CN113629422A - 机器人充电座和清除导电组件表面水汽的方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种机器人充电座，包括导电组件、高频加热组件和控制模块，其中：导电组件由金属制成并用于将电流从充电座传导至机器人，导电组件具备用于供机器人靠近并与导电组件对接的对接口，高频加热组件周向围绕导电组件并使导电组件处于高频加热组件的加热范围内，高频加热组件避让对接口设置；控制模块与高频加热组件电连接并用于控制高频加热组件。通过这样设置，可以通过高频加热组件加热导电组件，及时清除导电组件表面出现的水珠或冰块，并通过控制模块在机器人靠近时关闭高频加热模块，进而降低发生机器人受热受损等故障的风险。

Description

机器人充电座和清除导电组件表面水汽的方法

技术领域

本发明涉及机器人设备领域，尤其涉及一种机器人充电座和一种清除导电 组件表面水汽的方法。

背景技术

随着科技的不断进步，搬运机器人、清扫机器人等能够自动完成工作任务 的机器人越来越多的应用于生产生活中，为了提高自动化程度，机器人往往被 设置为能够自动寻找充电座并自动连接导电组件进行充电。

当充电座根据需要设置于户外时，由于天气等因素，导电组件表面容易附 着水珠或冰块，当机器人进行充电时，有发生短路等故障的风险。

发明内容

本申请实施例提供一种机器人充电座和一种可应用于该机器人充电座的 清除导电组件表面水汽的方法，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

本申请实施例提供一种机器人充电座，包括导电组件、高频加热组件和控 制模块，所述导电组件由金属制成并用于将电流从充电座传导至机器人，所述 导电组件具备用于供机器人靠近并与所述导电组件对接的对接口，所述高频加 热组件周向围绕所述导电组件并使所述导电组件处于所述高频加热组件的加 热范围内，所述高频加热组件避让所述对接口设置；所述控制模块与所述高频 加热组件电连接并用于控制所述高频加热组件。

优选的，还包括温度感知模块，所述温度感知模块与所述控制模块电连接 并用于感知所述导电组件的温度。

优选的，还包括基座，所述导电组件为舌片组；所述基座具备固定台，所 述固定台朝向所述对接口，所述舌片组与所述固定台相连，所述舌片组向背离 所述固定台的方向凸出。

优选的，所述舌片组包括相对设置的多个舌片。

优选的，所述舌片具备基础端部和露出端部，所述基础端部埋设于所述基 座，所述露出端部通过所述基础端部与所述基座相连并露出于所述基座，所述 高频加热组件周向围绕所述基础端部并至少使所述基础端部处于所述高频加 热组件的加热范围内。

优选的，所述基座具备周向围绕所述固定台的外周面，所述高频加热组件 与所述外周面相互贴合。

优选的，所述固定台具备舌片槽和弹性件，所述舌片槽具备槽底，所述基 础端部通过所述弹性件与所述槽底相连，所述弹性件能够通过对所述基础端部 施加弹性力保持所述露出端部伸出所述舌片槽的状态。

优选的，所述舌片具备延伸方向，所述延伸方向与所述舌片槽的开口朝向 相互垂直，所述舌片槽在所述延伸方向上的尺寸大于所述舌片的尺寸，所述舌 片能够沿所述延伸方向在所述舌片槽内摆动并带动所述弹性件发生弹性形变。

优选的，所述导电组件包括导电舌片和通信舌片，所述导电舌片的凸出高 度超过所述通信舌片。

本申请实施例提供一种清除导电组件表面水汽的方法，所述方法应用于机 器人充电座，包括下列步骤：向所述机器人充电座的导电组件施加高频磁场， 使导电组件内产生涡流电流，从而使导电组件升温，以清除导电组件表面的水 汽；在导电组件表面的水汽被清除后停止向导电组件施加高频磁场。

