CN209403053U - 自移动设备及系统 - Google Patents

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赵凤丽
查霞红
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Abstract

本实用新型涉及一种自移动设备及系统,包括机身、切割组件及轮组、用于驱动切割组件及轮组运行的驱动组件、用于控制驱动组件的控制系统及提供电力的电池包,自移动设备还包括设置在机身上的电池包安装部,其包括用于与电池包电性连接的电池包连接器,电池包连接器与不同于自移动设备的电动工具上的电池包连接器相同;自移动设备还包括用于直接与外接电源连接以直接给自移动设备充电的充电部。将自移动设备上的电池包连接器设置成与其他电动工具上的电池包连接器相同的型号,使得电池包通用于不同型号的电动工具;同时,当操作者需要快速或多次使用电池包时,可直接通过设置在自移动设备上充电部与外接电源连接以对电池包充电。

Description

自移动设备及系统
技术领域
本实用新型涉及一种自移动设备及系统。
背景技术
割草机是一种草坪修整工具,通常包括轮组、机身和切割系统,能够在草坪上行驶并切割草地。目前,割草机主要使用汽油发动机或者交流市电系统作为切割的动力,依靠人力推动在草坪上来回行走来完成对草地的护理修剪。但是,使用汽油发动机时,会产生燃烧废气,并且还会发出很大的噪音,对操作者和工作环境造成严重、多重的污染,尤其是割草机工作的区域通常是家庭草地,公共绿地等,对公众的生活质量的影响严重。而使用市电作为动力的割草机需要连上电缆工作,使用范围受到限制,且具有一定危险性。并且,无论汽油式割草机或市电割草机,推动其割草的劳动强度均较大。
鉴于现有技术存在上述的缺陷,对污染小、使用轻松的割草机的潜在需求一直存在,直流电源割草机、自驱割草机和全自动智能机器人割草机早已为业界所知,但由于技术上的限制,上述解决方案长时间以来停留在概念阶段。近来,得益于电池技术和计算机技术的迅速发展,商用的手推割草机和智能割草机开始出现。手推割草机通常具有可拆卸的电池,电池耗尽后需要人工取下电池,带回充电器充电。而割草机单次充电可工作时间较短,往往难以完成一次割草作业,这样,手推割草机需要操作者频繁人工搬动为其充电,再加上电池的重量较重,造成使用体验不佳。而智能割草机的电池均为固定内置于割草机身体中,不能取出,在电池耗尽后,割草机会自动返回充电站充电。但众所周知,当循环充电次数达到一定值后,电池会到达其使用寿命,割草机将无法继续工作,需要更换电池。更换电池包要打开壳体,这需要专业人员和专业工具,并且操作繁琐,增加了更换电池包的直接成本和时间、人力等间接成本。而且,更换电池包时最终用户需要将整个割草机退回厂商或售后服务点,运输极不方便,此外,这段时间内,智能割草机将无法继续工作。综上,和割草机一体化的电池包存在较多的缺陷。
然而,出于各种原因,各类直流工业机器人的电池包仍然都是内置的,这就使得电池包因为智能割草机的型号的不同而设置不同的型号,不能在同品牌中通用。并且,电池包的充电方式单一,只能通过充电站充电,在遇到极端天气(如高温、大风等)情况下,不能在户外充电而导致电池包无法充电,最终导致智能割草机无法继续工作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自移动设备及系统,其电池包可通用于同品牌不同型号的电动工具、且可通过设置在自移动设备上的充电部直接与外接电源连接以对电池包充电。
为达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种自移动设备,包括机身、设置在所述机身上的工作组件及轮组、设置在所述机身内且用于驱动所述工作组件及轮组运行的驱动组件、用于控制所述驱动组件的控制系统及给所述自移动设备提供电力的电池包,所述自移动设备还包括设置在所述机身上的电池包安装部,所述电池包安装部包括用于与所述电池包电性连接的电池包连接器,所述电池包连接器与不同于所述自移动设备的电动工具上的电池包连接器相同;所述自移动设备还包括用于直接与外接电源连接以直接给所述自移动设备充电的充电部。
进一步地,所述充电部与所述电池包连接器、控制系统电性连接。
