CN110614928A - 一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统、机器人及母港 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统、机器人及母港，其专用辅助充电系统包括设置在同一运行轨道上的机器人和机器人母港，机器人母港内部设有充电基座，机器人上设有与充电基座配合的充电触杆，机器人内部设有用于控制充电触杆与电池之间电连接通断的开合装置，开合装置包括连杆机构、移动触点和固定触点，连杆机构与充电触杆连接，移动触点设置在连杆机构上，固定触点固定在机器人内部；当充电触杆插入充电基座时，充电触杆通过连杆机构带动移动触点移动至与固定触点接触，使充电基座与电池之间实现电连接。本发明采用纯机械传动方式实现控制机器人充电、断电，该装置无需供电，因此，抗干扰性强，具有较高的可靠性。

Description

一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统、机器人及母港
技术领域
本发明涉及机器人辅助充电系统领域，更具体地说，涉及一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统、机器人及母港。
背景技术
进入21世纪后，我国的科学与经济正在高速向前，机器人的运用也越来越广泛，同时给机器人的性能提出了越来越高的要求。轨道式巡检机器人需要长时间在轨道上来回运动完成巡检工作，因此机器人的电量续航能力成为评估机器人好坏至关重要的一项指标。
由于受到其本身特点的影响，轨道式巡检机器人难免需要长时间处于巡检轨道上，经常将机器人取下来充电维护等将耗费大量时间，也会极大降低机器人巡检效率。目前，超大容量电池价格昂贵、质量较大，并不适用于承重量较小的轨道巡检机器人。若采用光伏发电装置为机器人提供电源，将增加大量成本，并且在恶劣环境下比如大风天气，由于光伏发电装置面积较大，将会为机器人带来巨大的风险。机器人如何实现自动充电的问题，目前主流方案都难以解决。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提出了一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统、机器人及母港，能够辅助轨道式巡检机器人自动充电并且不增加机器人运行风险。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，包括设置在同一运行轨道上的机器人和机器人母港，所述机器人内部设有电池，所述机器人母港内部设有用于与充电电源连接的充电基座，所述机器人上设有与所述充电基座配合的充电触杆，所述机器人内部设有用于控制充电触杆与电池之间电连接通断的开合装置，所述开合装置包括连杆机构、移动触点和固定触点，所述连杆机构与所述充电触杆连接，所述移动触点设置在连杆机构上，所述固定触点固定在机器人内部；当所述充电触杆插入充电基座时，充电触杆通过连杆机构带动移动触点移动至与固定触点接触，使充电基座与电池之间实现电连接。
上述方案中，所述连杆机构包括联动杆、第一水平限制杆、第二水平限制杆和横杆，所述第一水平限制杆的两端分别与联动杆和第二水平限制杆铰接，联动杆和第二水平限制杆都与横杆铰接，所述第一水平限制杆与第二水平限制杆的铰接轴还与终端触杆固定连接，所述移动触点位于终端触杆端部。
上述方案中，所述联动杆与传动杆铰接，所述充电触杆的一端铰接在传动杆上。
上述方案中，所述横杆的中部设有顶杆，所述顶杆的一端固定在横杆上，顶杆的另一端向外伸出并与机器人内壁相对。
上述方案中，所述充电触杆、传动杆、联动杆、第一水平限制杆和终端触杆为导体，所述第二水平限制杆和横杆为绝缘体。
上述方案中，所述机器人的侧壁设有供充电触杆穿过的开口槽，所述开口槽处固定有定位架，所述定位架上的定位销穿过所述充电触杆。
上述方案中，所述机器人母港为后端开口的矩形体。
上述方案中，所述机器人母港两侧内壁都固定有充电基座。
上述方案中，所述机器人母港前端内壁固定有缓冲定位板。
上述方案中，所述机器人内部还设有用于控制充电的控制器。
本发明还提供了一种轨道式巡检机器人，所述机器人内部设有电池，所述机器人上设有充电触杆，所述机器人内部设有用于控制充电触杆与电池之间电连接通断的开合装置，所述开合装置包括连杆机构、移动触点和固定触点，所述连杆机构与所述充电触杆连接，所述移动触点设置在连杆机构上，所述固定触点固定在机器人内部；当所述充电触杆转动时，充电触杆通过连杆机构带动移动触点移动至与固定触点接触。