优选的，通过以下步骤判断导电组件表面的水汽是否已被清除；

判断导电组件表面的温度是否超过预设标准，若超过，则视为导电组件表 面的水汽已被清除。

优选的，在向导电组件发出高频磁场使导电组件升温，清除导电组件表面 的水汽的步骤之后还包括下列步骤：

收到通知有机器人准备开始充电动作，则通知机器人等待导电组件表面的 水汽被清除后再进行充电动作。

本申请实施例提供一种机器人充电座，包括导电组件、高频加热组件和控 制模块，导电组件由金属制成，导电组件具备用于供机器人靠近并与导电组件 电连接的对接口，高频加热组件周向围绕对接口设置，控制模块与高频加热组 件电连接并用于控制其在机器人靠近时关闭。通过这样设置，可以通过高频加 热组件加热导电组件，在不妨碍机器人充电的同时及时清除导电组件表面出现 的水珠或冰块，并通过控制模块在机器人靠近时关闭高频加热模块，进而降低 发生机器人受热受损等故障的风险。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部 分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不 当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的导电组件及高频加热组件示意图；

图2为本申请实施例提供的导电组件示意图；

图3为本申请实施例提供的导电组件、高频加热组件、控制模块及温度感 知模块示意图；

图4为本申请实施例提供的一种清除导电组件表面水汽的方法流程图。

附图标记：

1-导电组件、2-高频加热组件、3-控制模块、4-温度感知模块、5-基座、10- 对接口、11-舌片、12-充电舌片、14-通信舌片、50-固定台、52-外周面、54- 舌片槽、56-弹性件、110-基础端部、112-露出端部、540-槽底、542-摆动容纳 空间。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实 施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的 实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施 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，都属于本申请保护的范围。

机器人充电座上的导电组件在户外使用过程中，由于天气或气温影响，容 易在表面形成水滴或冰晶等水汽，若此时机器人靠近充电，则可能发生短路等 故障，为清除水汽，本申请实施例提供一种清除导电组件表面水汽的方法，如 图4所示，包括下列步骤：

S101：向机器人充电座的导电组件施加高频磁场，使导电组件内产生涡流 电流，从而使导电组件升温，以清除导电组件表面的水汽；

S102：在导电组件表面的水汽被清除后停止向导电组件施加高频磁场。

通过S101和S102，可以较为方便的利用热风吹干导电组件表面的水汽， 其中，S101中判断何时需要清除导电组件的水汽的方法，可以是充电座上感 应装置，通过电导率等指标机械判断是否存在水汽，也可以是充电座上设置摄 像头，将拍摄的影像通过人工智能进行判断等。。

为了更精确的进行水汽吹除过程，在S101和S102之间还可以执行判断导 电组件表明的水汽是否已被清楚的步骤，本步骤有多种实现方式，例如可以通 过以下S103实现：

S103:判断导电组件表面的温度是否超过预设标准，若超过，则视为导电 组件表面的水汽已被清除。自然，若未超过，则可以继续向导电组件施加高频 磁场。

由于机器人往往是自动靠近机器人充电座并进行充电，若此时进行S101 可能导致机器人受热受损，因此，在S101之后还可以包括下列步骤：

S104：若收到通知有机器人准备开始充电动作，则通知机器人等待导电组 件表面的水汽被清除后再进行充电动作，这里判断导电组件表面的水汽被清除 的步骤可以是执行S103，也可以是其他能够判断导电组件表面水汽被清除的 步骤，如上文所述的通过人工智能进行判断等；本申请实施例所述的收到通知 有机器人准备开始充电动作，该通知可以是机器人发出并被控制模块收听，并 由控制模块反馈，也可以是由一个独立的控制中心发出，并被控制模块或其他 能够控制机器人充电座的模组进行收听和处理，此处不再赘述。

为支持上述清除导电组件表面水汽的方法，本申请实施例还提供一种机器 人充电座，本申请实施例中所述的机器人，可以是搬运机器人，也可以是清扫 机器人等，泛指能够按照一定的程序自动工作的机械，并不限制于人型或车型 等。如图1所示，本申请实施例所提供的机器人充电座包括导电组件1和高频 加热组件2，导电组件1由金属制成，可以是铜，也可以是不锈钢等，由于高 频加热的原理是通过高频磁场在被加热的金属构件中产生涡流电流，并借助金 属构件本身的电阻，实现将电能转化为热能，因此高频加热组件2可以设置为 如图1所示的多圈线圈，或者不闭合的C字形单圈线圈等，从而能够将高频交 流电转化为高频电场，导电组件1设置于高频加热组件2的加热范围内，这样 高频加热组件2能够通过磁场加热导电组件1，以满足执行S101的条件。

