CN115552758A - 用于移动机器人充电站的安全系统 - Google Patents
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Abstract
一种移动机器人充电器可以具有一个或多个充电器电触点。护罩可以在关闭位置和打开位置之间移动,并且可以被配置成在所述关闭位置覆盖所述充电器电触点,并且在所述打开位置露出所述充电器电触点。所述护罩可以被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,从所述关闭位置移动到所述打开位置。诸如瞬时开关的开关可以在断路位置和接通位置之间移动,并且当所述移动机器人接合所述充电器时,可以从所述断路位置移动到所述接通位置。一个或多个电磁开关(例如,簧片开关)可以具有接通配置和断路配置,并且当所述移动机器人接合所述充电器时,可以借助所述移动机器人上的一个或多个磁体转到所述接通配置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张于2020年5月18日提交的专利号为63/026660的美国临时专利申请的《美国法典》第35卷第119(e)条要求享有的权益,并且标题为用于移动机器人充电站的安全系统。上述每一份申请的全部内容均通过引用结合于此,并成为其所公开内容的本说明书的一部分。
技术领域
本公开大体上涉及移动机器人和充电站,并且特别是涉及用于将充电站和移动机器人接合的改进的安全系统。
背景技术
移动机器人在许多不同的行业中被用于使通常由人类执行的任务自动化。移动机器人可以是自主的或半自主的,并且被设计成在指定区域内操作以及完成或辅助人类完成工业任务。在一个示例中,移动机器人是一种移动机器人平台,该平台可以被用在仓库或其他工业环境中,以通过与其他推车配件、机械臂、输送机以及其他机器人工具的交互来移动和安排物料。每个移动机器人均可以包括它自己的自主导航系统、通信系统和驱动部件。
发明内容
本文公开了用于为移动机器人充电的示例方法和系统。在一个方面,一种用于为移动机器人充电的方法包括使移动机器人朝向充电器前进,使得所述充电器的突起插入到所述移动机器人的凹槽中。所述方法包括使所述移动机器人前进,以将所述充电器的所述突起上的护罩从关闭位置移动到打开位置,以露出所述突起上的一个或多个电触点。所述护罩朝向所述关闭位置被偏压。所述方法还包括使移动机器人前进,使得所述移动机器人的所述凹槽中的一个或多个电触点和所述充电器的所述突起上的一个或多个电触点电连接。所述方法包括使所述移动机器人前进,使得由所述移动机器人上的磁体产生的磁场打开所述充电器上的一个或多个簧片开关。所述方法还包括使所述移动机器人前进,以将瞬时开关从断路位置启动到接通位置以激活所述瞬时开关,其中所述瞬时开关朝向所述断路位置被偏压。所述方法包括使用所述移动机器人的所述一个或多个电触点和所述充电器的所述一个或多个电触点之间的所述电连接,在所述移动机器人和所述充电器之间传输电信号,以执行电握手。
响应于打开所述一个或多个簧片开关、激活所述瞬时开关以及完成所述电握手,所述方法包括通过所述充电器的所述一个或多个电触点和所述移动机器人的所述一个或多个电触点之间的电连接,从所述充电器发送充电电流并发送到所述移动机器人,用于为所述移动机器人充电。
在另一方面,用于为移动机器人充电的充电器包括第一充电器电触点和第二充电器电触点,所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点均被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,与对应的第一机器人电触点和第二机器人电触点电连接。所述充电器还包括能在关闭位置和打开位置之间移动的护罩。所述护罩被配置成在所述关闭位置覆盖所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点,并且在所述打开位置露出所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点。所述护罩被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,从所述关闭位置移动到所述打开位置。所述充电器包括用于将所述护罩朝向所述关闭位置偏压的偏压结构。所述充电器还包括能在断路位置和接通位置之间移动的瞬时开关。所述瞬时开关朝向所述断路位置被偏压,并且被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,从所述断路位置移动到所述接通位置。所述充电器包括具有接通配置和断路配置的一个或多个簧片开关,并且被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,由所述移动机器人上的一个或多个磁体转到所述接通配置。
所述充电器被配置成当所述瞬时开关处于所述接通位置,并且所述一个或多个簧片开关处于所述接通配置时,启用借助所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点充电。所述充电器还被配置成当所述瞬时开关处于所述断路位置或所述一个或多个簧片开关处于所述断路配置时,禁用借助所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点充电。
上述内容仅为例示性,而非旨在限制性。本申请中描述的系统、装置和方法和/或其他主题的其他方面、特征和优点将在下文所述的教导中变得显而易见。提供本内容以介绍本公开的一些概念的选择。本内容并非旨在识别本文描述的任何主题的关键或基本特征。
附图说明
附图中描绘了用于说明目的的各种示例,而不应将其解释为限制示例的范围。不同公开示例的各种特征可以被组合形成额外示例,这些示例是本公开的一部分。
图1示出了根据一些实施方式的示例移动机器人。
图2A示出了图1的移动机器人的侧视图。
图2B示出了图1的移动机器人的接收接口的细节。
图2C示出了图1的移动机器人的接收接口的另一细节。
图3示意性地示出了根据一些实施方式包括支撑部和从支撑部延伸的突起的充电接口。
图4示出了根据一些实施方式的示例充电接口的俯视立体图。
图5A示出了从不同的角度的图4的示例充电接口。
图5B示出了在护罩处于打开位置的情况下的示例充电接口。
图5C示出了与移动机器人接合的示例充电接口。
图6示出了从支撑部分离的图4的示例充电接口。
图7示出了图4的充电接口在护罩被移除的情况下的俯视立体细节图。
图8A示出了图4的充电接口在护罩被移除的情况下的仰视立体图。
图8B示出了护罩的示例实施方式。
图8C是示例充电接口的剖切图。
图9示出了图4的充电接口在一部分突起被移除以允许查看传感器板的情况下的另一个仰视立体图。
图10示出了根据一些实施方式的示例机电开关的细节图。
图11示出了根据一些实施方式布置在本文所述的充电接口中的示例传感器板。
图12A示出了根据一些实施方式包括护罩的陷阱配置的示例充电接口。
图12B示出了在护罩处于打开配置的情况下的示例充电接口。
图13A示出了在护罩的枢轴配置处于关闭配置的情况下的示例充电接口。
图13B示出了在护罩的枢轴配置处于打开配置的情况下的示例充电接口。
图14示出了根据某些实施方式表示为移动机器人充电的示例方法的流程图。
具体实施方式
从以下对图中例示的示例的描述,本文描述的技术的系统、装置和方法的各种特征和优点将变得更加显而易见。这些示例旨在说明本公开的原理,并且本公开不应仅限于所例示的示例。考虑到本文所揭示的原理,例示的示例的特征可以被修改、组合、删除和/或替换,这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
本公开涉及用于移动机器人的改进的充电接口。在一些实现方式中,移动的或大型的机器人充电是使用机器人的下侧的充电触点(例如,焊盘)来进行,该触点电连接到被螺栓固定或以其他方式附接到地板的充电器。然而,地板上的被螺栓固定的充电器可以并不总是可用的或理想的。在一些情况下,灰尘或污垢可能导致充电器变脏或出现故障。本文公开的一些实施方式可以使用被升高的充电接口(例如,在地板或充电器的基座的上方),这可以阻止灰尘和污垢对充电器产生不利影响。
此外,机器人充电站可能存在诸如电弧、过早电流和/或电源管理的各种问题。例如,当充电时,10至100安培的电流可以在任何给定时间从充电器输送到机器人(或其他电流量,取决于机器人的类型)。在没有安全特征的情况下,这种电量可能严重地伤害人或物体。例如,在没有安全特征以使充电电流禁用的情况下,当没有机器人充电时,单片钢丝棉(或其他物体)生成充足的电触点,以产生充电电流,这可能导致火灾。
本文所述的安全特性包括机电、电磁、电气和电热特征。这些特征被单独使用和/或组合使用,可以使移动机器人充电,同时减少对人员和财产的危害。例如,可以执行电触点检测。在一些情况下,充电器可以在启用充电之前验证是否连接合适的机器人(例如,可以使用电握手以在合适的充电器和合适的机器人之间建立适当的电触点)。在一些情况下,机器人可以在启用充电之前验证是否已连接到合适的充电器。额外地或替代地,在充电焊盘完全分离之前停止机器人充电可能会阻止电弧,这可能是危险的。
因此,本文描述了改进的充电接口和方法。示例充电接口可以包括第一充电器电触点和第二充电器电触点。第一充电器电触点可以被配置成当移动机器人接合充电器时,与第一机器人电触点电连接。第二充电器电触点可以被配置成当移动机器人接合充电器时,与第二机器人电触点电连接。充电接口还可以包括能在关闭位置和打开位置之间移动的护罩。护罩可以被配置成在关闭位置覆盖第一充电器电触点和第二充电器电触点。例如,护罩可以在关闭位置被偏压。护罩可以被配置成在打开位置露出第一充电器电触点和第二充电器电触点。当移动机器人接合充电器时,护罩可以被配置成从关闭位置移动到打开位置。
充电接口还可以包括瞬时开关、一个或多个电磁(例如,磁性、簧片)开关和/或温度传感器。瞬时开关可以能在断路位置和接通位置之间移动。瞬时开关可以朝向断路位置被偏压,并且被配置成当移动机器人接合充电器时从断路位置移动到接通位置。电磁开关可以具有接通配置和断路配置。电磁开关可以被配置成当移动机器人与充电器接合时,由移动机器人上的一个或多个磁体转到接通配置。