进一步地,所述自移动设备还包括设置在所述机身内、用于给所述电池包充电以将外接电源的电能存储于所述电池包内的充电模块,所述充电模块电性连接所述电池包连接器和充电部。
进一步地,所述充电模块包括用于将交流电转换为直流电的整流模块、用于降低电压的降压模块及用于至少控制充电电流的充电电路中的至少一项。
进一步地,所述充电部包括用于与外接电源电性连接的插头及用于连接所述插头与所述充电模块的电源线。
进一步地,所述充电部包括设置在所述机身上且与所述充电模块电性连接的充电接口。
进一步地,所述自移动设备还包括用于连接所述充电接口与外部电源的转接装置,所述转接装置包括与所述充电接口对接的充电接口端连接器、用于与外部电源电性连接的电源端连接器,及用于连接所述充电接口端连接器与所述电源端连接器的连接部。
进一步地,所述充电部为与光伏单元电性连接以实现光伏单元给所述电池包充电的光伏充电连接器。
进一步地,所述自移动设备还包括不同于所述充电部且用于直接与充电站对接以给所述电池包充电的对接充电部。
进一步地,所述自移动设备还包括自动回归充电模式,在所述自动回归充电模式下,所述控制系统控制所述自移动设备自动回归充电站并与所述充电站对接,以给所述电池包充电。
进一步地,所述电池包安装部还包括用于放置所述电池包的容置腔及与所述容置腔连接并相对所述容置腔可操作的打开或闭合的盖体。
本实用新型还提供了一种自移动系统,包括如上所述的自移动设备,所述系统还包括用于电性连接外接电源与所述充电部的转接器,所述转接器包括用于与所述外接电源电性连接的外接口、用于与所述充电部电性连接的内接口及用于将外部电源的电能存储于所述电池包内的充电模块。
进一步地,所述充电模块包括用于将交流电转换为直流电的整流模块、用于降低电压的降压模块及用于至少控制充电电流的充电电路中的至少一项。
进一步地,所述充电模块中至少一部分设置在所述自移动设备外部。
本实用新型还提供了一种自移动系统,包括如上所述的自移动设备和用于将太阳能转换为电能的光伏单元,所述光伏单元与所述自移动设备电性连接以给所述电池包充电。
本实用新型的有益效果在于:通过将自移动设备上的电池包连接器设置成与其他电动工具上的电池包连接器相同的型号,使得电池包通用于不同型号的电动工具;同时,当操作者需要快速或多次使用电池包时,可直接通过设置在自移动设备上充电部与外接电源连接以对电池包充电。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本实用新型的自移动设备的装置结构示意图。
图2为本实用新型的电池包与电池包安装部的安装示意图。
图3为本实用新型的自移动设备的直接充电的一结构示意图。
图4为图3的模块关系示意图。
图5为本实用新型的自移动系统的直接充电的另一结构示意图。
图6为图5的模块关系示意图。
图7为本实用新型的自移动设备的通过充电站充电的示意图。
图8为图7中充电站的结构示意图。
图9为充电模块的结构示意图。
图10为充电模块的另一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
请参见图1至图7,本实用新型的一种自移动设备100包括机身1、设置在机身1上的工作组件4及轮组2、设置在机身1内且用于驱动工作组件4及轮组2运行的驱动组件、用于控制驱动组件的控制系统7及给自移动设备100提供电力的电池包6。在本实用新型中,该自移动设备100为智能割草机。诚然,该自移动设备100也可为其他智能设备,在此不做限定。
以智能割草机100为例,相应的,工作组件4为切割组件。智能割草机100的机身1内形成有收容腔(未图示),驱动组件及控制系统7设置于收容腔内。以图中箭头a的指向为前方,切割组件4设置在智能割草机100的前端,且位于其底部,以使得智能割草机100在行走时进行割草动作。
切割组件4为刀盘,刀盘4包括刀盘本体41及可枢转的安装在刀盘本体41上的多个刀片42组成。诚然,切割组件4也可为其他形式,例如单独的条形刀片等。
驱动组件包括割草的切割马达43及行走马达21。切割马达43连接刀盘41以驱动刀盘41旋转并进行割草动作。
切割马达43具有输出轴(未图示),切割马达43通过输出轴直接与刀盘41连接并驱动刀盘41。当然,也可以在切割马达43与刀盘4之间设置有传动装置,以通过传动装置将切割马达43的动力传输至刀盘4上从而实现刀盘4转动进而完成割草,传动装置可以为皮带轮、减速齿轮等。