如图1所示，为了避免高频加热组件的存在干扰导电组件1与机器人的对 接过程，导电组件1具备用于供机器人靠近并与导电组件1对接的对接口10， 高频加热组件2避让对接口10设置。如图1所示的导电组件1设置为包括导 电舌片12和通信舌片14的组合，则对接口10设置为导电舌片12和通信舌片 14朝向方向上的一个可以通过并接近导电舌片12及通信舌片14的可通过区 域，从而可以允许机器人靠近并对接，若导电组件1设置为插孔结构，则对接 口10可以设置为插孔结构的开口部位，若导电组件1设置为NFC(Near FieldCommunication，近距离无线电通信)近场充电结构，则对接口10可以设置为 NFC线圈朝向方向上的一个空旷区域等，此处不再赘述，高频加热组件2避让 对接口10，这样可以不阻碍机器人与导电组件1对接。

在本实施例中，导电组件1优选的设置为舌片组，舌片组如图1所示，包 括多个舌片11，舌片11具体分为导电舌片12和通信舌片14，其中通信舌片 14在凸出方向上不超过导电舌片12。设置通信舌片14的目的是在于，由于通 信舌片14的凸出不超过导电舌片12，这样当通信舌片14被抵接时，说明导 电舌片12已经切实被连接，从而可以提高导电成功率。

如图1所示，高频加热组件2周向围绕导电组件1并避让对接口10，为 了使加热顺利进行，导电组件1需要设置于高频加热组件2的磁场范围内，可 以是如图1所示，将高频加热组件2的尺寸设置的很小，这样可以在保证导电 组件1位于高频加热组件2的磁场范围内的同时节省体积，也可以将高频加热 组件2设置的较大，以根据需求降低导电组件1处的磁场强度，便于控制加热 程度等，此处不再赘述。

由于高频加热的工作过程是通过高频加热组件2在导电组件1内产生涡流 电流，因此加热过程必然与充电过程冲突，如图3所示，为了避免这种冲突， 本申请实施例所提供的机器人充电座还包括控制模块3，图3所示的控制模块 3为机器人充电座内的一个独立的电路模块，并与温度感知模块4设置为一体， 从而可以执行S101至S104，也可以是设置于整个电路板上的一个工作模块， 通过控制模块3与高频加热组件2电连接，可以控制高频加热组件2在机器人 靠近时停止加热，避免加热过程与充电过程相互冲突。

本申请实施例提供一种机器人充电座，包括导电组件、高频加热组件和控 制模块，导电组件由金属制成，导电组件具备用于供机器人靠近并与导电组件 电连接的对接口，高频加热组件周向围绕对接口设置，控制模块与高频加热组 件电连接并用于控制其在机器人靠近时关闭。通过这样设置，可以通过高频加 热组件加热导电组件，及时清除导电组件表面出现的水珠或冰块，并通过控制 模块在机器人靠近时关闭高频加热模块，进而降低发生机器人受热受损等故障 的风险。

为了执行S103,避免高频加热组件2将导电组件1加热的温度过高导致导 电组件1损坏，本申请实施例所提供的机器人充电座还包括温度感知模块4， 温度感知模块4可以是与导电组件1直接接触的电子温度计，还可以是与导电 组件1具备一定距离的红外感应器等，能够判断导电组件1的温度即可；温度 感知模块4与控制模块3电连接，可以是温度感知模块4能够将所感知的温度 转化为电信号并传递给控制模块3，由控制模块3判断是否需要关闭高频加热 组件2，也可以是温度感知模块4直接判断是否需要关闭高频加热组件2，并将是否关闭的电信号传递给控制模块3等，此处不再赘述。