在一些实施方式中,充电接口可以被配置成当瞬时开关处于接通位置并且一个或多个电磁开关处于接通配置时,启用借助第一充电器电触点和第二充电器电触点充电,而当瞬时开关处于断路位置或者一个或多个电磁开关处于断路配置时,禁用借助第一充电器电触点和第二充电器电触点充电。现在将参考这些附图。
移动机器人
图1示出了根据一个实施方式的示例移动机器人50。移动机器人50可以包括一个或多个轮51和正面52,该正面包括用于连接到充电接口(未示出)的接收接口54。移动机器人50可以包括第一电触点56和第二电触点58以及用于启动充电接口上的护罩的致动器62。第一电触点56可以包括多个连接器,和/或第二电触点58可以包括多个连接器。移动机器人50还可以包括在接收接口54附近和/或内部的一个或多个磁体66。
图2A示出了移动机器人50的侧视图。图2B和图2C分别示出了接收接口54的细节图。可见第一电触点56和第二电触点58。移动机器人50可以包括上平台70。上平台70可以是刨床区域,但是可以使用任何其他合适的形状或结构。上平台70可以包括用于将其他机器人工具安装到移动机器人50上的区域。例如,移动机器人50可以与如本文描述的充电接口接合,但也可以额外地或替代地与可移动推车、桌子、输送机、机器人臂和任何其他合适的应用接合。移动机器人50可以包括外壳或屏蔽74。外屏蔽74可以包括连接在一起的多个侧壁,以将导航系统、通信系统、电源系统和/或用于操作移动机器人50的其他部件封闭或大体上封闭。
移动机器人50包括如本文所述的用于连接到充电接口的接收接口54。接收接口54可以包括例如形成在移动机器人50的正面52中的凹槽。凹槽可以例如在轮51的上方、在一个或多个轮51的轴线的上方或者在外壳或屏蔽74的底部的上方被升高。在一些情况下,外壳或屏蔽74可以具有位于凹槽的下方的下部分和位于凹槽的上方的上部分。凹槽可以在移动机器人50的壳体中是大体上或基本上水平的狭缝。在一些情况下,水平狭缝或其他凹槽可以接收能够插入到凹槽中为移动机器人50充电的充电器接口。在一些实施方式中,水平的狭缝或其他凹槽还可以准许光线穿进或穿出移动机器人50的导航系统。
第一电触点56可以定位在凹槽的上侧。例如,第一电触点56可以位于凹槽的上表面上,并且在一些情况下可以向下延伸到凹槽中。第二电触点58可以定位在凹槽的下侧。例如,第二电触点58可以位于凹槽的下表面上,并且在一些情况下可以向上延伸到凹槽中。第一电触点56可以包括一个或多个导电齿。第一电触点56可以在诸如大体上下方向上移动。第一电触点56可以借助诸如弹簧或其他偏压机构被向下偏压。第二电触点58可以包括一个或多个导电齿。第二电触点58可以在诸如大体上下方向上移动。第二电触点58可以借助诸如弹簧或其他偏压机构被向上偏压。当将充电接口插入到凹槽中时,充电接口可以将第一电触点56向上移动和/或将第二电触点58向下移动。第一电触点56和/或第二电触点58可以在充电期间与充电器上的对应电触点产生偏压。
在一些情况下,移动机器人的第一电触点56和第二电触点58可以保护电触点免受碎片或意外接触其他物体的影响。例如,因为电触点是凹进的,所以移动机器人50的外壳或屏蔽74可以在充电期间阻止异物接触电触点。
如本文所讨论,移动机器人50可以包括用于启动充电接口上的护罩的致动器62。致动器62可以是移动机器人50的壳体或外壳或屏蔽74的一部分,该部分可以与电触点56和电触点58分开(例如,向前)。
在一些情况下,一个或多个磁体66可以定位在移动机器人50的内部,使得在机器人50的外部不露出或可见一个或多个磁体66。在一些情况下,一个或多个磁体66可以定位在移动机器人50的外面。如本文所讨论,一个或多个磁体66可以定位在凹槽中或移动机器人50的接收接口54上的其他位置,使得一个或多个磁体66可以触发磁致动开关。
移动机器人50可以是自主的或半自主的。移动机器人50可以包括用于感测环境的多个传感器。传感器可以包括用于绘制机器人周围地图的激光雷达和其他基于激光的传感器和/或测距仪。移动机器人50可以包括激光狭缝,该激光狭缝包括容纳于其中的测距或激光雷达型激光器。移动机器人50可以包括用于手动输入指令或信息和/或接收从移动机器人50输出的信息的用户界面(未示出)。在一些实施方式中,控制面板可以额外地或替代地位于移动机器人50的侧面或板下或未露出的位置中。
机器人可以大体上沿正反方向F-RV和左右方向L-RT被定向。正向F可以大体上沿机器人的向前运动。反向RV可以与正向相反。左右方向L-RT可以与正反方向F-RV正交。左右方向L-RT和正反方向F-RV可以例如在大体上水平的平面上共面。
移动机器人50的上平台70、外屏蔽74和/或任何其他部件可以被安装在底盘上。依据移动机器人50的用途和设计,可以将各种不同的部件和结构安装在底盘上。支撑系统78可以包括一个或多个支撑轮51(例如,2个、3个、4个或更多个轮)。轮51可以与底盘140联接。在某些情况下,一个或多个轮51可以是脚轮。轮51可以将底盘上的负载支撑在地表面上。在某些实施方式中,轮51可以包括单个或组合的悬架元件(例如弹簧和/或减振器)。因此,在一些实施方式中,轮51可以移动(例如,上下)以用于减震和用于负载分配来适应不平的地形。在一些实施方式中,可以将轮51固定,使得它们不会上下移动,并且不管移动机器人50的重量或负载如何,移动机器人50的离地高度可以是恒定的。在一些示例中,一个或多个轮5可以是未被驱动的。
支撑系统可以包括可以为移动机器人50提供加速、制动和/或转向的驱动组件。在一些实施方式中,驱动组件驱动一个或多个驱动轮(例如,两个轮51)。这两个轮可以是直接引导移动机器人50移动的轮。例如,如果两个驱动轮都沿第一方向旋转,则移动机器人50可以向前移动;如果两个驱动轮都沿第二方向移动,则机器人可以反向移动;如果驱动轮沿相反的方向移动,或者如果仅有驱动轮中的一者移动,或者如果驱动轮以不同的速度移动,则机器人可以转弯。可以通过减缓驱动轮的旋转、通过使驱动轮停止旋转或者通过驱动轮的反转来执行制动。驱动组件可以与底盘联接(例如,能枢转地联接)。驱动组件可以被配置成借助悬架系统与地表面接合。驱动组件可以至少局部地位于移动机器人50的外屏蔽74的下方。
可能有许多变化。例如,在一些情况下,可以使用单个驱动组件来使机器人向前和/或向后移动,并且可以使用诸如可以向左或向右转动的一个或多个转向轮的单独转向系统来实现转向。在一些实施方式中,移动机器人50可以包括2个、3个或4个驱动组件。在某些替代性实施方式中,移动机器人50仅包括从动轮而不包括未被驱动的支撑轮。在一些实施方式中,一个或多个驱动组件可以支撑机器人和/或有效载荷的至少一些重量。在一些示例中,移动机器人50可以包括两个驱动轮和两个或四个无驱动的支撑轮。
移动机器人50可以包括用于测量诸如从动轮的一个或多个轮51的运动的一个或多个传感器。传感器系统可以被用于检测和/或计算来自轮51的运动的旋转、位置、方向和/或其他运动学信息。在一些示例中,多个传感器可以被用于确定各个轮的运动学信息。例如,各个轮均可以与用于确定轮的旋转的光学传感器和磁性传感器相关联。通过将冗余提供到运动学信息,多重传感器的使用可以是有益的,使得如果一个系统可以为了某种原因无法将其读数传达给控制器(例如,故障、环境冲击等),则另一个(或其他)系统可以提供信息。因此,系统故障可能并不意味着控制器对运动学信息变得视而不见。多重传感器的另一个益处是:因为控制器可以依靠更大的数据量来确定可能的真实值是什么,所以信息的准确性可以被提高。光学传感器的示例包括编码器(例如,旋转、线性、绝对、增量等)。磁性传感器的示例包括轴承传感器或其他速度传感器。移动机器人50可以包括其他类型的传感器,例如机械传感器、温度传感器、距离传感器(例如,测距仪)和/或其他传感器。
充电器和充电接口
诸如本文所述的移动机器人50的机器人可以需要不时地充电。移动机器人50包括车载电源存储(例如,一个或多个电池),但随着时间的推移,这种电源可以通过使用和/或简单地被耗尽。充电器和充电接口可以为移动机器人50提供免提或自动选项以为其电源存储重新充电。
如上所述,为移动机器人的电池充电大体上可能导致电流的转移,这可能会带来诸如电弧和火灾的安全风险。此外,充电自主或半自主机器人可能包括与机器人的正确的定向、正确的接近和/或正确的电气规格(例如安培数、电流)相关的挑战。本文描述的充电器和接口可以减少或解决这些挑战。
在一些实施方式中,充电接口可以被布置为离地,使得移动机器人50可以从其侧面访问充电接口。例如,充电器或扩展坞可以包括支撑充电接口的基座。充电接口可以包括突起,该突起可以从充电器或扩展坞的主体基本上水平地延伸。突起的高度可以对应于移动机器人50上的凹槽的高度,使得当移动机器人朝向充电器或扩展坞前进时,突起可以插入到移动机器人50的凹槽中。
例如,在一些实施方式中,随着移动机器人50驶向安置充电接口的扩展坞,移动机器人50将护罩推回,以露出之前隐藏在护罩下面的充电电触点(例如,板)。随着护罩被向后推时,安装在移动机器人50上的对应电触点(例如,多组弹簧加载铜“齿”)滑过并接合顶部和底部充电板。移动机器人上的这些导电齿可以称为本文所述的第一电触点56和第二电触点58。充电接口内可以是具有一个或多个(例如,一堆)簧片开关(例如,其可以被安装在顶部铜充电板下面)的电路(例如,在印刷电路板上)。这些簧片开关可以由磁体(例如,其可以隐藏在移动机器人50的内部,例如电触点56和电触点58之间)来激活。作为附加的安全层,也可以具有瞬时开关(例如,速动开关)(例如,被安装在充电接口100的下侧),该瞬时开关可以仅在护罩为了铜齿被向后推到足够远(或其他机器人电触点56、58)时被激活,以在没有电弧风险的情况下与铜充电板接合。一旦簧片开关和瞬时开关二者都被激活,充电器就可以开始为移动机器人50充电。因为所需的磁体配置可以是独一无二的,所以簧片开关或其他磁性开关可以在确保移动机器人50正确地与充电接口100接合的情况下提供高度的安全性。在一些情况下,充电器和移动机器人50可以在启用充电之前执行用于验证的电握手。也可以有其他替代方案。现在将描述充电器和充电接口的各种实现方式。