行走马达21连接轮组2,用于驱动智能割草机100在草坪或其他表面上行走。轮组2包括两个前轮21及两个后轮22,两个后轮上各自连接有一个独立的行走马达21,以通过控制两个行走马达21的速度差从而控制智能割草机100在原地方便转向。
控制系统7连接智能割草机100的各个其他部件,从而控制智能割草机100以全自动、无人值守的方式在预定边界范围内的草坪上行走割草。控制系统7包括控制器(未图示)及存储器(未图示),控制器用于接收其他部件及各个传感器8传递的信号并发出相应的控制指令,存储器内预置有智能割草机100的控制程序、参数及算法,供控制器调用于进行判断及作出决策。如控制器根据预置于存储器内的程序控制行走马达21驱动轮组2移动及控制切割马达43控制刀盘41旋转以进行割草。
机身1上设置有电池包安装部3,电池包安装部3设置在机身1的一侧。电池包安装部3内设置有与电池包6电性连接的电池包连接器32,电池包6可拆卸地设在电池包安装部3内。值得注意的是,电池包连接器32与不同于自移动设备100的电动工具上的电池包连接器相同。通过将电池包6可拆卸的设置在电池包安装部3内,并且使得智能割草机100的电池包连接器32与其他电动工具的电池包连接器型号相同,从而使得一般的电池包6通用于不同型号的电动工具,达到节约能源、方便用户的效果。
机身1具有上表面及下表面,机身1上设置有自上表面或下表面向机身1内部延伸的容置腔11,电池包安装部3设置在容置腔11内。容置腔11靠近电连接装置5设置在机身的一端,以降低机身1内电连接装置5及电池包连接器32之间线路排布的难度及复杂度。智能割草机100还包括与容置腔11连接并相对容置腔11可操作的打开或闭合的盖体12,将电池包6与电池包安装部3连接后,闭合盖体12以防止灰尘及其他杂物落入容置腔11内。该容置腔11可以为凹槽等。
在本实用新型中,机身1的上表面上设置有容置腔11,以方便电池包6随取随用。电池包安装部3包括设置在电池包连接器32一侧的第一安装部33,电池包6上设置有与第一安装部33相互配合连接以固定电池包6的第二安装部61。电池包6包括壳体63、设置在壳体63内的电池组件和电路组件及形成在壳体63上的适配部64,适配部64包括绝缘本体部及与电池包连接器32电连接以进行充电的导电电极62。第二安装部61形成于绝缘本体部一端,导电电极62设置在第二安装部61的一侧。适配部64上还设置有卡勾部,电池包安装部3内设置有与卡勾部65配合的卡槽,卡勾部65与卡槽相互配合更进一步的将电池包6固定在电池包6安装座内。电池包安装部3和/或适配部上形成有防误插部,以防止电池包6与电池包安装部3之间误插从而使得电池包6无法正常充电或提供电力。控制系统7还可以包括用于检测电池包6电量的检测元件,其探测电池包6的剩余电量并将该信息传递给控制器,控制器将该剩余电量信息和内置于存储器内的预设电量值比较,当剩余电量小于预设电量值时,控制器导通充电电路;当剩余电量大于预设电量值时,控制器切断充电电路。当然,该检测元件也可直接设置在电池包6内,这样控制系统7只需设置相应的信号接收端口即可。
智能割草机100还包括用于直接与外部电源连接以直接给智能割草机100充电的充电部5,充电部5与电池包连接器32、控制系统7电性连接。通过充电部5将智能割草机100作为充电器使用,而无需将电池包6从智能割草机100上拆卸下来用专门的充电器对电池包6进行充电,方便快捷。本实施例中,外部电源可为普通市电,也可为通过太阳能转化为电能之后的电能,也可为市电转换后的电能,例如,与市电连接的充电站所提供的电能等等。
智能割草机100还包括设置在机身1内、用于给电池包6充电以将外接电源的电能存储于电池包6内的充电模块51,充电模块51电性连接电池包连接器32和充电部5。充电模块51包括用于将交流电转换为直流电的整流模块511、用于降低电压的降压模块513及用于至少控制充电电流的充电电路512中的至少一项,根据实际情况而定。
下面通过几个实施例对充电部5及充电模块51进行具体说明。
实施例一:
请再参见图1、图4及图9,在本实施例中,充电部5包括用于与外接电源电性连接的插头52及用于连接插头与53充电模块的电源线52。为了在智能割草机100工作的时候,该充电部5不影响其工作,在机身1靠近设置充电部5的地方设置有收容部(未图示),以将充电部5收纳至收容部内,以使得智能割草机100更好的工作。在本实施例中,该外接电源为市电。相应的,与充电部5配合设置有将交流电转换为直流电的整流模块511及充电电路512,充电电路512与电池包连接器32电性连接,整流模块511电性连接充电电路512及充电部5。当整流模块511转换后的电压值大于电池包6的额定电压时,充电模块51还设置有用于降低电压的降压模块513,以达到保护电池包6、延长电池包6使用寿命的目的。
实施例二:
请参见图3、图4及图9,与上述实施例一不同的是,本实施例中充电部包括设置在机身1上且与充电模块51电性连接的充电接口54。智能割草机100还包括用于连接充电接口54与外接电源的转接装置10,转接装置10包括与充电接口54对接的充电接口端连接器101、用于与外接电源电性连接的电源端连接器102,及用于连接充电接口端连接器101与电源端连接器102的连接部103。转接装置10通过充电接口端连接器101与充电接口54对接实现与机身1可拆卸的连接。此时,机身1上的收容部可有可无的设置。若机身1上设置有收容部,则将转接装置10直接放置于收容部内;若机身1上未设置有收容部,则将转接装置10与机身1分离并收纳,不会影响智能割草机100的正常工作。
实施例三:
与上述实施例一及实施例二不同的是,在本实施例中,该充电部5为可与光伏单元电性连接以实现光伏单元给电池包充电的光伏充电连接器。当电池包6电量低时,智能割草机100可通过光伏充电连接器5与光伏单元对接充电。在本实施例中,光伏单元为将光能转换为电能的光伏电站。
实施例四:
与上述实施例一、实施例二及实施例三都不同的是,在本实施例中,该充电模块51只包括整流模块511或降压模块513或充电电路512,具体的根据实际情况而定,在此不做赘述。
上述实施例可说明智能割草机100可直接通过电源线插头52及充电模块51与外接电源对接充电。在遇见极端天气电池包6没电或电量低的情况下,可直接将智能割草机100置于室内进行充电,以防止智能割草机100在这种极端天气下无法在室外充电最终导致其无法继续工作。
请参见图7及图8,智能割草机100还包括不同于充电部5且用于直接与充电站200对接的对接充电部9,该对接充电部9设置在机身1的前端,以方便智能割草机100与充电站200对接。对接充电部9为对接充电接口,充电站200包括基座201、设置在基座201上用于引导智能割草机100走向的轨道202及设置在基座201的一侧、用于与对接充电接口9对接的充电极片203,当对接充电接口9与充电极片203对接时以给电池包6充电。
同时,智能割草机100还包括自动回归充电模式(未图示),在自动回归充电模式下,控制系统7控制智能割草机100自动回归充电站并与充电站100对接,以给电池包充电。
再请结合图5及图6,本实用新型还提供了一种自移动系统,包括如上述的智能割草机100,系统还包括用于电性连接外接电源与充电部5的转接器,转接器包括用于与外接电源电性连接的外接口56、用于与充电部5电性连接的内接口55及用于将外部电源的电能存储于电池包6内的充电模块51。
充电模块51包括用于将交流电转换为直流电的整流模块511、用于降低电压的降压模块513及用于至少控制充电电流的充电电路512中的至少一项,与上述情况相同,在此不做赘述。值得注意的是,在本系统中,充电模块至少一部分设置在智能割草机100外部。例如充电电路512设置在智能割草机100外部。当充电电路512设置在智能割草机100的外部时,其与内接口53电性连接。当充电电路512设置在智能割草机100的内部时,其与充电部5电性连接。其他模块情况如上,在此不做赘述。
本实用新型还提供了一种自移动系统,该系统包括如上述的智能割草机100,系统还包括与智能割草机100电性连接以给电池包6充电的光伏单元。该光伏单元可以直接设置在机身1上并与电池包连接器32电性连接。当光伏单元设置在机身1上时,可随着智能割草机100移动。当智能割草机100在室外时,光伏单元将太阳能转换成电能并通过电池包充电器32将电能贮存在电池包内,方便快捷且节能。当然,光伏单元也可与充电部5电性连接,充电部5将光伏单元的电能输送至电池包6以给电池包6充电。
该光伏单元也可为单独设置的将光能转换为电能的光伏电站,智能割草机100通过充电部5与光伏电站对接以给电池包6充电,此时充电部5为光伏充电连接器。诚然,在其他实施例中,光伏单元也可为其他,在此不做具体限定。