为了便于固定舌片11，如图1所示，本申请实施例所提供的机器人充电座 还包括基座5，基座5具备固定台50，在实际应用中，固定台50可以是机器 人充电座朝向机器人的一个侧面，舌片11与固定台50相连且如图1所示相对 平行设置，固定台50可以是自基座5凸起并分别对应一个导电舌片12或通信 舌片14的小凸台，在实际应用中，固定台50还可以是机器人充电座朝向机器 人的一个完整平面，对接口10在此时设置为固定台50朝向的一个空旷区域或 其他能够允许机器人靠近舌片11的结构，舌片11自固定台50向背离固定台 50的方向凸出，本申请实施例中固定台50的朝向，可以与舌片11的指向方向 相同，也可以是如图1所示的固定台50与舌片11相连的面的朝向。

如图2所示，为了提高整体结构的紧凑程度，舌片11具备基础端部110 和露出端部112，基础端部110埋设于基座5，露出端部112露出基座5并通 过基础端部110与基座5相连，高频加热组件2如图1及图2所示，周向围绕 基础端部110设置并至少使基础端部110处于高频加热组件2的磁场范围内， 可以是如图1所示，紧贴基座5的外周面52以进一步增加结构紧凑度，也可 以是与基座5之间具备一定距离等。这样，高频加热组件2至少能够对基础端部110进行加热，进而可以间接加热暴露在外的舌片11。

为了使机器人靠近时与导电舌片对接的概率提高，如图2所示的实施例， 固定台50具备舌片槽54和弹性件56，图1中，为了使得舌片11尽量凸出， 在对应舌片槽54的位置设置有凸出部，这样可以使舌片11尽量凸出，也可以 是在固定台50向内凹陷形成舌片槽54，舌片槽54具备槽底540，基础端部110 通过弹性件56与槽底540相连，弹性件56可以是弹簧，也可以是弹性橡胶块 等具备弹性构件，弹性件56可以使舌片11保持伸出舌片槽54的状态，当机 器人与舌片11抵接时，可以起到缓冲作用，减少刚性抵接造成的伤害。

由于机器人是通过自动运转与导电组件1进行对接的，因此有可能发生对 准精度较低的问题，为提高对接成功率，可以如图1所示，多个平行相对设置 的舌片11具备延伸方向，本申请实施例所述的延伸方向，是垂直于舌片槽54 的开口朝向的方向，本申请实施例所述的舌片槽54的开口朝向，是指舌片槽 54的开口所对的方向，如图2所示的舌片槽54的开口所指向的方向为水平上 的一个方向，则舌片槽54的开口朝向为水平方向，此时延伸方向与舌片槽54 的开口朝向相互垂直，也可以是舌片槽54的开口所指向的方向为竖直向上，则延伸方向与竖直向上的方向相垂直，本申请实施例限制延伸方向，主要是为 了便于描述舌片11及容纳空间542等部件的相对位置关系。如图1所示，延 伸方向即为设置为平板状的舌片11的两个侧方所对的方向，该方向与舌片槽 54的开口朝向相垂直，舌片11沿延伸方向延伸，延伸方向可以是如图所示的 一个水平方向，也可以是多个，如设置为六棱柱的舌片11则具备六个延伸方 向，设置为圆柱的舌片11则具备无数个延伸方向；如图1所示的多个舌片11 均沿水平方向延伸，则延伸方向为水平方向，也可以是竖直方向等其他方向等； 如图1所示，可以是舌片槽54在舌片11的沿延伸方向的方向上的两侧具备摆 动容纳空间542，从而允许舌片11在沿延伸方向的方向上摆动，图1所示的摆 动容纳空间542为舌片槽54在沿延伸方向的方向上的两侧的平直空间，还可 以是舌片槽54内部向沿延伸方向的方向扩展形成的球形空间等，能够为舌片 11的沿延伸方向的摆动提供空间即可，舌片11通过弹性件56与摆动容纳空间 542的配合作用，可以相对于舌片槽54水平摆动。通过这种摆动，即使机器 人并未正对舌片11，而是水平错开一定距离，且所错开的距离在舌片11的水 平摆动范围内，舌片11在机器人靠近并抵接时可以通过水平摆动与机器人进 行对接，从而提高了对接成功率。