图3示意性地示出了包括支撑部108和从支撑部108延伸的突起104的充电器100。充电接口100可以包括至少局部地覆盖突起104的护罩116。护罩116可以覆盖(局部地或完全地)或隐藏第一电触点112和第二电触点114。在一些情况下,护罩116可以包括至少一个刷118,该刷可以随着护罩116移动来横刷并清洁第一电触点112和/或第二电触点114。充电接口可以包括温度传感器132。充电接口100可以包括机电开关120(例如,瞬时开关)和/或一个或多个电磁开关124。控制器128可以与第一电触点112和第二电触点114电通信。
突起104可以包括被配置成包含或支撑本文所述的一个或多个元件的壳体。突起104可以被定向成基本上平行于地面和/或可以被升高或与地面或充电器100的基座分离。突起104可以以近似于直角从支撑部108延伸。支撑部108可以联接(例如,被固定)到地面,并且形状可以被设计成避免在充电期间与移动机器人50接触。突起104和/或支撑部108可以局部地由金属、塑料和/或其他刚性材料制成。
护罩116可以是充电接口100的安全元件中之一。护罩116可以至少局部地布置在突起104上和/或周围,例如布置在突起104的壳体上或周围。护罩116可以覆盖或隐藏第一电触点112、第二电触点114、刷118、一个或多个电磁开关124和/或温度传感器132。护罩116可以在关闭位置被偏压远离支撑部108。当护罩116被推入到打开位置中时,它可以露出或显示出(例如,局部地或完全地)其一直隐藏的一个或多个元件。通过迫使护罩116进入打开位置,移动机器人50可以访问第一电触点112和/或第二电触点114,以使用对应的电触点(例如,第一电触点56和/或第二电触点58)来与之电连接。第一电触点112和/或第二电触点114可以布置在突起104的壳体的外部。
护罩116可以以多种方式在打开位置和关闭位置之间被启动。在一些实施方式中,移动机器人50在不将护罩116启动到或朝向打开位置的情况下,不能访问第一电触点112或第二电触点114。在一些实施方式中,如图3中所示,护罩116横向地平移(例如,沿着突起104)。随着护罩116被推回,护罩116可以接合机电开关120。机电开关120可以是瞬时开关或其他一些机械从动开关。机电开关120可以包括按钮、杠杆臂、铰链或当护罩116被移动机器人50推回时与护罩116直接接合的一些其他接合特征。机电开关120可以在断路位置(或非导电位置)被偏压,直到护罩116和/或移动机器人50将其启动到接通(或导电)位置。在接通位置,机电开关120可以在可能满足任何其他安全要求的情况下,借助第一电触点112和/或第二电触点114局部地或完全地启用电流。因此,一旦移动机器人50已前进到可以在无电弧的情况下进行充电的足够远的程度,就可以由护罩将机电开关120激活。在图10中示出了可以使用的机电开关120的示例。
护罩和/或机电开关120可以用作安全检查以验证:移动机器人50是否足够靠近于电触点112和电触点114、与之相关的移动机器人50的形状和/或定向是否正确、和/或移动机器人50机械稳定性是否足以联接到充电接口100。如果不同的移动机器人或与充电器100不兼容的其他物体接近充电接口,但不具有适当地被配置成接收突起的凹槽,以及不具有相对于凹槽适当地定位的结构,以在突起插入到凹槽时将护罩116朝向打开位置移动,则护罩将保持在关闭位置,该位置覆盖电触点112、电触点114并阻止物体与电触点112、电触点114电连接。即使不兼容的物体能够将护罩116局部地朝向打开位置移动(这可能会露出电触点112、电触点114的至少一部分),充电器100也可以被配置为禁用充电,直到开关120已被激活。因此,在一些情况下,除非物体被适当配置(例如,具有足够深度的凹槽和相对的致动结构)以将护罩116移动到足够远以触发开关120,否则物体将无法启用充电。另外,如果兼容的移动机器人50接近充电器100,而角度或定向不合适,则突起104、护罩116和/或瞬时开关120可以阻止充电。例如,在错误的角度,突起104将不能延伸到凹槽中足够深以将护罩116充分移动以激活开关120。
充电器100和/或移动机器人50可以被配置成,使得当移动机器人50前进时以及在移动机器人50的电触点56和电触点58与充电器的电触点112和电触点114已经建立电连接之后,开关120被激活。然后可以在电触点之间没有电弧的情况下进行充电。在移动机器人50与充电器100分离期间,移动机器人50可以从充电器撤回,并且开关120关掉,同时移动机器人50的电触点56和电触点58仍与充电器100的电触点112和电触点114电连接。当移动机器人50从充电器100撤回时,可以避免电触点之间产生电弧。
可以由护罩116的移动(例如平移)启动机电开关120。在一些示例中,可以直接由移动机器人50启动机电开关120。例如,在某些实现方式中,机电开关120可以布置在充电接口100或突起104的远端部处或附近。因此,机电开关120可以被配置成由致动器或移动机器人50的一部分直接接触。
当机电开关120被启动时,可以将其压入到突起104的内部(例如,进一步压入到突起104的壳体中)。机电开关120单独地或与护罩116结合,可以防止无意和/或未经授权释放的电力进入第一电触点112和/或第二电触点114。尽管未示出,但电通信可以存在于机电开关120和控制器128之间和/或与一些其他控制器之间。控制器128可以在可能满足任何其他安全要求的情况下,响应于检测到机电开关120处于接通位置来启用和/或增加流向第一电触点112和/或第二电触点114的电流(例如,电流)。在一些实施方式中,开关120在断路位置可以不导电,使得电流被阻止流向电触点112和电触点114。开关120在接通位置可以导电(例如,当由护罩116或移动机器人50激活时),使得电流可以借助开关120流向电触点112和电触点114,例如用于为移动机器人50充电。因此,在一些实施方式中,开关120不与控制器128通信,并且例如,可以在其非导电状态下直接禁用充电。
用于控制电流流向第一电触点112和/或第二电触点114的另一安全机构可以包括诸如一个或多个磁性和/或电磁开关124的磁性安全机构。如图3中所示,充电接口100可以包括一个或多个电磁开关124。电磁开关124可以包括簧片开关和/或一些其他电磁开关。例如,电磁开关124可以布置在突起104的壳体内部。在一些实施方式中,如图3中所示,电磁开关124可以布置在突起104的远端部附近(例如,被布置为远离支撑部108)。在一些实施方式中,如以下所述,电磁开关124在处于关闭位置时,可以布置在护罩116内。在一些实施方式中,一个或多个电磁开关124(例如,簧片开关)可以位于第一电触点112和第二电触点114之间。
一旦已打开充足数量或配置的电磁开关124(例如,一半、全部或并联组的至少之一),充电器100就可以在可能满足任何其他安全要求的情况下,被配置成启用和/或增加流向第一电触点112和/或第二电触点114的电流。尽管在图3中未示出,但是控制器128可以与一个或多个电磁开关124电通信。一旦控制器128接收到已打开充足数量或配置的电磁开关124的指示,控制器128可以在可能满足任何其他安全要求的情况下,启用电流。在一些实施方式中,一个或多个电磁开关124在断路配置中可以不导电,使得阻止电流流向电触点112和电触点114。一个或多个电磁开关124在接通配置中可以导电,使得电流可以借助一个或多个电磁开关124流向电触点112和电触点114,例如用于为移动机器人50充电。因此,在一些实施方式中,一个或多个电磁开关124不与控制器128通信,并且例如,可以在断路或非导电状态下直接禁用充电。
电磁开关124可以被调谐以响应于来自移动机器人50内或上的一个或多个磁体(例如上述一个或多个磁体66)的磁场。电磁开关124可以在断路配置(例如,在存在合适磁场的外部)中被偏压。在存在合适磁场的情况下,电磁开关124可以被配置成切换到接通配置。
一个或多个电磁开关124可以在彼此相对的不同时间切换到接通配置和/或断路配置。例如,可以将电磁开关124在空间上一个接一个地布置,使得各个开关均可以经历彼此相对的不同数量的磁场。电磁开关124可以以需要移动机器人50的正确定向的方式配置。例如,充电接口100可以被配置成防止电流流向第一电触点112和/或第二电触点114,直到电磁开关124的阈值数量和/或适当配置已经被接通。例如,多组电磁开关124可以被并联联接,使得如果并联组中任一个的电磁开关124接通,则电流能够流动。多重并联组中的每一个均可以包括被串联联接的一个或多个电磁开关124。在一些配置中,一组被串联联接的电磁开关124在该组的所有电磁开关124都接通时导电。因此,在一些情况下,即使一些电磁开关124是接通的,电磁开关124的布置也可以处于断路(或非导电)配置。例如,如果一个电磁开关124是接通的,而其他被串联联接的电磁开关124是断路的,则该组可以不导电。在一些实施方式中,当用于并联组中的至少一者的所有串联电磁开关124是接通(例如导电)时,电磁开关124的布置可以是处于接通或导电配置。在一些示例中,可能需要电磁开关124在启用电流之前为了阈值时间量而处于接通配置。例如,控制器128可以在启用充电之前执行计时器。电磁开关124(例如,簧片开关)可以阻止意外的电流。例如,如果不兼容的物体使护罩116充分移动以露出电触点112和电触点114并且触发开关120,则充电器100将不会启用充电电流,除非一个或多个电磁开关124(例如,簧片开关)处于接通配置。因此,如果不兼容的物体不具有被配置成适当地打开电磁开关124的磁体,则充电将保持被禁用。另外,电磁开关124可以通过确保移动机器人50足够靠近和/或正确定向以防止或减少移动机器人50和充电接口100之间电弧的可能性来提供安全性。
当移动机器人50接合充电器100时,打开电磁开关124和机电开关120的时间可以不同步。额外地或替代地,当电磁开关124和/或机电开关120被关掉时的时间可以不与移动机器人50从充电器100脱离的时间同步。例如,在一些示例中,当移动机器人50前进时,机电开关120和电磁开关124相对于各自的致动器(例如,护罩116、移动机器人50的致动器62)和磁体(例如,移动机器人50的磁体66)的相对位置和/或灵敏度可以被配置成,使得电磁开关124在机电开关120被打开之前打开。额外地或替代地,它们可以被配置成,使得当移动机器人50从充电器100撤回时,机电开关120在电磁开关124被关掉之前关掉。这可以防止移动机器人50从充电接口100分离时产生电弧。其他替代方法也是可行的(例如,机电开关120在电磁开关124被打开之前打开,和/或机电开关120在电磁开关124被关掉之后关掉)。
