CN207368686U - 充电基座及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电基座及机器人，充电基座包括：依次耦接的充电接触片、充电开关电路和感应电路，充电开关电路还耦接电源；感应电路用于在感应到外部设备时，触发充电开关电路导通，电源输出充电电压至充电接触片；在未感应到外部设备时，充电开关电路断开，电源不输出充电电压至充电接触片。通过上述方式，本实用新型能够提高机器人充电基座使用时的安全性。

Description

充电基座及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人充电技术领域，特别是涉及一种充电基座及机器人。

背景技术

机器人作为一个智能的设备，应该具备自动回充的功能。目前包括扫地机器人在内的智能设备，大多采用红外校准的方式进行自动回充。扫地机器人通过传感器检测到回充座，再直接对上回充座上面的正负极接触片进行充电。现有的这种自动回充方法的正负接触片都是外漏且带电，外漏带电误操作存在一定的安全隐患，尤其是小朋友误操作导致一些安全隐患问题发生。

发明内容

本实用新型提供一种充电基座及机器人，能够提高机器人充电基座使用时的安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种充电基座，所述充电基座包括：依次耦接的充电接触片、充电开关电路和感应电路，所述充电开关电路还耦接电源；所述感应电路用于在感应到外部设备时，触发所述充电开关电路导通，所述电源输出充电电压至所述充电接触片；在未感应到所述外部设备时，所述充电开关电路断开，所述电源不输出充电电压至所述充电接触片。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种机器人，所述机器人包括机器人本体、磁性元件以及充电电路；其中，所述磁性元件及所述充电电路设置于所述机器人本体上，所述磁性元件用于与如上述任一项所述的充电基座进行感应，以使得所述充电电路进行充电。

本实用新型的有益效果是：提供一种充电基座及机器人，通过判断感应电路感应外部设备与否，来控制充电开关电路的关和闭，进而控制电源的输出，能够提高机器人充电基座使用时的安全性。

附图说明

图1是本实用新型充电基座一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型感应电路及开关控制电路一实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型机器人一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图，图1为本实用新型充电基座一实施方式的结构示意图。本实施例中所提供的充电基座10包括：依次耦接的充电接触片11、充电开关电路12和感应电路13，充电开关电路12还耦接电源14。

其中，感应电路13用于在感应到外部设备时，触发充电开关电路 12导通，电源14输出充电电压至充电接触片11。感应电路13在未感应到外部设备时，充电开关电路12断开，电源14不输出充电电压至充电接触片11。

请一并参阅图2，图2为本实用新型感应电路一实施方式的结构示意图。如图，感应电路13包括第一电阻R1、第一电容C1以及霍尔传感器131。

其中，第一电阻R1的第一端a连接第一供电电源U1，第一电阻 R1的第二端b连接霍尔传感器131的第一端1，第一电容C1的第一端 c连接第一供电电源U1，第一电容C1的第二端d与霍尔传感器131的第三端3接地，霍尔传感器131的第二端2连接充电开关电路12。第一供电电源U1的电压为3V，为霍尔传感器131供电，第一电容C1为滤波电容，其电容量为10nF，额定电压为50V。第一电阻R1为限流电阻其阻值为100R(100欧姆)，且R1的作用是防止流经霍尔传感器131的电流过大而将其烧坏。

进一步参阅图2，如图，充电开关电路12进一步包括开关控制电路 121以及输出电路122。

其中，开关控制电路121的第一端连接感应电路13，开关控制电路 121的第二端连接输出电路122的第一端，输出电路122的第二端连接电源14，输出电路122的第三端连接充电接触片11。

当感应电路13感应到外部设备时，开关控制电路121控制输出电路122导通，电源14输出充电电压至充电接触片。

具体地，开关控制电路121包括第一开关控制电路A及第二开关控制电路B。其中，第一开关控制电路B包括：第二电阻R2、第三电阻 R3及第一晶体管Q1。

第二电阻R2及第三电阻R3的第一端e、f分别连接霍尔传感器131 第二端2，第二电阻R2的第二端g连接第二供电电源U2，第三电阻R3 的第二端h连接第一晶体管Q1的栅极G，第一晶体管Q1的源极S连接第二供电电源U2，第一晶体管Q1的漏极D连接第二开关控制电路B。