本申请实施例提供一种机器人充电座，包括导电组件、高频加热组件和控 制模块，导电组件由金属制成，导电组件具备用于供机器人靠近并与导电组件 电连接的对接口，高频加热组件周向围绕对接口设置，控制模块与高频加热组 件电连接并用于控制其在机器人靠近时关闭。通过这样设置，可以通过高频加 热组件加热导电组件，及时清除导电组件表面出现的水珠或冰块的概率，并通 过控制模块在机器人靠近时关闭高频加热模块，进而降低机器人受热受损等故 障的风险。

以上所述的具体实例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用 于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种机器人充电座，其特征在于，包括导电组件、高频加热组件和控制模块，其中：

所述导电组件由金属制成并用于将电流从充电座传导至机器人，所述导电组件具备用于供机器人靠近并与所述导电组件对接的对接口，所述高频加热组件周向围绕所述导电组件并使所述导电组件处于所述高频加热组件的加热范围内，所述高频加热组件避让所述对接口设置；

所述控制模块与所述高频加热组件电连接并用于控制所述高频加热组件。

2.如权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，还包括温度感知模块，所述温度感知模块与所述控制模块电连接并用于感知所述导电组件的温度。

3.如权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，还包括基座，所述导电组件为舌片组；所述基座具备固定台，所述固定台朝向所述对接口，所述舌片组与所述固定台相连，所述舌片组向背离所述固定台的方向凸出。

4.如权利要求3所述的机器人充电座，其特征在于，所述舌片组包括相对设置的多个舌片。

5.如权利要求4所述的机器人充电座，其特征在于，所述舌片具备基础端部和露出端部，所述基础端部埋设于所述基座，所述露出端部通过所述基础端部与所述基座相连并露出于所述基座，所述高频加热组件周向围绕所述基础端部并至少使所述基础端部处于所述高频加热组件的加热范围内。

6.如权利要求3所述的机器人充电座，其特征在于，所述基座具备周向围绕所述固定台的外周面，所述高频加热组件与所述外周面相互贴合。

7.如权利要求5所述的机器人充电座，其特征在于，所述固定台具备舌片槽和弹性件，所述舌片槽具备槽底，所述基础端部通过所述弹性件与所述槽底相连，所述弹性件能够通过对所述基础端部施加弹性力保持所述露出端部伸出所述舌片槽的状态。

8.如权利要求7所述的机器人充电座，其特征在于，所述舌片具备延伸方向，所述延伸方向与所述舌片槽的开口朝向相互垂直，所述舌片槽在所述延伸方向上的尺寸大于所述舌片的尺寸，所述舌片能够沿所述延伸方向在所述舌片槽内摆动并带动所述弹性件发生弹性形变。

9.如权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述导电组件包括导电舌片和通信舌片，所述导电舌片的凸出高度超过所述通信舌片。

10.一种清除导电组件表面水汽的方法，其特征在于，所述方法应用于机器人充电座，包括下列步骤：

向所述机器人充电座的导电组件施加高频磁场，使导电组件内产生涡流电流，从而使导电组件升温，以清除导电组件表面的水汽；

在导电组件表面的水汽被清除后停止向导电组件施加高频磁场。

11.如权利要求10所述的清除导电组件表面水汽的方法，其特征在于，通过以下步骤判断导电组件表面的水汽是否已被清除；

判断导电组件表面的温度是否超过预设标准，若超过，则视为导电组件表面的水汽已被清除。

12.如权利要求10所述的清除导电组件表面水汽的方法，其特征在于，在向导电组件发出高频磁场使导电组件升温，清除导电组件表面的水汽的步骤之后还包括下列步骤：

收到通知有机器人准备开始充电动作，则通知机器人等待导电组件表面的水汽被清除后再进行充电动作。

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