电磁开关124可以处于特定定向,以提高安全机构的功能和/或可靠性。多个电磁开关124可以被布置成彼此并联。额外地或替代地,多个电磁开关124可以彼此串联。串联的电磁开关124可以提升移动机器人50的定向安全检查。例如,串联的电磁开关124可以不全部打开,除非移动机器人50相对于彼此串联的各个电磁开关124被正确定位。此外,并联的多组电磁开关124可以为移动机器人50提供一系列可接受的位置。例如,如果移动机器人50前进超过一组电磁开关124,使其不再由磁体激活,则可以存在进一步沿着运动路径定位以由移动机器人50的磁体触发的另一组电磁开关124。并联的多组电磁开关124可以提供冗余,使得如果一个或多个电磁开关124无法操作,则电磁开关124的功能被保留。在一些示例中,如图9中所示,八个电磁开关124被布置成使两组电磁开关124被布置成彼此并联,其中每组电磁开关124均包括四个串联布置的电磁开关124。也可以采用其他配置(例如,图11中所示的配置)。
充电接口100可以包括一个或多个清洁元件,该清洁元件提升充电接口100和/或移动机器人50的电气部件的寿命。例如,充电接口100还可以包括被配置成清洁充电接口100和/或移动机器人50的一个或多个电触点112、电触点114的刷118。刷118可以布置在突起104的远端部附近,这可以允许其与目标电触点产生接触。如图所示,刷118可以至少局部地布置在充电器100的第一电触点112和/或第二电触点114的一者或两者之上或上方。刷118可以联接到护罩116,使得当启动护罩116时,刷118沿第一电触点112和/或第二电触点114刷洗。刷118可以包括由金属、塑料和/或一些其他合适材料构成的刚性或柔性刷毛。在图3中,示出了被配置成清洁第一电触点112的一个刷118。尽管未示出,但是护罩116可以包括第二刷以清洁第二电触点114。替代地,刷118的尺寸和位置可以设计成清洁第一电触点112和第二电触点114二者。例如,刷118可以环绕护罩116的内部。刷118可以被配置成能移除地联接到护罩116,例如使得可以被更换或移除用于清洁。在一些实施方式中,至少一个刷可以联接到突起104(例如,联接到突起104的壳体),并且可以被用于清洁位于移动机器人50上的一个或多个电触点56、电触点58。刷可以定位在充电器电触点112、电触点114的远处,使得当移动机器人50前进时,移动机器人50的电触点56、电触点58横滑过刷。在一些情况下,本文公开的刷118可以移动并且朝向目标触点被偏压,以确保刷118和电触点之间的联接得到改善。
进一步的安全特征可以有助于确保电气部件正常工作。如果在充电接口100和/或移动机器人50的一者或二者中存在不正确的连接和/或损坏的电气部件,则结果是可能会产生大量的热量。这种热量可能预示着,在充电接口100处充电发生或继续之前需要解决问题。例如,如果一个或多个电触点112、电触点114、电触点56和/或电触点58变脏,则充电电流的传输可能产生大量的热量,如果不加检查,该热量可能会损坏充电器100和/或移动机器人50。因此,在一些示例中,充电接口100包括温度传感器132。温度传感器132可以与控制器128进行电通信以传输电信号。
温度传感器132可以被配置成检测超过阈值安全温度的温度。温度传感器132可以提供显示在充电器电触点112和/或电触点114处的温度的测量值。在一些情况下,温度传感器132可以被配置成:与移动机器人50的接收接口54或其中某些其他部分进行热通信(例如,辐射、导电)。温度传感器132可以被配置成:使电流能够流向第一电触点112和/或第二电触点114,除非其检测到温度传感器132超过阈值安全温度。温度传感器132可以被配置成:如果测量到温度超过阈值,则禁用电流流向第一电触点112和/或第二电触点114。可以在充电前、充电期间和/或充电后检查温度。例如,当充电接口100正在为移动机器人50的电池充电时,温度传感器132可以检测温度超过阈值或温度传感器132处或附近的温度突然升高,并且可以禁用电源到达第一电触点112和/或第二电触点114。在一些示例中,温度传感器132额外地或替代地可以将信号发送到移动机器人50以打开电连接来防止对移动机器人50的损坏。
控制器128可以提供充电接口100的进一步安全特征。充电器的控制器128可以被配置成在启用充电之前验证移动机器人50是否是兼容的或被认可的装置。在一些实施方式中,移动机器人可以在移动机器人50启用充电之前验证充电器是否兼容或被认可。可以通过移动机器人50和充电器100之间的信息交换来执行这种验证。例如,可以交换诸如代码或密码的数字信息用于验证。在一些实施方式中,模拟信号可以被用于验证。可以使用各种合适的电握手协议以启用充电器100来验证移动机器人50和/或启用移动机器人50来验证充电器100。举个例子,当充电器100和移动机器人50之间建立电连接时(例如,在护罩已移动到打开位置之后,开关120已被打开,并且电磁开关124处于接通配置),充电器可以向移动机器人50发送第一验证信号。移动机器人50可以被配置成识别第一验证信号(其可以用作验证充电器100)。移动机器人50可以被配置成响应于第一验证信号向充电器100发送第二验证信号。充电器100可以被配置成识别第二验证信号(其可以用作验证移动机器人50),并且作为响应,充电器100可以启用充电。如果充电器没有收到作为应答的第二验证信号,则其不会启用充电。在一些实施方式中,电握手可以在低电压和/或低能量下进行,这可以在实现高功率之前使系统更安全。可以使用各种其他合适的握手或验证协议。握手或其他验证协议可以响应于开关120(例如瞬时开关)的激活而被启动。
对于移动机器人50来说可能需要在允许充电电流穿过那里之前,验证在第一电触点112和/或第二电触点114处是否存在正确的电流和/或电压。如本文所讨论,充电器可以验证移动机器人50,和/或移动机器人50可以验证充电器100。因此,在一些示例中,控制器128可以进行电握手,以确保流过电触点112、电触点114的电流是安全的。在电触点112、电触点114电连接到移动机器人50的电触点56、电触点58之后,但在启用充电电流之前(例如,甚至在已经经过所有其他安全检查之后),控制器128可以首先向移动机器人50发送测试电信号(例如,特定电流、特定电压)。在一些示例中,移动机器人50可以通过向充电接口100发送测试电信号来提供其自身的安全验证。如果对于移动机器人50方面的测试感到满意,则移动机器人50可以向控制器128发送间歇信号。反过来,一旦控制器128接收到间歇信号,控制器128就可以被配置成使充电电流能够流向电触点112、电触点114。
图4示出了根据一些实施方式的示例充电接口200的俯视立体图。充电接口200示出了从支撑部208延伸的充电接口200的突起204。护罩216布置在突起204的周围,以允许响应于移动机器人50的启动使护罩216平移。如图所示,护罩216的形状被设计成适合突起204的周围,以减少护罩216在启动期间的横向间隙量。突起204可以在远端部处逐渐变细,以提升与移动机器人50的接收接口54更好地联接。例如,移动机器人50上的接收接口54可以在凹槽的开口处被扩口,这有助于将突起204接收到凹槽中。
注意,充电接口200(以及本文描述的任何其他充电接口)可以包括充电接口100的一个或多个特征,或上述任何其他充电接口实施方式。此外,共享相同名称的元件可以在某些示例中共享一个或多个共同特征。因此,减少了不必要的重复描述。
图5A从不同视角示出了在护罩处于关闭位置的情况下的图4的示例充电接口200。图5B示出了在护罩处于打开位置的情况下的示例充电接口200。如图所示,可见突起204的第一电触点212和第二电触点214。充电接口200还包括图5A中可见的机电开关220。示出了突起204布置在地面上方并与地面平行。第一电触点212位于突起204的上侧,而第二电触点214位于突起204的下侧,例如,面朝下。这种配置可以阻止物体无意中接触电触点212和电触点214二者。例如,落在充电接口200上的物体可能接触上电触点212,但不会接触下电触点214,因此无法完全连接。这是一个额外的安全特征,也是用于充电接口200的突起204被升高的益处。
图5C示出了与充电接口200接合的移动机器人50。突起204延伸到移动机器人50上的凹槽中。移动机器人50上的致动器62沿着突起204将护罩216推到打开位置,从而露出充电接口200上的第一电触点212和第二电触点214。移动机器人上的对应的电触点56和电触点58可以与充电接口200的第一电触点212和第二电触点214建立电连接。尽管在图5C中未示出,但是移动机器人50中的磁体可以与一个或多个电磁开关124(例如,簧片开关)足够接近(该电磁开关可以位于突起204内部),使得一个或多个电磁开关124过渡到接通配置或导电配置。当护罩216移动到图5C所示的位置时,护罩216可以推动开关220(例如瞬时开关)。可选地,充电器和移动机器人50可以在充电器启用充电之前,执行用于验证的电握手协议。
图6示出了与支撑部208分离的图4的示例充电接口200。充电接口200包括分别与第一电触点212和第二电触点214(图6中不可见)电通信的第一电线236和第二电线238。充电和信号电源可以借助电线236、电线238被传递到对应的电触点212、电触点214以及被传递到移动机器人50的电触点56、电触点58,前提是满足所需的安全检查。电线236和/或电线238可以被用于将数据或其他信号例如传输到控制器128。例如,如本文所述,为了执行电握手,可以将信号从第一电触点212和/或第二电触点214传输到控制器128。可以从另一个方向传输数据或其他信号,例如从控制器传输到第一电触点212和/或第二电触点214。在一些实施方式中,控制器可以位于电线236、电线238与第一电触点212和第二电触点214之间,例如位于图9中所示的印刷电路板上。