本发明还提供了一种轨道式巡检机器人专用辅助充电机器人母港，所述机器人母港内部设有用于与充电电源连接的充电基座，所述充电基座用于与进入机器人母港的机器人的充电触杆配合，使充电基座与电池之间实现电连接。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
(1)可靠性高：本发明的辅助充电系统主要采用纯机械传动方式实现控制机器人充电、断电，该装置无需供电，因此，抗干扰性强，具有较高的可靠性。
(2)机械结构简单、空间占用率低：本发明的辅助充电系统体积小，结构简单，安装在机器人母港中，占用空间小，而且安装方便，拆卸简单。
(3)成本低：本发明的辅助充电系统整体结构简单，制造成本较低，使用此辅助充电系统可解决线路巡检机器人续航问题及减少维护次数，降低线路巡检成本。
附图说明
图l为一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统的外部示意图；
图2为一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统的内部示意图；
图3为机器人内部结构的俯视示意图；
图4为机器人内部结构的左侧示意图；
图5为机器人内部结构的正面示意图；
图6为连杆机构的结构示意图；
图7为连杆机构与对称限制滑道的连接示意图；
图8为机器人进入机器人母港前的俯视示意图；
图9为机器人进入机器人母港后的俯视示意图；
图10为机器人进入机器人母港后的左侧示意图；
图11为充电状态下固定触点与移动触点的位置示意图；
图12为停止充电状态下固定触点与移动触点的位置示意图。
图中：1-机器人母港；2-充电基座；3-机器人；4-运行轨道；5-定位板；6-充电触杆；7-定位架；8-控制器；9-电池；10-终端触杆；11-第一水平限制杆；12-传动杆；13-横杆；14-顶杆；15-第二水平限制杆；16-联动杆；17-固定触点；18-移动触点；19充电电线。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1-12所示，本发明轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，包括设置在同一运行轨道4上的机器人3和机器人母港1，机器人3内部设有电池9。
机器人母港1内部设有用于与充电电源连接的充电基座2，机器人3上设有与充电基座2配合的充电触杆6，机器人3内部设有用于控制充电触杆6与电池9之间电连接通断的开合装置。开合装置包括连杆机构、移动触点18和固定触点17，连杆机构与充电触杆6连接。移动触点18设置在连杆机构上，固定触点17固定在机器人3内部，电池9通过充电电线19与固定触点17连接。当充电触杆6插入充电基座2时，充电触杆6通过连杆机构带动移动触点18移动至与固定触点17接触，使充电基座2与电池9之间实现电连接。
优选的，连杆机构包括联动杆16、第一水平限制杆11、第二水平限制杆15和横杆13，第一水平限制杆11的两端分别与联动杆16和第二水平限制杆15铰接，联动杆16和第二水平限制杆15都与横杆13铰接，第一水平限制杆11与第二水平限制杆15的铰接轴还与终端触杆10固定连接，移动触点位于终端触杆10端部。
优选的，联动杆16与传动杆12铰接，充电触杆6的一端铰接在传动杆12上。
优选的，横杆13的中部设有顶杆14，顶杆14的一端固定在横杆13上，顶杆14的另一端向外伸出并与机器人3内壁相对。当顶杆14与机器人3内壁接触时，横杆13无法向前移动，此时，移动触点18移动至与固定触点17接触。
优选的，充电触杆6、传动杆12、联动杆16、第一水平限制杆11和终端触杆10为导体，第二水平限制杆15和横杆13为绝缘体。
优选的，机器人3的侧壁设有供充电触杆6穿过的开口槽，开口槽处固定有定位架7，定位架7上的定位销竖直穿过充电触杆6。
优选的，机器人母港1为后端开口的矩形体，充电基座2呈“匚”形状。
优选的，机器人母港1两侧内壁都固定有充电基座2。
优选的，机器人母港1前端内壁固定有缓冲定位板5，缓冲定位板5位于顶杆14的下方，充电时，机器人3侧壁与缓冲定位板5接触，缓冲定位板5起到缓冲保护的作用。
优选的，机器人3内部还设有对充电过程进行控制的控制器8。
本发明的工作原理如下：机器人3工作时沿运行轨道4向前运动，运动至机器人母港1内部与定位板5接触时机器人3停止运动，在进入机器人母港1内部过程中充电触杆6与充电基座2抵触，充电触杆6带动连杆机构运动，经过连杆机构各部件传递，最终终端触杆10向前运动并带动移动触点18与固定触点17接触，以接通电路，电池9开始充电；机器人3离开机器人母港1时连杆机构恢复到进入机器人母港1前的状态，固定触点17与移动触点18分离，电路断开，电池9停止充电。
