是说多自由度复位装置10的从动复位件4发生相应转动，以使充电头30与充电座40准确对接。

当充电结束后，机器人离开充电桩，此时充电座40与充电头30发生分离，作用在充电头30，也就是作用在从动复位件4上的外力消失，此时从动复位件4在弹性组件3的弹性势能作用下，使从动复位件4，也就是充电头30恢复至其初始的平衡位置，以保证该充电桩后续的正常使用。

出于示例和描述的目的，已经给出了本公开实施的前述说明。前述说明并非是穷举性的，也并非要将本公开限制到所公开的确切形式，根据上述教导还可能存在各种变形和修改，或者是可能从本公开的实践中得到各种变形和修改。选择和描述这些实施例是为了说明本公开的原理及其实际应用，以使得本领域的技术人员能够以适合于构思的特定用途来以各种实施方式和各种修改而利用本公开。

Claims (11)

1.一种多自由度复位装置，其中，所述多自由度复位装置包括骨架、滑轴、轴承、复位组件和从动复位件：

所述骨架设置有横板，所述横板与所述滑轴的轴线垂直；

所述滑轴与所述横板固定连接；

所述轴承套设于所述滑轴，并与所述从动复位件固定连接，使得所述从动复位件能够转动或沿所述滑轴的轴向移动；

所述复位组件包括一个或多个弹性复位件，所述弹性复位件一端与所述骨架相连，另一端与所述从动复位件相连，所述复位组件使得所述从动复位件在外力作用下偏离平衡位置后，能够通过所述复位组件的弹性恢复至所述平衡位置。

2.根据权利要求1所述的多自由度复位装置，其中，

所述骨架包括竖板，所述竖板与所述滑轴的轴线平行，所述竖板设置有竖板通孔；

所述从动复位件包括复位连接件，所述复位连接件穿过所述竖板通孔；

所述弹性复位件包括第一竖板弹性复位件和第二竖板弹性复位件，所述第一竖板弹性复位件和所述第二竖板弹性复位件分别水平设置在所述复位连接件的两侧，所述第一竖板弹性复位件和所述第二竖板弹性复位件各自的一端与所述骨架相连，另一端与所述复位连接件相连。

3.根据权利要求1或2所述的多自由度复位装置，其中，

所述弹性复位件包括第一横板弹性复位件和第二横板弹性复位件，所述第一横板弹性复位件和所述第二横板弹性复位件分别设置在所述从动复位件的两侧，所述第一横板弹性复位件和所述第二横板弹性复位件各自的一端与所述横板相连，另一端与所述从动复位件相连。

4.根据权利要求1或2所述的多自由度复位装置，其中，

所述从动复位件包括第一横板，所述第一横板与所述滑轴的轴线垂直；

所述多自由度复位装置还包括复位轴承，所述复位轴承套设在所述滑轴上，所述横板位于所述第一横板的一侧，所述复位轴承位于所述第一横板的另一侧；

所述复位组件还包括第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件，所述第一直线弹性复位件和所述第二直线弹性复位件分别设置在所述从动复位件的两侧，所述第一直线弹性复位件和所述第二直线弹性复位件各自的一端与所述横板相连，另一端与所述复位轴承相连；当无外力之际，所述从动复位件通过所述复位轴承、所述第一直线弹性复位件和所述第二直线弹性复位件保持所述平衡位置。

5.根据权利要求1或2所述的多自由度复位装置，其中，

所述多自由度复位装置还包括限位固定座，所述限位固定座固定在所述骨架和/或所述滑轴上；

所述从动复位件还包括第一横板和第二横板，所述第一横板和所述第二横板分别位于所述限位固定座的两侧，并与所述滑轴的轴线垂直；

当所述从动复位件沿着所述滑轴的轴向向第一方向移动之际，所述第一横板通过所述限位固定座，阻止所述从动复位件继续向所述第一方向移动；

当所述从动复位件沿着所述滑轴的轴向向第二方向移动之际，所述第二横板通过所述限位固定座，阻止所述从动复位件继续向所述第二方向移动。

6.根据权利要求5所述的多自由度复位装置，其中，

所述多自由度复位装置还包括复位轴承，所述复位轴承套设在所述滑轴上，位于所述第一横板与所述限位固定座之间；

当所述从动复位件沿着所述滑轴的轴向向第一方向移动之际，所述第一横板通过所述复位轴承及所述限位固定座，阻止所述从动复位件继续向所述第一方向移动。

7.根据权利要求6所述的多自由度复位装置，其中，

所述复位组件还包括第一直线弹性复位件和第二直线弹性复位件，所述第一直线弹性复位件和所述第二直线弹性复位件分别设置在所述从动复位件的两侧，所述第一直线弹性复位件和所述第二直线弹性复位件各自的一端与所述横板相连，另一端与所述复位轴承相连；当无外力之际，所述从动复位件通过所述复位轴承、所述第一直线弹性复位件和所述第二直线弹性复位件保持所述平衡位置。

8.根据权利要求6或7所述的多自由度复位装置，其中，

所述第一横板包括第一横板通孔，所述第二横板包括第二横板通孔；

所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承固定于所述第一横板并穿过所述第一横板通孔套设在所述滑轴上，所述第二轴承固定于所述第二横板并穿过所述第二横板通孔套设在所述滑轴上。

9.根据权利要求5所述的多自由度复位装置，其中，

所述多自由度复位装置还包括辅助弹性复位件，所述辅助弹性复位件套设在所述滑轴上，位于所述横板与所述第一横板之间，当所述从动复位件在外力作用下偏离所述平衡位置后，所述辅助弹性复位件能够辅助所述复位组件使所述从动复位件恢复至所述平衡位置。

10.根据权利要求1所述的多自由度复位装置，其中，

所述从动复位件还包括第一轴向限位件和第二轴向限位件，所述第一轴向限位件和所述第二轴向限位件分别位于所述从动复位件的两侧，设置在所述从动复位件或所述骨架上，通过所述第一轴向限位件和所述第二轴向限位件限制所述从动复位件转动的范围。

11.一种充电桩，其中，所述充电桩包括充电桩基座、充电头和根据权利要求1-10任意一项所述的多自由度复位装置：

所述多自由度复位装置的所述骨架安装于所述充电桩基座，所述充电头安装于所述多自由度复位装置的所述从动复位件。