图7示出了图4的充电接口200在护罩216被移除的情况下的俯视立体细节图。可见第一电触点212和第二电触点214。电触点212、电触点214中的每一个的一部分沿着突起204的远端部附近的突起204的锥形部分布置。图7中,示出了充电接口200的刷218布置在第一电触点212的上方。在一些示例中(未示出),对应刷可以布置在第二电触点214的下方。刷218可以被配置成随护罩216平移,使得刷218的平移与第一电触点212产生摩擦以将其清洁。
示出了沿着突起204的一侧布置的偏压构件242(例如,弹簧)。偏压构件242联接到护罩216(未示出),以使护罩216朝向断路或关闭位置偏压。对应的偏压构件244(图7中未示出)布置在突起204的对侧,并且也联接到护罩216(图7中未示出)。任何合适的偏压结构都可以被用于使护罩朝向关闭位置偏压。例如,可以使用单个弹簧。在一些情况下,当护罩216朝向打开位置移动时,可压缩元件可以被压缩,并且会反弹以将护罩216推回到关闭位置。
图8A示出了图4的充电接口200在护罩216被移除的情况下的仰视立体图。可以清晰地看到第二电触点214和偏压构件244。如图所示,一个或多个偏压构件242和/或偏压构件244可以布置在位于突起204的侧面中的对应凹槽内。
图8B示出了从突起204移除护罩216。护罩216可以包括刷218。刷218可以联接到护罩216,使得刷218与护罩216一起移动,以清洁第一电触点212。刷218可以联接到护罩216的内部的顶表面。类似的刷可以联接到护罩216的内部的底表面。刷可以能移除地联接到护罩,或者可以附着其中,或者可以使用任何其他合适的联接机构或技术。
图8C是充电接口200的一部分的剖切图。图8C的截面贯穿于突起204的中心。充电接口200可以包括电路250,该电路可以定位在第一电触点212和第二电触点214之间。电路250可以位于印刷电路板(PCB)上。图9示出了图4的充电接口200在突起204的一部分被移除以允许突起204的内部可视的情况下的仰视立体图。电路250包括多个电磁开关254(例如,布置在PCB的下侧)。电磁开关254可以布置在第二电触点214(未示出)的上方和/或第一电触点212的下方。注意,图9的视图是从突起204下面观察的。如图所示,电路250包括并联布置的两组电磁开关254。每组均包括四个电磁开关254,每组内的各个电磁开关255均彼此串联。第一组电磁开关254可以比第二组电磁开关544更靠近突起的远端部。因此,如果移动机器人50前进到第一位置,则其磁体可以打开第一组电磁开关254,但不会打开第二组。如果移动机器人50进一步前进到第二位置,则其磁体可以打开第二组电磁开关254,但不能打开第一组。因此,并联的各组电磁开关254可以为移动机器人50提供一系列在其中可以启用充电的位置。串联布置的该组电磁开关254大体上可以横向布置到突起204的方向。因此,如果移动机器人50错位,使得电触点56、电触点58与电触点212、电触点214未正确对准,则移动机器人50的磁体被定位成打开一些而非所有串联的电磁开关254。因此,不会由于移动机器人50的错位而禁用充电。
电路250可以包括温度传感器232,该温度传感器可以测量电路处、第一电触点212和第二电触点214之间的区域处或突起中的温度。温度传感器232可以提供表示第一电触点212和/或第二电触点214处的温度的测量值。电路250可以包括控制器228。如本文所讨论,控制器228可以执行电握手或其他验证协议,并且可以执行本文所公开的各种其他功能。在一些情况下,控制器228可以被安置于图9中未示出的远离电触点的位置处。
图10示出了根据一些实施方式的示例机电开关220的细节图。机电开关220包括基座304、偏压构件308、从偏压构件308延伸的臂312以及接合特征部316。基座304可以(例如,固定地,能移除地)联接到突起204。偏压构件308可以联接到基座304,以允许用于启动偏压构件308。偏压构件308可以是悬臂弹簧(例如,如图所示)或一些其他类型的弹簧。可以使用任何合适的偏压结构,例如弹簧或可压缩弹性材料。臂312可以从偏压构件308延伸,以允许接合特征部316与对应的致动构件(例如,护罩216的一部分、移动机器人50的致动器62)具有更好的接合。臂312可以基本上为刚性,以保持接合特征部316相对于偏压构件308的定向。如图所示,接合特征部316可以包括旋转特征部,以减少接合特征部316和相应的致动构件之间的摩擦。可以使用其他机电开关。开关220可以是瞬时开关或偏压开关。开关220可以被偏压到断路位置或非导电位置。
图11示出了根据一些实施方式可以布置在本文所述的充电接口中的示例电路(例如,印刷电路板上)400。电路400可以位于电路板402上。电路400可以包括多个电磁开关404。如本文所讨论,电磁开关404可以并联和/或串联布置。如图所示,电路400包括并联布置的45个电磁开关404,具有9组电磁开关404。各组均包括5个相互串联连接的电磁开关404。在一些实施方式中,电磁开关404可以与通信接口408电通信。在一些示例中,电路或另一控制器可以确定是否已将充足数量的电磁开关404切换到接通位置。如果已将充足数量的电磁开关404切换到接通位置,则通信接口408可以向控制器(例如,图3的控制器128)发送信号,以显示安全特征已被满足。如本文所讨论,在满足其他所需安全特征的前提下,可以启用电流。电磁开关404的其他定向、布置和数量是可能的。
图12A示出了根据一些实施方式包括护罩516的陷阱配置的示例充电接口500。充电接口500包括突起504、护罩516和接合元件560。突起504的形状可以设计成类似于上述的突起204。
护罩516可以具有模仿陷阱的打开和关闭配置。护罩516可以包括第一部分或第一板516a以及第二部分或第二板516b。第一板516a可以绕第一铰链552枢转,而第二板516b可以绕第二铰链554枢转。铰链552、铰链554中的一者或二者可以大体上水平定向、大体上平行于地面和/或大体上平行于突起504的顶部。铰链552、铰链554中的一者或二者可以在与充电接口500接合期间,大体上正交于突起延伸的方向和/或正交于移动机器人的运动方向。当移动机器人50接近护罩516时,移动机器人50的致动器可以与联接到相应的第一板516a和第二板516b的第一保险杠556和第二保险杠558产生接触。响应于该接触,第一板516a可以向上旋转以示出其下的第一电触点。同样,第二板516b可以向下旋转以示出第二电触点。图12B中示出了打开配置。第一板516a、第二板516b可以在其相应的关闭位置中被偏压。示出的第一电线536、第二电线538电联接到第一电触点和第二电触点。在一些实施方式中,第一板516a和/或第二板516b的远端部可以具有对应的辊556和辊558,该辊可以随着第一板516a、第二板516b打开而沿着移动机器人50的前表面滚动。
接合元件560可以被配置成接触移动机器人50的对应元件。接合元件560可以被配置成接触移动机器人50的接收接口54的远端部分并且平移以便于启动机电开关(未示出)。在一些示例中,接合元件560是机电开关并且可以由移动机器人50直接启动。例如,接收突起504的凹槽内的壁或其他结构可以被定位成按压或以其他方式启动接合元件560(可以是瞬时开关或其他开关类型)。在一些实施方式中,当第一板516a或第二516b中之一以充足量被打开时,可以推动瞬时开关。
图13A示出了根据一些实施方式的具有护罩616的枢轴配置的示例充电接口600。图13A示出了护罩616处于关闭位置,而图13B示出了护罩616处于打开位置。充电接口600包括突起604、第一电触点612、第二电触点(在图13B中不可见)和护罩616。护罩616可以例如绕基本上竖直或基本上垂直于地面的轴线枢转。当移动机器人50接近时,可以通过移动机器人50上的结构将护罩616枢转,以露出第一电触点612和第二电触点(未示出)。如图所示,护罩616的各个板均可以被配置成绕同一轴线一起旋转。然而,在一些示例中,护罩616的各个板均可以具有其自己的旋转轴线。额外地或替代地,各个旋转轴线可以彼此平行。其他选项也是可能的。
图14示出了根据某些实施方式表示为移动机器人充电的示例方法700的流程图。该方法可以由本文所述的一个或多个元件来执行。例如,该方法的步骤可以由充电接口(例如充电接口100、充电接口200、充电接口500、充电接口600)、移动机器人(例如移动机器人50)和/或其中一者或二者的部分或本文所公开的任何其他实施方式来执行。
在方框704处,方法700包括使移动机器人朝向充电器前进,使得充电器的突起插入到移动机器人的凹槽中。在方框708处,方法700包括使移动机器人前进以使充电器的突起上的护罩从关闭位置移动到打开位置,以露出突起上的一个或多个电触点。护罩可以朝向关闭位置被偏压。
使机器人前进可以导致护罩将瞬时开关从断路位置启动到接通位置。在一些实施方式中,使机器人前进会导致机器人的一部分直接将瞬时开关从断路位置启动到接通位置。护罩可以沿着突起从关闭位置线性滑动到打开位置。在一些示例中,护罩在关闭位置和打开位置之间枢转。在一些示例中,护罩包括向上枢转以露出突起上的上电触点的上部分以及向下枢转以露出突起上的下电触点的下部分。
在方框712处,方法700可以包括使移动机器人前进,使得移动机器人的凹槽中的一个或多个电触点与充电器的突起上的一个或多个电触点产生电连接。移动机器人上的凹槽可以包括基本上水平的狭缝。在方框716处,方法700包括使移动机器人前进,使得由移动机器人上的磁体产生的磁场打开充电器上的一个或多个簧片开关。
在方框720处,方法700包括使移动机器人前进,以将瞬时开关从断路位置启动到接通位置以激活瞬时开关。瞬时开关朝向断路位置被偏压。在一些示例中,随着移动机器人前进,一个或多个簧片开关在瞬时开关被激活之前打开。
在方框724处,方法700包括使用移动机器人的一个或多个电触点和充电器的一个或多个电触点之间的电连接,在移动机器人和充电器之间传输电信号,以执行电握手。电握手可以包括充电器验证移动机器人和/或移动机器人验证充电器。
在方框728处,方法700包括将充电电流从充电器发送到移动机器人。可以借助充电器的一个或多个电触点和移动机器人的一个或多个电触点之间的电连接传送充电电流。可以响应于打开一个或多个簧片开关、激活瞬时开关以及完成电握手而执行方框728。因此,在一些实施方式中,在充电电流从充电器被传送到移动机器人之前,必须满足各项安全措施。