附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，包括设置在同一运行轨道(4)上的机器人(3)和机器人母港(1)，所述机器人(3)内部设有电池(9)，其特征在于，所述机器人母港(1)内部设有用于与充电电源连接的充电基座(2)，所述机器人(3)上设有与所述充电基座(2)配合的充电触杆(6)，所述机器人(3)内部设有用于控制充电触杆(6)与电池(9)之间电连接通断的开合装置，所述开合装置包括连杆机构、移动触点(18)和固定触点(17)，所述连杆机构与所述充电触杆(6)连接，所述移动触点(18)设置在连杆机构上，所述固定触点(17)固定在机器人(3)内部；当所述充电触杆(6)插入充电基座(2)时，充电触杆(6)通过连杆机构带动移动触点(18)移动至与固定触点(17)接触，使充电基座(2)与电池(9)之间实现电连接。
2.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述连杆机构包括联动杆(16)、第一水平限制杆(11)、第二水平限制杆(15)和横杆(13)，所述第一水平限制杆(11)的两端分别与联动杆(16)和第二水平限制杆(15)铰接，联动杆(16)和第二水平限制杆(15)都与横杆(13)铰接，所述第一水平限制杆(11)与第二水平限制杆(15)的铰接轴还与终端触杆(10)固定连接，所述移动触点位于终端触杆(10)端部。
3.根据权利要求2所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述联动杆(16)与传动杆(12)铰接，所述充电触杆(6)的一端铰接在传动杆(12)上。
4.根据权利要求2所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述横杆(13)的中部设有顶杆(14)，所述顶杆(14)的一端固定在横杆(13)上，顶杆(14)的另一端向外伸出并与机器人(3)内壁相对。
5.根据权利要求2所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述充电触杆(6)、传动杆(12)、联动杆(16)、第一水平限制杆(11)和终端触杆(10)为导体，所述第二水平限制杆(15)和横杆(13)为绝缘体。
6.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述机器人(3)的侧壁设有供充电触杆(6)穿过的开口槽，所述开口槽处固定有定位架(7)，所述定位架(7)上的定位销穿过所述充电触杆(6)。
7.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述机器人母港(1)为后端开口的矩形体。
8.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述机器人母港(1)两侧内壁都固定有充电基座(2)。
9.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述机器人母港(1)前端内壁固定有缓冲定位板(5)。
10.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人专用辅助充电系统，其特征在于，所述机器人(3)内部还设有用于控制充电的控制器(8)。
11.一种轨道式巡检机器人，所述机器人(3)内部设有电池(9)，其特征在于，所述机器人(3)上设有充电触杆(6)，所述机器人(3)内部设有用于控制充电触杆(6)与电池(9)之间电连接通断的开合装置，所述开合装置包括连杆机构、移动触点(18)和固定触点(17)，所述连杆机构与所述充电触杆(6)连接，所述移动触点(18)设置在连杆机构上，所述固定触点(17)固定在机器人(3)内部；当所述充电触杆(6)转动时，充电触杆(6)通过连杆机构带动移动触点(18)移动至与固定触点(17)接触。
12.一种轨道式巡检机器人专用辅助充电机器人母港，其特征在于，所述机器人母港(1)内部设有用于与充电电源连接的充电基座(2)，所述充电基座(2)用于与进入机器人母港(1)的机器人(3)的充电触杆(6)配合，使充电基座(2)与电池(9)之间实现电连接。
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