CN205646863U - 一种巡检机器人的车载充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种巡检机器人的车载充电装置，包括：充电箱，内置在所述充电箱的充电集成电路板，固定在所述充电箱一侧面上的绝缘固定座，以及间隔排布设置在所述绝缘固定座上的至少两片金属弹片；其中，每个金属弹片包括平面部、和一体成型在平面部的一端的坡面部，所述平面部的另一端朝向所述充电箱固定且电性连接到所述充电集成电路板，所述坡面部的自由端靠近或接触所述绝缘固定座的上表面。本实用新型能够在车辆转运机器人时给机器人充电，且能够在一定的车辆颠簸环境下保证正常充电。

Description

一种巡检机器人的车载充电装置

技术领域

本实用新型涉及机器人充电领域，特别涉及一种巡检机器人的车载充电装置。

背景技术

变电站(Substation)是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。变电站的设备需要日常的巡检与维护，传统的方式是通过作业人员去现场进行巡检，但是存在浪费人力的问题，另外由于变电站产生强电，作业人员的不小心有可能导致触电等危害。因而现有的改进方式是通过巡检机器人来实现自动化的变电站巡检，但是依然存在不足，巡检机器人的活动范围有限，只能巡检一个地区的变电站，造成机器人资源的不充分利用或者说是浪费，因而需要能够转运巡检机器人的车辆，与此同时也就带来了机器人在车上时的电源补给的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种巡检机器人的车载充电装置，能够在车辆转运机器人时给机器人充电，且能够在一定的车辆颠簸环境下保证正常充电。

为解决上述问题，本实用新型提出一种巡检机器人的车载充电装置，包括：充电箱，内置在所述充电箱的充电集成电路板，固定在所述充电箱一侧面上的绝缘固定座，以及间隔排布设置在所述绝缘固定座上的至少两片金属弹片；其中，每个金属弹片包括平面部、和一体成型在平面部的一端的坡面部，所述平面部的另一端朝向所述充电箱固定且电性连接到所述充电集成电路板，所述坡面部的自由端靠近或接触所述绝缘固定座的上表面。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘固定座的上表面呈阶梯状，具有第一阶面、第二阶面、第三阶面、及连接在所述第一阶面和第二阶面之间的第一过渡面、连接在所述第二阶面和第三阶面之间的第二过渡面；所述平面部的另一端固定在所述第一过渡面中，所述平面部和坡面部的弯折连接部位位于所述第二过渡面的上方，所述坡面部的自由端接触所述第三阶面。

根据本实用新型的一个实施例，在所述绝缘固定座上设置有正极金属弹片、负极金属弹片，分别电性连接到所述充电集成电路板的充电回路中。

根据本实用新型的一个实施例，在所述绝缘固定座上还设置有信号金属弹片；所述充电集成电路板上集成有信号检测电路，所述信号金属弹片电性连接到所述信号检测电路，所述信号检测电路响应于所述信号金属弹片产生的信号而生成一提示信号，所述信号检测电路的提示信号通过信号引出线引出到所述充电箱之外的控制装置中，所述控制装置根据所述提示信号生成一充电控制信号；所述充电回路中设有充电开关，所述充电开关由所述充电控制信号控制导通或截止。

根据本实用新型的一个实施例，充电装置固定在车体内，在机器人固定于车体内后，所述机器人的正负电极分别抵靠于所述正极金属弹片的坡面部、负极金属弹片的坡面部，所述机器人的信号触发电极抵靠于所述信号金属弹片的坡面部。

根据本实用新型的一个实施例，在所述控制装置中还设有控制所述充电控制信号是否输出至充电开关的控制端的输出控制单元。

根据本实用新型的一个实施例，温湿度传感器感应环境温湿度，生成温湿度数据传输给所述输出控制单元，所述输出控制单元在环境温湿度落入设定范围内时控制所述充电控制信号输出。

根据本实用新型的一个实施例，烟雾传感器感应环境烟雾度，生成烟雾度数据传输给所述输出控制单元，所述输出控制单元在环境烟雾度落入设定范围内时控制所述充电控制信号输出。

根据本实用新型的一个实施例，所述金属弹片的非固定连接所述充电箱的部位在所述绝缘固定座上方一定空间内可上下运动。

根据本实用新型的一个实施例，所述充电箱的基材为金属材料，所述充电箱上开设有多个散热孔。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：通过充电箱来容置充电集成电路板，而用来充电或作他用的电极则采用金属弹片设置在充电箱之外，并设置在绝缘固定座上方，由于金属弹片具有平面部和坡面部，机器人充电时，将电极抵靠在金属弹片的坡面部上，则在车辆颠簸的过程中，机器人电极可以在坡面部表面上做一定的缓冲移动，且金属弹片呈面状，电极的接触面积也较大，由此可以在一定颠簸环境下依然可以保证充电的正常进行。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的巡检机器人的车载充电装置的立体结构示意图；