在一些示例中,充电器包括突起的上侧的上电触点和突起的下侧的下电触点。移动机器人可以包括凹槽的上侧的上电触点和凹槽的下侧的下电触点。突起可以基本上水平延伸和/或可以被升高于地面上方。
方法700可以包括随着护罩移动,清洁位于充电器的突起上的一个或多个电触点。在一些示例中,方法700包括监测充电器的突起处的温度,以及当监测的温度高于阈值温度时禁用充电电流。
方法700还可以包括将移动机器人从充电器撤回以使瞬时开关停用,并且响应于瞬时开关的停用,停止充电电流以禁用移动机器人的充电。方法700可以包括将移动机器人撤回,使得磁体离开一个或多个簧片开关,以关掉一个或多个簧片开关。此外,方法700可以包括将移动机器人撤回,使得护罩从打开位置移动到关闭位置,以覆盖充电器的突起上的一个或多个电触点,以及将移动机器人撤回,使得充电器的突起从移动机器人的凹槽退出。在一些示例中,随着移动机器人撤回,一个或多个簧片开关在瞬时开关被停用之后关掉。
充电器可以被配置成当以下所有四个安全检查都被执行时启用充电:当瞬时开关120接通时、当一个或多个簧片开关124处于接通配置时、当被测量温度低于阈值时以及当已完成电握手或验证时。如果瞬时开关120断路,或者如果一个或多个簧片开关124处于断路配置,或者如果被测量温度高于阈值,或者如果尚未完成电握手或验证,则充电器可以禁用充电。
也可能有其他组合。可以使用四种安全检查的任意组合。例如,充电器可以被配置成当三个安全检查被执行时启用充电,例如当瞬时开关120接通时、当一个或多个簧片开关124处于接通配置时以及当已完成电握手或验证时。在本实施方式中,可以省略温度传感器。如果瞬时开关120断路,或者如果一个或多个簧片开关124处于断路配置,或者如果尚未完成电握手或验证,则充电器可以禁用充电。
充电器可以被配置成当两个安全检查都被执行时启用充电,例如当瞬时开关120接通时以及当一个或多个簧片开关124处于接通配置时。如果瞬时开关120断路或者如果一个或多个簧片开关124处于断路配置,则充电器可以禁用充电。在一些情况下,可以例如使用瞬时开关或一个或多个簧片开关执行单个安全检查。
可能有许多变化。例如,在一些实施方式中可以省略一个或多个簧片开关。在一些实施方式中可以省略瞬时开关。在一些实施方式中,开关120不是瞬时开关并且不朝向断路位置被偏压。例如,移动机器人50的结构可以被配置成随着移动机器人从充电器100撤回,将开关120切换到断路。在一些实施方式中,如图所示,充电接口的突起可以仅包括一个电触点,而不是两个。在一些情况下,可以在其他地方建立第二电触点。在一些情况下,可以使用两个突起,每个突起均带有一个电触点。
选择示例
1.一种用于为移动机器人充电的方法,该方法包括以下步骤:
使移动机器人朝向充电器前进,使得充电器的突起插入到移动机器人的凹槽中;
使移动机器人前进以使充电器的突起上的护罩从关闭位置移动到打开位置,以露出突起上的一个或多个电触点,其中,护罩朝向关闭位置被偏压;
使移动机器人前进,使得移动机器人的凹槽中的一个或多个电触点与充电器的突起上的一个或多个电触点产生电连接;
使移动机器人前进,使得由移动机器人上的磁体产生的磁场打开充电器上的一个或多个电磁(例如,簧片)开关;
使移动机器人前进以将瞬时开关从断路位置启动到接通位置以激活瞬时开关,其中,瞬时开关朝向断路位置被偏压;
使用移动机器人的一个或多个电触点和充电器的一个或多个电触点之间的电连接,在移动机器人和充电器之间传输电信号,以执行电握手;以及
响应于打开一个或多个电磁(例如,簧片)开关、激活瞬时开关以及完成电握手,借助充电器的一个或多个电触点和移动机器人的一个或多个电触点之间的电连接,从充电器发送充电电流并发送到移动机器人,用于为移动机器人充电。
2.示例1的方法,其中,使移动机器人前进而将护罩移动,使得护罩将瞬时开关从断路位置启动到接通位置。
3.示例1至2中的任一者的方法,其中,使移动机器人前进使移动机器人的一部分将瞬时开关从断路位置启动到接通位置。
4.示例1至3中的任一者的方法,其中,护罩沿着突起从关闭位置线性地滑动到打开位置。
5.示例1至3中的任一者的方法,其中,护罩在关闭位置和打开位置之间枢转。
6.示例1至3中的任一者的方法,其中,护罩包括向上枢转以露出突起上的上电触点的上部分和向下枢转以露出突起上的下电触点的下部分。
7.示例1至6中的任一者的方法,其中,充电器包括位于突起的上侧的上电触点和位于突起的下侧的下电触点,并且其中,移动机器人包括位于凹槽的上侧的上电触点和位于凹槽的下侧的下电触点。
8.示例1至7中的任一者的方法,其中,突起基本上水平地延伸,并且被升高于地面的上方。
9.示例1至8中的任一者的方法,其中,移动机器人上的凹槽包括基本上水平的狭缝。
10.示例1至9中的任一者的方法,该方法包括以下步骤:随着护罩移动,清洁充电器的突起上的一个或多个电触点。
11.示例1至10中的任一者的方法,其中,一个或多个电磁(例如簧片)开关随着移动机器人前进,在瞬时开关被激活之前打开。
12.示例1至11中的任一者的方法,该方法包括以下步骤:
监测充电器的突起处的温度;和
当监测的温度高于阈值温度时,禁用充电电流。
13.示例1至12中的任一者的方法,其中,将电信号传输以执行电握手的步骤包括:
充电器验证移动机器人;和
移动机器人验证充电器。
14.示例1至13中的任一者的方法,该方法还包括以下步骤:
将移动机器人从充电器撤回,以使瞬时开关停用;
响应于瞬时开关的停用,停止充电电流以禁用移动机器人的充电;
将移动机器人撤回,使得磁体离开一个或多个电磁(例如,簧片)开关,以关掉一个或多个电磁(例如,簧片)开关;
将移动机器人撤回,使得护罩从打开位置移动到关闭位置,以覆盖充电器的突起上的一个或多个电触点;以及
将移动机器人撤回,使得充电器的突起从移动机器人的凹槽退出。
15.示例14的方法,其中,随着移动机器人撤回,一个或多个电磁(例如,簧片)开关在瞬时开关被停用之后关掉。
16.一种用于为移动机器人充电的充电器,该充电器包括:
第一充电器电触点,该第一充电器电触点被配置成当移动机器人接合充电器时,与第一机器人电触点电连接;
第二充电器电触点,该第二充电器电触点被配置成当移动机器人接合充电器时,与第二机器人电触点电连接;
护罩,该护罩能在关闭位置和打开位置之间移动,其中,护罩被配置成在关闭位置覆盖第一充电器电触点和第二充电器电触点,其中,护罩被配置成在打开位置露出第一充电器电触点和第二充电器电触点,并且其中,护罩被配置成当移动机器人接合充电器时,从关闭位置移动到打开位置;
用于将护罩朝向关闭位置偏压的偏压结构;
瞬时开关,该瞬时开关能在断路位置和接通位置之间移动,其中,瞬时开关朝向断路位置被偏压,并且其中,瞬时开关被配置成当移动机器人接合充电器时,从断路位置移动到接通位置;
具有接通配置和断路配置的一个或多个电磁(例如簧片)开关,其中,一个或多个电磁(例如簧片)开关被配置成当移动机器人接合充电器时,由移动机器人上的一个或多个磁体转到接通配置;
其中,充电器被配置成:
当瞬时开关处于接通位置并且一个或多个电磁(例如簧片)开关处于接通配置时,启用借助第一充电器电触点和第二充电器电触点充电;并且
当瞬时开关处于断路位置或者一个或多个电磁(例如簧片)开关处于断路配置时,禁用借助第一充电器电触点和第二充电器电触点充电。
17.示例16的充电器,该充电器包括被配置成在启用充电之前执行握手程序以验证移动机器人的控制器。
18.示例16至17中的任一者的充电器,该充电器包括被配置成接收来自移动机器人的信号并能够响应于从移动机器人接收的信号而启用充电的控制器。
19.示例16至18中的任一者的充电器,该充电器包括被配置成测量充电器的温度的温度传感器,其中,充电器被配置成在充电器的被测量温度高于阈值的情况下禁用充电。
20.示例16至19中的任一者的充电器,该充电器包括基本上水平地延伸的被升高的突起,其中,第一充电器电触点位于突起的上侧,并且其中,第二充电器电触点位于突起的下侧。
21.示例16至20中的任一者的充电器,其中,护罩被配置成将瞬时开关移动到接通位置。
22.示例16至21中的任一者的充电器,其中,瞬时开关被定位成使得移动机器人接触瞬时开关以将瞬时开关移动到接通位置。
23.示例16至22中的任一者的充电器,其中,护罩被配置成在关闭位置和打开位置之间滑动。
24.示例16至22中的任一者的充电器,其中,护罩被配置成在关闭位置和打开位置之间枢转。
25.示例16至22中的任一者的充电器,其中,护罩包括:
向上枢转以露出位于突起的上侧的第一充电器电触点的上部分;和
向下枢转以露出位于突起的下侧的第二充电器电触点的下部分。
26.示例16至25中的任一者的充电器,其中,护罩包括被配置成随着护罩的移动而刷洗第一充电器电触点和第二充电器电触点中的一者或二者的刷。
27.示例16至26中的任一者的充电器,其中,一个或多个电磁(例如,簧片)开关包括:
串联布置的第一组多重电磁(例如,簧片)开关;和
串联布置的第二组多重电磁(例如,簧片)开关,其中,第一组多重电磁(例如,簧片)开关和第二组多重电磁(例如,簧片)开关并联布置。
28.示例27的充电器,其中,第一组多重电磁(例如,簧片)开关被定位成比第二组多重电磁(例如,簧片)开关更靠近移动机器人。
29.一种充电接口,该充电接口包括:
一个或多个电触点;和
能在关闭位置和打开位置之间移动的护罩,其中,护罩被配置成在关闭位置覆盖一个或多个电触点,其中,护罩被配置成在打开位置露出一个或多个电触点。
30.示例29的充电接口,其中,护罩朝向关闭位置被偏压。
31.示例29至30中的任一者的充电接口,其中,护罩被配置成在关闭位置和打开位置之间滑动。
32.示例29至30中的任一者的充电接口,其中,护罩被配置成在关闭位置和打开位置之间枢转。
33.示例29至30中的任一者的充电接口,其中,护罩包括:
沿第一方向枢转以露出一个或多个电触点中的第一者的第一部分;和
沿第二方向枢转以露出一个或多个电触点中的第二者的第二部分;
34.示例29至33中的任一者的充电接口,其中,护罩包括被配置成随着护罩的移动而刷洗一个或多个电触点的刷。
35.示例29至34中的任一者的充电接口,该充电接口包括能在断路位置和接通位置之间移动的开关。
36.示例35的充电接口,其中,开关为朝向断路位置被偏压的瞬时开关。
37.示例35至36中的任一者的充电接口,其中,护罩被配置成将开关移动到接通位置。