其中，第二电阻R2的阻值为100K，第三电阻R3的阻值为1K，第一晶体管Q1为P沟道场效应管，具体可以为P沟道MOS管。第二电阻R2及第三电阻R3的作用是防止第一晶体管Q1处于高阻状态，通过第二电阻R2及第三电阻R3等上拉电阻使其处于稳定状态。第二供电电源U2的电压为3V。

进一步，第二开关控制电路B包括：第四电阻R4、第二晶体管Q2 以及第五电阻R5。其中，第四电阻R4的第一端i及第二晶体管Q2的源极S接地，第四电阻R4的第二端j及第二晶体管Q2的栅极G连接第一晶体管Q1的漏极D，第二晶体管Q2的漏极D连接第五电阻R5的第一端k，第五电阻R5的第二端l连接输出电路122。

第二晶体管Q2为N沟道场效应管，具体可以为N沟道MOS管。第五电阻R5的阻值为47K，第四电阻R4的阻值为10K，且第四电阻 R4的作用是作为第二晶体管Q2的下拉电阻，以使得该第二晶体管Q2 为稳定的低电平状态。

进一步参阅图2，输出电路122包括第二电容C2、第六电阻R6及第三晶体管Q3。

其中，第二电容C2的第一端m、第六电阻R6的第一端n以及第三晶体管Q3的栅极G连接第五电阻的R5第二端l，第二电容C2的第二 o端、第六电阻R6的第二端p以及第三晶体管Q3的源极S连接电源U，第三晶体管Q3的漏极D连接充电接触片11。

第三晶体管Q3为P沟道场效应管，具体可以为P沟道MOS管。第二电容C2的电容量为100nF，其额定电压为50V，第六电阻R6的阻值为47K。其中，第二电容C2及第六电阻R6的作用是防止第三晶体管 Q3处于高阻状态，通过第二电容C2及第六电阻R6等组成的上拉电路使其处于稳定状态。

此外，充电基座11包括充电基座本体15，充电接触片14设置于充电基座本体15上。

下面就上述的充电基座的工作原理分两种情况做详细阐述：

1)霍尔传感器没有感应到外部设备

其中，该外部设备可以为包括但不限于与霍尔传感器进行感应配合的机器人，也可以是其他需要自动充电的设备。本申请中的外部设备是指需要自动回充的机器人设备。当霍尔传感器没有感应到机器人本体上的磁性元件时，即机器人的充电底座和充电基座没有对接，此时电源只有输入电压，没有输出电压，即充电底座上的充电接触片上没有充电电压，可以解决由充电接触片上带电误操作引起的安全隐患问题。

2)霍尔传感器感应到外部设备

当霍尔传感器感应到机器人本体上的磁性元件时，即机器人的充电底座和充电基座对接后，机器人的导电轮和充电基座的正负极接触片接触后，霍尔传感器打开输出低电平，此时第一晶体管为P沟道场效应管。故导通输出高电平至第二晶体管，第二晶体管为N沟道场效应管，在输出高电平的作用下导通且其漏极输出低电平，进一步使得为P沟道场效应管的第三晶体管导通。进而使得连接充电基座的电源代开，充电基座的正负充电接触片有电压输出，机器人的导电轮接触到充电基座上的正负极接触片后，机器人检测到导电轮有电压输入，则进入充电模式，开始充电。

上述实施方式中，在充电基座上设置感应电路，通过判断感应电路感应外部设备与否，来控制充电开关电路的关和闭，进而控制电源的输出，能够提高机器人充电基座使用时的安全性。

请参阅图3，图3为本实用新型机器人一实施方式的结构示意图。如图，该机器人20包括：机器人本体21、磁性元件22以及充电电路 23。

其中，磁性元件22及充电电路23设置于机器人本体21上，磁性元件22用于与上述实施例中任一所述的充电基座进行感应，以使得充电电路23进行充电。

可选地，该充电电路23包括正导电轮231及负导电轮232，磁性元件可以为磁铁或者电磁铁，在其它实施例中，也可以为其它磁性材料，以保证和充电基座中的感应电路进行感应，此处不做具体限定。