图2为图1的巡检机器人的车载充电装置的侧面结构示意图；

图3为图1的巡检机器人的车载充电装置的背面结构示意图。

图中标记说明：

1-充电箱，11-散热孔，12-安装孔，2-绝缘固定座，21-第一阶面，22-第二阶面，23-第三阶面，24-第一过渡面，25-第二过渡面，3-正极金属弹片，31-平面部，32-坡面部，4-负极金属弹片，41-平面部，42-坡面部，5-信号金属弹片。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1，本实施例的巡检机器人的车载充电装置，包括：充电箱1，内置在充电箱1的充电集成电路板(图中未示出)，固定在充电箱1一侧面上的绝缘固定座2，以及间隔排布设置在绝缘固定座2上的至少两片金属弹片。充电集成电路板可以包括常规的充电回路，若仅设置有两片金属弹片，则一片作为充电正极连接到充电回路中，另一片作为充电负极连接到充电回路中，充电回路是目前较为成熟的用来充电的电路，因而在此不做赘述。

其中，每个金属弹片包括平面部、和一体成型在平面部的一端的坡面部，换言之，金属弹片是弯折的，弯折的角度呈钝角。从上俯视则金属弹片呈矩形面，从侧面观察则金属弹片呈钝角形状，参看图1和图2。平面部的另一端(和坡面部连接的那端的相对端)朝向充电箱1固定且电性连接到充电集成电路板，坡面部的自由端靠近或接触绝缘固定座2的上表面。也就是说，金属弹片仅一端被固定，另一端自由，该自由端属于坡面部。由于充电集成电路板可以集成更多的电路，因而金属弹片的数目不做限制，但至少包括用以充电的正极和负极。

由于金属弹片具有平面部和坡面部(平面部是金属弹片的具有平面的一个部分，坡面部是金属弹片具有平面的另一个部分，只是坡面部的平面相对倾斜，因而称作坡面部)，因而当机器人的电极接触金属弹片时，活动范围不再局限于一平面，而是可以下移到坡面部且能够在坡面部上移动，因而可以适应车辆的颠簸情况，在颠簸过程中，机器人或充电装置或多或少存在一定的抖动，通过坡面部的缓冲可以保证在一定颠簸情况下，机器人的电极可以持续接触金属弹片，从而正常充电。金属弹片本身具有一定的弹性，因而机器人的电极可对金属弹片上下弹性按压而不离开金属弹片表面，可以进一步保证颠簸情况下的正常充电。

参看图1和图2，绝缘固定座2的上表面呈阶梯状，具有第一阶面21、第二阶面22、第三阶面23、及连接在第一阶面21和第二阶面22之间的第一过渡面24、连接在第二阶面22和第三阶面23之间的第二过渡面25。金属弹片3、4和5的平面部的另一端固定在第一过渡面24中，通过电引线电连接充电集成电路板，平面部和坡面部的弯折连接部位位于第二过渡面25的上方，坡面部的自由端接触第三阶面23。绝缘固定座2的阶梯状表面可以适应于金属弹片的形状，优选的，第二过渡面25同样为坡面，可以和金属弹片的坡面部的面平行。

在一个实施例中，金属弹片的非固定连接充电箱1的部位在绝缘固定座2上方一定空间内可上下运动。换言之，金属弹片除了固定连接充电箱的部位不能动，其余部分和绝缘固定座2之间具有一定的间隙，从而金属弹片可在绝缘固定座2上方上下运动，在车辆颠簸情况下，机器人电极接触金属弹片且可在一定范围内作缓冲，进一步保证机器人在颠簸时依然正常充电。

在一个实施例中，在绝缘固定座上设置有正极金属弹片3、负极金属弹片4，分别电性连接到充电集成电路板的充电回路中。在图1中，正极金属弹片3具有平面部31和坡面部32，负极金属弹片4同样具有平面部41和坡面部42。

进一步的，参看图1，除了前述的正极金属弹片3、负极金属弹片4之外，在绝缘固定座上还设置有信号金属弹片5，信号金属弹片5同样具有平面部和坡面部。充电集成电路板除了集成有充电回路外，还集成有信号检测电路，且信号金属弹片5电性连接到信号检测电路，信号检测电路用于接收信号金属弹片5传过来的信号，然后将信号转换(或者也可不转换)形成提示信号后输出给外部的控制装置(图中未示出)，当然，充电集成电路设有信号引出线，充电箱1上也相应设置有信号引出孔，信号引出线用于充电集成电路和控制装置间的信号传递，其中可以包裹有若干信号线或电源线等。换言之，信号检测电路响应于信号金属弹片产生的信号而生成一提示信号，信号检测电路的提示信号通过信号引出线引出到充电箱1之外的控制装置中。控制装置接收到提示信号后，会根据提示信号生成一充电控制信号，该充电控制信号反馈给充电回路，充电回路中设有充电开关，充电开关由充电控制信号控制导通或截止。相应的，在机器人上同样设有三个电极，其中两个用来接触正极金属弹片3和负极金属弹片4实现充电，另外一个电极用来接触信号金属弹片5，机器人的三个电极位置和充电装置的金属弹片位置相互对应，从而机器人固定后，信号金属弹片5便可获得机器人该另外一个电极的信号，以表明机器人做好充电准备。