38.示例35至37中的任一者的充电接口,该充电接口被配置成当开关处于断路位置时禁用充电。
39.示例29至38中的任一者的充电接口,该充电接口包括一个或多个电磁(例如,簧片)开关。
40.示例39的充电接口,其中,一个或多个电磁(例如,簧片)开关被配置成响应于高于关闭阈值的磁场而打开,并且响应于低于打开阈值的磁场而关掉。
41.示例39至40中的任一者的充电接口,其中,一个或多个电磁(例如,簧片)开关包括:
串联布置的第一组多重电磁(例如,簧片)开关;和
串联布置的第二组多重电磁(例如,簧片)开关,其中,第一组多重电磁(例如,簧片)开关和第二组多重电磁(例如,簧片)开关并联布置。
42.示例39至41中的任一者的充电接口,该充电接口被配置成当一个或多个电磁(例如,簧片)开关处于断路配置时禁用充电。
43.示例29至42中的任一者的充电接口,该充电接口包括被配置成测量充电接口的温度的温度传感器。
44.示例43的充电接口,该充电接口被配置成当充电接口的被测量温度高于阈值时禁用充电。
45.示例29至44中的任一者的充电接口,其中,一个或多个电触点包括:
位于充电接口的第一侧的第一电触点;和
位于充电接口的第二侧的第二电触点。
46.示例29至45中的任一者的充电接口,该充电接口被配置成在启用充电之前执行握手程序。
47.示例29至46中的任一者的充电接口,该充电接口包括被配置成接收来自充电接收装置的信号并响应于从充电接收装置接收的信号而启用充电的控制器。
48.示例29至47中的任一者的充电接口,该充电接口包括基本上水平地延伸的被升高的突起,其中,一个或多个电触点位于突起上。
49.一种用于为移动机器人充电的充电器,该充电器包括示例29至48中的任一者的充电接口。
50.一种用于为移动机器人充电的充电接口,该充电接口包括:
一个或多个(例如,第一和第二)电触点;
朝向关闭位置被偏压的护罩,该护罩被配置成在打开位置露出第一电触点和第二电触点,并且在关闭位置至少局部地覆盖一个或多个电触点;
能由护罩或移动机器人启动的瞬时开关,该瞬时开关朝向断路位置被偏压,并且被配置成在处于断路位置时阻止电流通过充电接口;以及
一个或多个电磁(例如,簧片)开关,该一个或多个电磁(例如,簧片)开关被配置成磁性地接合与移动机器人相关联的一个或多个磁体,其中,一个或多个电磁(例如,簧片)开关具有默认断路配置,以阻止电流通过充电接口,并且其中,一个或多个电磁(例如,簧片)开关被配置成响应于与一个或多个磁体的磁性接合而切换到接通配置。
51.示例50的充电接口,该充电接口包括被配置成检测来自移动机器人的电信号的控制器,其中,响应于检测到电信号,控制器被配置成使电流能够通过充电接口以为移动机器人充电。
52.示例50至51中的任一者的充电接口,该充电接口包括被配置成确定充电接口的一部分的温度高于阈值温度并基于该确定来阻止电流通过充电接口的温度传感器。
53.一种移动机器人,该移动机器人包括:
一个或多个机器人电触点,该一个或多个机器人电触点被配置成当移动机器人接合充电器时,与充电器的对应的一个或多个充电器电触点电接触;
致动器,该致动器用于当移动机器人接合充电器时移动覆盖一个或多个充电器电触点的护罩;以及
磁体,该磁体被定位成当移动机器人接合充电器时,激活充电器上的一个或多个电磁(例如,簧片)开关。
54.示例53的移动机器人,该移动机器人包括被配置成在启用充电之前执行与充电器的握手程序的控制器。
55.示例53至54中的任一者的移动机器人,该移动机器人包括被配置成在启用充电之前接收电信号以验证充电器的控制器。
56.示例53至55中的任一者的移动机器人,该移动机器人包括被配置成接收充电器的突起的凹槽。
57.示例56的移动机器人,其中,凹槽包括大体上水平地被升高的狭缝。
58.示例56至57中的任一者的移动机器人,其中,一个或多个机器人电触点包括位于凹槽的上侧的上机器人电触点和位于凹槽的下侧的下机器人电触点。
其他注意事项
此处使用的定向术语,例如“顶部”、“底部”、“近端”、“远端”、“纵向”、“横向”和“端部”,在所示示例的上下文中使用。然而,本公开不应限制于图示方向。实际上,其他方向也是可能的,并且在本公开的范围内。此处使用的与圆形相关的术语,例如直径或半径,应理解为不需要完美的圆形结构,而是应适用于具有可从一侧到另一侧测量的截面区域的任何合适结构。大体上与形状有关的术语,如“圆形”、“圆柱形”、“半圆形”或“半圆柱形”或任何相关或类似术语,不需要严格符合圆或圆柱形或其他结构的数学定义,但可以包含相当接近的近似结构。
除非另有明确说明,或在所用上下文中另有理解,否则条件语言,如“能够”、“能够”、“可能”或“可以”,大体上旨在传达某些示例包括或不包括某些特征、元件和/或步骤。因此,这种条件语言大体上并不旨在表明一个或多个示例以任何方式需要特征、元件和/或步骤。
除非另有特别说明,否则连接语,如短语“X、Y和Z中的至少一者”,大体上用上下文来理解以表示项目、术语等可以是X、Y或Z。因此,这种连接语大体上并不旨在表明某些示例需要存在至少一个X、至少一个Y和至少一个Z。
本文中使用的术语“大概”、“大约”和“基本上”表示接近规定量的量,规定量仍然执行期望的功能或实现期望的结果。例如,在一些示例中,如上下文所述,术语“大概”、“大约”和“基本上”可以指小于或等于规定量的10%。如本文使用的术语“大体上”表示主要包括或倾向于特定值、量或特征的值、量或特征。如示例所示,在某些示例中,如上下文所述,术语“大体上平行”可以指偏离精确平行度小于或等于20度的事物。所有范围都包含端点。
已经公开了移动机器人和充电接口的几个例示性的示例。尽管本公开已经根据某些例示性示例和用途进行了描述,但其他示例和其他用途(包括未提供本文所述所有特征和优点的示例和用途)也在本公开的范围内。部件、元件、特征、动作或步骤被布置或被执行可以与所描述的不同,并且可以在各种示例中组合、合并、添加或省略部件、元件、特征、动作或步骤。本文所述元件和部件的所有可能的组合和子组合都旨在包括在本公开中。没有单一功能或功能组是必要的或不可或缺的。
本公开在单独实现的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现中组合实现。相反,在单个实现上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独实现或在任何合适的子组合中实现。此外,尽管上述特征可能被描述为在某些组合中起作用,但在某些情况下,可以从组合中去除所要求保护的组合中的一个或多个特征,并且该组合可以被声称为子组合或子组合的变体。
本公开中一个示例中公开或说明的任何步骤、过程、结构和/或装置的任何部分均可以与在不同示例或流程图中公开或例示的任何步骤、过程、结构和/或装置的任何其他部分相结合或使用(或替代)。本文描述的示例并非旨在离散和彼此分离。所公开特征的组合、变化和一些实现方式在本公开的范围内。
虽然操作可以在图纸中描述或在说明书中以特定顺序描述,但这些操作不需要按照所示的特定顺序或相继顺序执行,也不需要执行所有操作,以获得理想的结果。未描绘或描述的其他操作可以合并到示例方法和过程中。例如,可以在所描述的任何操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个额外操作。此外,在某些实现中,操作可能会被重新布置或重新排序。此外,上述实现中不同部件的分离不应理解为在所有实现中都需要这样的分离,并且应当理解,所述部件和系统大体上可以一起被集成在单个产品中,也可以打包成多个产品。此外,一些实现方式在本公开的范围内。
此外,虽然已经描述了例示性示例,但具有等效元件、修改、省略和/或组合的任何示例也在本公开的范围内。此外,尽管本文描述了某些方面、优点和新颖特征,但根据任何特定示例,可以不必实现所有这些优点。例如,在本公开范围内的一些示例实现了本文讲授的一个或一组优点,而不必实现本文讲授或建议的其他优点。此外,一些示例可以实现与本文讲授或建议的示例不同的优点。
结合附图描述了一些示例。这些附图是按比例绘制和/或示出的,但是这种比例不应是限制性的,因为所示以外的尺寸和比例是预期的,并且在所公开的发明的范围内。距离、角度等仅为例示性,而不一定与所示装置的实际尺寸和布局有确切的关系。部件可以被添加、删除和/或重新排布。此外,本文公开的与各种示例相关的任何特定特征、方面、方法、特性、特点、质量、属性、元件等可以被用于本文阐述的所有其他示例中。此外,可以使用正确执行所述步骤的任何装置来实践本文所述的任何方法。
为了总结本公开,本文描述了发明的某些方面、优点和特征。根据本文所公开的发明的任何特定示例,并非所有或任何此类优势都必须实现。本公开的任何方面都不是必不可少的。在许多示例中,装置、系统和方法的配置可能与此处的图或描述中所示的不同。例如,可以组合、重新布置、添加或删除所示模块提供的各种功能。在一些实现中,附加或不同的处理器或模块可以执行参考图中描述和说明的示例所描述的部分或全部功能。许多实现变化是可能的。本说明书中公开的任何特征、结构、步骤或过程都可以包含在任何示例中。
总之,已经公开了移动机器人和相关方法的各种示例。本公开超越具体公开的示例,延伸至其他替代示例和/或示例的其他用途,以及其某些修改和等效内容。此外,本公开明确设想所公开示例的各种特征和方面可以相互结合或替代。因此,本公开的范围不应受到上述特定公开示例的限制,而应仅通过对权利要求书的公平解读来确定。在一些实施方式中,本文所公开的驱动系统和/或支持系统可以被用于不同于移动机器人的其他装置或系统。
Claims (33)
1.一种用于为移动机器人充电的方法,该方法包括以下步骤:
使移动机器人朝向充电器前进,使得所述充电器的突起插入到所述移动机器人的凹槽中;
使所述移动机器人前进以使所述充电器的所述突起上的护罩从关闭位置移动到打开位置,以露出所述突起上的一个或多个电触点,其中,所述护罩朝向所述关闭位置被偏压;
使所述移动机器人前进,使得所述移动机器人的所述凹槽中的一个或多个电触点与所述充电器的所述突起上的所述一个或多个电触点产生电连接;
使所述移动机器人前进,使得由所述移动机器人上的磁体产生的磁场打开所述充电器上的一个或多个电磁开关;
使所述移动机器人前进以将瞬时开关从断路位置启动到接通位置以激活所述瞬时开关,其中,所述瞬时开关朝向所述断路位置被偏压;