上述实施方式中，在充电基座上设置感应电路，通过判断感应电路感应外部设备与否，来控制充电开关电路的关和闭，进而控制电源的输出，能够提高机器人充电基座使用时的安全性。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本实用新型提供一种充电基座及机器人，通过判断感应电路感应外部设备与否，来控制充电开关电路的关和闭，进而控制电源的输出，能够提高机器人充电基座使用时的安全性。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电基座，其特征在于，所述充电基座包括：

依次耦接的充电接触片、充电开关电路和感应电路，所述充电开关电路还耦接电源；

所述感应电路用于在感应到外部设备时，触发所述充电开关电路导通，所述电源输出充电电压至所述充电接触片；在未感应到所述外部设备时，所述充电开关电路断开，所述电源不输出充电电压至所述充电接触片。

2.根据权利要求1所述的充电基座，其特征在于，

所述感应电路进一步包括：第一电阻、第一电容以及霍尔传感器；

其中，所述第一电阻的第一端连接第一供电电源，所述第一电阻的第二端连接所述霍尔传感器的第一端，所述第一电容的第一端连接所述第一供电电源，所述第一电容的第二端与所述霍尔传感器的第三端接地，所述霍尔传感器的第二端连接所述充电开关电路。

3.根据权利要求1所述的充电基座，其特征在于，

所述充电开关电路进一步包括开关控制电路以及输出电路；

其中，所述开关控制电路的第一端连接所述感应电路，所述开关控制电路的第二端连接所述输出电路的第一端，所述输出电路的第二端连接所述电源，所述输出电路的第三端连接所述充电接触片；

当所述感应电路感应到所述外部设备时，所述开关控制电路控制所述输出电路导通，所述电源输出充电电压至所述充电接触片。

4.根据权利要求3所述的充电基座，其特征在于，

所述开关控制电路包括第一开关控制电路及第二开关控制电路；

所述第一开关控制电路包括：第二电阻、第三电阻及第一晶体管；

其中，所述第二电阻及所述第三电阻的第一端连接所述感应电路，所述第二电阻的第二端连接第二供电电源，所述第三电阻的第二端连接所述第一晶体管的栅极，所述第一晶体管的源极连接所述第二供电电源，所述第一晶体管的漏极连接所述第二开关控制电路；

所述第二开关控制电路包括：第四电阻、第二晶体管以及第五电阻；

其中，所述第四电阻的第一端及所述第二晶体管的源极接地，所述第四电阻的第二端及所述第二晶体管的栅极连接所述第一晶体管的漏极，所述第二晶体管的漏极连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述输出电路。

5.根据权利要求4所述的充电基座，其特征在于，

所述输出电路包括第二电容、第六电阻及第三晶体管；

其中，所述第二电容的第一端、所述第六电阻的第一端以及所述第三晶体管的栅极连接所述第五电阻的第二端，所述第二电容的第二端、所述第六电阻的第二端以及所述第三晶体管的源极连接所述电源，所述第三晶体管的漏极连接所述充电接触片。

6.根据权利要求5所述的充电基座，其特征在于，

所述第一晶体管、所述第二晶体管及所述第三晶体管均为场效应管。

7.根据权利要求6所述的充电基座，其特征在于，

所述第一晶体管、所述第三晶体管为P沟道场效应管，所述第二晶体管为N沟道场效应管。

8.根据权利要求1所述的充电基座，其特征在于，

所述充电基座包括充电基座本体，所述充电接触片设置于所述充电基座本体上。

9.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括机器人本体、磁性元件以及充电电路；

其中，所述磁性元件及所述充电电路设置于所述机器人本体上，所述磁性元件用于与如权利要求1-8中任一项所述的充电基座进行感应，以使得所述充电电路进行充电。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述充电电路包括正导电轮及负导电轮。