由于金属弹片裸露在外，因而若充电回路在金属弹片接上电极后便可工作，容易在金属弹片误连接的情况下产生充电回路短路，可能导致火灾等事故。因此，在充电回路中设置了充电开关，例如是设置在充电回路中的开关管，控制端由充电控制信号控制，由控制装置根据提示信号来生成充电控制信号可以判别是否是误连接，保证充电的安全性。

在一个实施例中，充电装置固定在车体内，在图1中，充电装置上设置有安装孔12，用来连接车体内的固定部位。在机器人进入车内并固定于车体内后，机器人的正负电极分别抵靠于正极金属弹片3的坡面部32、负极金属弹片4的坡面部32，机器人的信号触发电极抵靠于信号金属弹片5的坡面部，由于是抵靠而非固定连接，因而电极可在坡面部上移动。充电装置的固定位置和机器人的固定位置之间具有设定的相对位置关系。

较佳的，在控制装置中还设有控制充电控制信号是否输出至充电开关的控制端的输出控制单元。输出控制单元进行控制的依据信号例如可以为温湿度传感器、烟雾传感器所测得的数据。

温湿度传感器感应环境温湿度，生成温湿度数据传输给输出控制单元，输出控制单元在环境温湿度落入设定范围内时控制充电控制信号输出。烟雾传感器感应环境烟雾度，生成烟雾度数据传输给输出控制单元，输出控制单元在环境烟雾度落入设定范围内时控制充电控制信号输出。当然，可以在环境温湿度、环境烟雾度均落入设定范围内时控制充电控制信号的输出。

较佳的，充电箱1的基材为金属材料，参看图1和图3，充电箱1上开设有多个散热孔11，有利于充电过程中的散热。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，包括：充电箱，内置在所述充电箱的充电集成电路板，固定在所述充电箱一侧面上的绝缘固定座，以及间隔排布设置在所述绝缘固定座上的至少两片金属弹片；其中，每个金属弹片包括平面部、和一体成型在平面部的一端的坡面部，所述平面部的另一端朝向所述充电箱固定且电性连接到所述充电集成电路板，所述坡面部的自由端靠近或接触所述绝缘固定座的上表面。

2.如权利要求1所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，所述绝缘固定座的上表面呈阶梯状，具有第一阶面、第二阶面、第三阶面、及连接在所述第一阶面和第二阶面之间的第一过渡面、连接在所述第二阶面和第三阶面之间的第二过渡面；所述平面部的另一端固定在所述第一过渡面中，所述平面部和坡面部的弯折连接部位位于所述第二过渡面的上方，所述坡面部的自由端接触所述第三阶面。

3.如权利要求1所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，在所述绝缘固定座上设置有正极金属弹片、负极金属弹片，分别电性连接到所述充电集成电路板的充电回路中。

4.如权利要求3所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，在所述绝缘固定座上还设置有信号金属弹片；所述充电集成电路板上集成有信号检测电路，所述信号金属弹片电性连接到所述信号检测电路，所述信号检测电路响应于所述信号金属弹片产生的信号而生成一提示信号，所述信号检测电路的提示信号通过信号引出线引出到所述充电箱之外的控制装置中，所述控制装置根据所述提示信号生成一充电控制信号；所述充电回路中设有充电开关，所述充电开关由所述充电控制信号控制导通或截止。

5.如权利要求4所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，充电装置固定在车体内，在机器人固定于车体内后，所述机器人的正负电极分别抵靠于所述正极金属弹片的坡面部、负极金属弹片的坡面部，所述机器人的信号触发电极抵靠于所述信号金属弹片的坡面部。

6.如权利要求4所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，在所述控制装置中还设有控制所述充电控制信号是否输出至充电开关的控制端的输出控制单元。

7.如权利要求6所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，温湿度传感器感应环境温湿度，生成温湿度数据传输给所述输出控制单元，所述输出控制单元在环境温湿度落入设定范围内时控制所述充电控制信号输出。

8.如权利要求6所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，烟雾传感器感应环境烟雾度，生成烟雾度数据传输给所述输出控制单元，所述输出控制单元在环境烟雾度落入设定范围内时控制所述充电控制信号输出。

9.如权利要求1所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，所述金属弹片的非固定连接所述充电箱的部位在所述绝缘固定座上方一定空间内可上下运动。

10.如权利要求1所述的巡检机器人的车载充电装置，其特征在于，所述充电箱的基材为金属材料，所述充电箱上开设有多个散热孔。