使用所述移动机器人的所述一个或多个电触点和所述充电器的所述一个或多个电触点之间的所述电连接,在所述移动机器人和所述充电器之间传输电信号,以执行电握手;以及
响应于打开所述一个或多个电磁开关、激活所述瞬时开关以及完成所述电握手,借助所述充电器的所述一个或多个电触点和所述移动机器人的所述一个或多个电触点之间的所述电连接,从所述充电器发送充电电流并发送到所述移动机器人,用于为所述移动机器人充电。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述突起基本上水平地延伸并被升高于地面的上方。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或多个电磁开关随着所述移动机器人前进,在所述瞬时开关被激活之前打开。
4.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括以下步骤:
监测所述充电器的所述突起处的温度;和
当监测的温度高于阈值温度时,禁用所述充电电流。
5.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
将所述移动机器人从所述充电器撤回,以使所述瞬时开关停用;
响应于所述瞬时开关的停用,停止所述充电电流以禁用所述移动机器人的充电;
将所述移动机器人撤回,使得所述磁体离开所述一个或多个电磁开关,以关掉所述一个或多个电磁开关;
将所述移动机器人撤回,使得所述护罩从所述打开位置移动到所述关闭位置,以覆盖所述充电器的所述突起上的所述一个或多个电触点;以及
将所述移动机器人撤回,使得所述充电器的所述突起从所述移动机器人的所述凹槽退出。
6.一种用于为移动机器人充电的充电器,该充电器包括:
第一充电器电触点,所述第一充电器电触点被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,与第一机器人电触点电连接;
第二充电器电触点,所述第二充电器电触点被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,与第二机器人电触点电连接;
护罩,所述护罩能在关闭位置和打开位置之间移动,其中,所述护罩被配置成在所述关闭位置覆盖所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点,其中,所述护罩被配置成在所述打开位置露出所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点,并且其中,所述护罩被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,从所述关闭位置移动到所述打开位置;
偏压结构,所述偏压结构用于将所述护罩朝向所述关闭位置偏压;
瞬时开关,所述瞬时开关能在断路位置和接通位置之间移动,其中,所述瞬时开关朝向所述断路位置被偏压,并且其中,所述瞬时开关被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,从所述断路位置移动到所述接通位置;
一个或多个电磁开关,所述一个或多个电磁开关具有接通配置和断路配置,其中,所述一个或多个电磁开关被配置成当所述移动机器人接合所述充电器时,由所述移动机器人上的一个或多个磁体转到所述接通配置;
其中,所述充电器被配置成:
当所述瞬时开关处于所述接通位置并且所述一个或多个电磁开关处于所述接通配置时,启用借助所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点充电;并且
当所述瞬时开关处于所述断路位置或者所述一个或多个电磁开关处于断路配置时,禁用借助所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点充电。
7.根据权利要求6所述的充电器,所述充电器包括控制器,所述控制器被配置成在启用充电之前执行握手程序以验证所述移动机器人。
8.根据权利要求6所述的充电器,所述充电器包括温度传感器,所述温度传感器被配置成测量所述充电器的温度,其中,所述充电器被配置成在所述充电器的被测量温度高于阈值的情况下禁用充电。
9.根据权利要求6所述的充电器,所述充电器包括被升高的突起,所述突起基本上水平地延伸,其中,所述第一充电器电触点位于所述突起的上侧,并且其中,所述第二充电器电触点位于所述突起的下侧。
10.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述护罩被配置成将所述瞬时开关移动到所述接通位置。
11.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述瞬时开关被定位成使得所述移动机器人接触所述瞬时开关以将所述瞬时开关移动到所述接通位置。
12.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述护罩被配置成在所述关闭位置和所述打开位置之间滑动。
13.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述护罩被配置成在所述关闭位置和所述打开位置之间枢转。
14.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述护罩包括:
上部分,所述上部分向上枢转以露出位于突起的上侧的所述第一充电器电触点;和
下部分,所述下部分向下枢转以露出位于所述突起的下侧的所述第二充电器电触点。
15.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述护罩包括刷,所述刷被配置成随着所述护罩的移动而刷洗所述第一充电器电触点和所述第二充电器电触点中的一者或二者。
16.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述一个或多个电磁开关包括:
串联布置的第一组多重电磁开关;和
串联布置的第二组多重电磁开关,其中,所述第一组多重电磁开关和所述第二组多重电磁开关并联布置。
17.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述一个或多个电磁开关包括一个或多个簧片开关。
18.一种充电接口,该充电接口包括:
一个或多个电触点;和
护罩,所述护罩能在关闭位置和打开位置之间移动,其中,所述护罩被配置成在所述关闭位置覆盖所述一个或多个电触点,其中,所述护罩被配置成在所述打开位置露出所述一个或多个电触点。
19.根据权利要求18所述的充电接口,其中,所述护罩朝向所述关闭位置被偏压。
20.根据权利要求18所述的充电接口,其中,所述护罩被配置成在所述关闭位置和所述打开位置之间滑动。
21.根据权利要求18所述的充电接口,其中,所述护罩包括刷,所述刷被配置成随着所述护罩的移动而刷洗所述一个或多个电触点。
22.根据权利要求18所述的充电接口,所述充电接口包括瞬时开关,所述瞬时开关能在断路位置和接通位置之间移动,朝向所述断路位置被偏压,并且被配置成当所述瞬时开关处于所述断路位置时禁用充电。
23.根据权利要求18所述的充电接口,所述充电接口包括一个或多个电磁开关,所述一个或多个电磁开关被配置成响应于高于关闭阈值的磁场而打开,响应于低于打开阈值的磁场而关掉,并且被配置成当所述一个或多个电磁开关处于断路配置时禁用充电。
24.根据权利要求18所述的充电接口,所述充电接口包括温度传感器,所述温度传感器被配置成测量所述充电接口的温度,并且被配置成当所述充电接口的被测量温度高于阈值时禁用充电。
25.根据权利要求18所述的充电接口,所述充电接口被配置成在启用充电之前执行握手程序。
26.根据权利要求18所述的充电接口,所述充电接口包括基本上水平地延伸的被升高的突起,其中,所述一个或多个电触点位于所述突起上。
27.一种用于为移动机器人充电的充电接口,所述充电接口包括:
第一电触点和第二电触点;
护罩,所述护罩朝向关闭位置被偏压,所述护罩被配置成在打开位置露出所述第一电触点和所述第二电触点,并且在所述关闭位置至少局部地覆盖所述第一电触点和所述第二电触点;
瞬时开关,所述瞬时开关能由所述护罩或所述移动机器人启动,所述瞬时开关朝向断路位置被偏压,并且被配置成在处于所述断路位置时阻止电流通过所述充电接口;以及
一个或多个电磁开关,所述一个或多个电磁开关被配置成磁性地接合与所述移动机器人相关联的一个或多个磁体,其中,所述一个或多个电磁开关具有默认断路配置,以阻止所述电流通过所述充电接口,并且其中,所述一个或多个电磁开关被配置成响应于与所述一个或多个磁体的磁性接合而切换到接通配置。
28.根据权利要求27所述的充电接口,所述充电接口包括控制器,所述控制器被配置成检测来自所述移动机器人的电信号,其中,响应于检测到所述电信号,所述控制器被配置成使所述电流能够通过所述充电接口以为所述移动机器人充电。
29.根据权利要求27所述的充电接口,所述充电接口包括温度传感器,所述温度传感器被配置成确定所述充电接口的一部分的温度高于阈值温度,并且基于所述确定来阻止所述电流通过所述充电接口。
30.一种移动机器人,所述移动机器人包括:
一个或多个机器人电触点,所述一个或多个机器人电触点被配置成当所述移动机器人接合充电器时,与所述充电器的对应的一个或多个充电器电触点电接触;
致动器,所述致动器用于当所述移动机器人接合所述充电器时移动覆盖所述一个或多个充电器电触点的护罩;以及
磁体,所述磁体被定位成当所述移动机器人接合所述充电器时,激活所述充电器上的一个或多个电磁开关。
31.根据权利要求30所述的移动机器人,所述移动机器人包括控制器,所述控制器被配置成在启用充电之前执行与所述充电器的握手程序。
32.根据权利要求30所述的移动机器人,所述移动机器人包括凹槽,所述凹槽被配置成接收所述充电器的突起。
33.根据权利要求32所述的移动机器人,其中,所述一个或多个机器人电触点包括位于所述凹槽的上侧的上机器人电触点和位于所述凹槽的下侧的下机器人电触点。
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