综上所述:通过将自移动设备100上的电池包连接器32设置成与其他电动工具上的电池包连接器相同的型号,使得电池包6通用于同品牌不同型号的电动工具;同时,当操作者需要快速或多次使用电池包6时,可直接通过设置在自移动设备100上充电部5与外接电源连接以对电池包6充电。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种自移动设备,包括机身、设置在所述机身上的工作组件及轮组、设置在所述机身内且用于驱动所述工作组件及轮组运行的驱动组件、用于控制所述驱动组件的控制系统及给所述自移动设备提供电力的电池包,其特征在于,所述自移动设备还包括设置在所述机身上的电池包安装部,所述电池包安装部包括用于与所述电池包电性连接的电池包连接器,所述电池包连接器与不同于所述自移动设备的电动工具上的电池包连接器相同;所述自移动设备还包括用于直接与外接电源连接以直接给所述自移动设备充电的充电部。
2.如权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述充电部与所述电池包连接器、控制系统电性连接。
3.如权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述自移动设备还包括设置在所述机身内、用于给所述电池包充电以将外接电源的电能存储于所述电池包内的充电模块,所述充电模块电性连接所述电池包连接器和所述充电部。
4.如权利要求3所述的自移动设备,其特征在于,所述充电模块包括用于将交流电转换为直流电的整流模块、用于降低电压的降压模块及用于至少控制充电电流的充电电路中的至少一项。
5.如权利要求3所述的自移动设备,其特征在于,所述充电部包括用于与外接电源电性连接的插头及用于连接所述插头与所述充电模块的电源线。
6.如权利要求3所述的自移动设备,其特征在于,所述充电部包括设置在所述机身上且与所述充电模块电性连接的充电接口。
7.如权利要求6所述的自移动设备,其特征在于,所述自移动设备还包括用于连接所述充电接口与外部电源的转接装置,所述转接装置包括与所述充电接口对接的充电接口端连接器、用于与外部电源电性连接的电源端连接器,及用于连接所述充电接口端连接器与所述电源端连接器的连接部。
8.如权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述充电部为与光伏单元电性连接以实现光伏单元给所述电池包充电的光伏充电连接器。
9.如权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述自移动设备还包括不同于所述充电部且用于直接与充电站对接以给所述电池包充电的对接充电部。
10.如权利要求9所述的自移动设备,其特征在于,所述自移动设备还包括自动回归充电模式,在所述自动回归充电模式下,所述控制系统控制所述自移动设备自动回归充电站并与所述充电站对接,以给所述电池包充电。
11.如权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述电池包安装部还包括用于放置所述电池包的容置腔及与所述容置腔连接并相对所述容置腔可操作的打开或闭合的盖体。
12.一种自移动系统,其特征在于,包括如权利要求1或2或11所述的自移动设备,所述系统还包括用于电性连接外接电源与所述充电部的转接器,所述转接器包括用于与所述外接电源电性连接的外接口、用于与所述充电部电性连接的内接口及用于将外部电源的电能存储于所述电池包内的充电模块。
13.如权利要求12所述的自移动系统,其特征在于,所述充电模块包括用于将交流电转换为直流电的整流模块、用于降低电压的降压模块及用于至少控制充电电流的充电电路中的至少一项。
14.如权利要求13所述的自移动系统,其特征在于,所述充电模块中至少一部分设置在所述自移动设备外部。
15.一种自移动系统,其特征在于,包括如权利要求1至11项中任一项所述的自移动设备和用于将太阳能转换为电能的光伏单元,所述光伏单元与所述自移动设备电性连接以给所述电池包充电。
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