CN210985690U - 充电器及移动式机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充电器及移动式机器人，充电器用于移动式机器人充电，充电器包括充电器壳体、弹片组件、弹性件和磁铁；弹片组件包括第一弹片和至少两个第二弹片；第一弹片与充电器壳体活动连接，第二弹片与第一弹片活动连接；弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件设置于第一弹片与充电器壳体之间，第二弹性件设置于第二弹片与第一弹片之间；沿第二弹片的移动方向，第二弹片靠近充电器壳体的一侧固定有磁铁。本实用新型实施例消除了微接触等接触不良现象，避免了热量积聚，降低了火灾风险，提升了充电安全性。

Description

充电器及移动式机器人

技术领域

本实用新型属于机器人领域，特别是涉及一种充电器及移动式机器人。

背景技术

随着科学技术的进步以及人们对于生活品质的追求，各种各样的机器人设备逐渐进入到人们的日常生活场景中，比如，物流机器人、扫地机器人等。

这些机器人通常使用蓄电池作为能量，需要使用充电器为其完成充电。为了缩短充电时间，使用大电流充电越来越普遍，充电时较大的电流流经充电器上的金属片，传递电能。现有的充电器上的金属片与机器人本体的触点通常为单一触点接触，导致接触面积较小，且因为接触对接精度较低需要反复接触容易形成微接触。

因而，当使用大电流充电时，在出现微接触等接触不良的情况时，接触阻抗较大，触点位置容易积聚热量，火灾风险较大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种充电器及移动式机器人，以便解决现有技术存在的机器人充电时火灾风险高的问题。

依据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种充电器，用于移动式机器人充电，所述充电器包括充电器壳体、弹片组件、弹性件和磁铁；

所述弹片组件包括第一弹片和至少两个第二弹片；

所述第一弹片与所述充电器壳体活动连接，所述第二弹片与所述第一弹片活动连接；

所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件设置于所述第一弹片与所述充电器壳体之间，所述第二弹性件设置于所述第二弹片与所述第一弹片之间；

沿所述第二弹片的移动方向，所述第二弹片靠近所述充电器壳体的一侧固定有所述磁铁。

依据本实用新型实施例的第二方面，提供了一种移动式机器人，所述移动式机器人包括机器人本体和前述的充电器；

所述移动式机器人设置有与所述弹片组件相配合的金属触点。

本实用新型实施例，通过在充电器上增加第二弹片的数量，可以扩大弹片的接触面积，同时，还使用磁铁提供磁力，实现磁性吸附，从而当机器人靠近充电器时，在磁力作用下，第二弹片相对第一弹片运动，第二弹片从第一弹片中弹出，第二弹片与机器人时刻紧密接触，消除了微接触等接触不良现象，避免了热量积聚，降低了火灾风险，提升了充电安全性。

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，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种充电器的爆炸图；

图2是本实用新型实施例提供的一种充电器的一种工作状态的剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种充电器的另一种工作状态的剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1至图3，本实用新型提供了一种充电器，用于移动式机器人充电，该充电器包括充电器壳体10、弹片组件11、弹性件12和磁铁13。

所述弹片组件11包括第一弹片111和至少两个第二弹片112。

所述第一弹片111与所述充电器壳体10活动连接，所述第二弹片112与所述第一弹片111活动连接。

所述弹性件12包括第一弹性件121和第二弹性件122，所述第一弹性件121设置于所述第一弹片111与所述充电器壳体10之间，所述第二弹性件122设置于所述第二弹片112与所述第一弹片111之间。

沿所述第二弹片112的移动方向，所述第二弹片112靠近所述充电器壳体10的一侧固定有所述磁铁13。

具体而言，如图1所示，本实用新型提供的一种充电器，用于移动式机器人充电，充电器包括充电器壳体10，充电器壳体10为充电器的外壳，可以为注塑壳体，用于保护壳体内部的电子器件。弹片组件11为与相配套的机器人本体上触点相接触的金属弹片，弹片组件11包括第一弹片111和至少两个第二弹片112，第一弹片111与充电器壳体10活动连接，那么第一弹片111可以相对充电器壳体10运动，比如，第一弹片111穿过充电器壳体10上的安装孔往复直线伸缩。第二弹片112与第一弹片111活动连接，那么第二弹片112可以相对第一弹片111运动，比如，第二弹片112穿过第一弹片111上的安装孔往复直线伸缩。可以理解是，本申请实施例中安装在第一弹片111上的第二弹片112的数量可以根据第一弹片111的面积大小及电学性能需求决定，设置至少两个第二弹片112可以通过弹片数量的增加，扩展弹片与机器人本体触点的接触面积。

为了使得第一弹片111自动从充电器壳体10中运动弹出，在第一弹片111与充电器壳体10之间设置有第一弹性件121，由第一弹性件121为第一弹片111提供弹出的动力。为了保证在不需要充电时的安全性，在第二弹片112与第一弹片111之间设置有第二弹性件122，由第二弹性件122为第二弹片112提供弹力，使得第二弹片112与第一弹片111的表面处于平齐，避免第二弹片112突出可能与其他金属物体的短接。

为了提高充电器与机器人本体触点对接时的精确性，避免弹片与机器人本体触点之间反复接触导致的接触不良，沿第二弹片112的移动方向，第二弹片112靠近充电器壳体10的一侧固定有磁铁13。可以理解的是，由于第二弹片112安装在第一弹片111上，第一弹片111在弹力作用下，凸出于充电器壳体10外表。相应的，第二弹片112远离充电器壳体10的一侧为外侧，第二弹片112靠近充电器壳体10的一侧为内侧，即磁铁13固定在第二弹片112的内侧。

从而，当机器人本体需要充电时，随着机器人本体靠近充电器，如图2所示，在磁铁13的磁吸作用下，第二弹片112被吸出与机器人本体的触点接触。如图3所示，随着机器人本体的继续运动靠近充电器，在第二弹性件122的作用下，当第二弹片112与第一弹片111的表面处于平齐时，此时机器人本体的触点同时与第一弹片111以及第二弹片112接触，开始充电。在这个充电过程中，一方面，至少两个第二弹片112扩展了接触面积，另一方面，磁铁的磁吸作用保证了机器人本体的触点与弹片时刻紧密接触，避免微接触。

本实用新型实施例，通过在充电器上增加第二弹片的数量，可以扩大弹片的接触面积，同时，还使用磁铁提供磁力，实现磁性吸附，从而当机器人靠近充电器时，在磁力作用下，第二弹片相对第一弹片运动，第二弹片从第一弹片中弹出，第二弹片与机器人时刻紧密接触，消除了微接触等接触不良现象，避免了热量积聚，降低了火灾风险，提升了充电安全性。

可选的，所述充电器还包括充电触发电路。

所述第一弹片111与所述第二弹片112彼此绝缘，所述第一弹片111和所述第二弹片112均与直流电源电连接，且所述第一弹片111与所述充电触发电路电连接。

具体而言，为了降低充电过程中的安全隐患，确保机器人本体与充电器在完成大面积的接触之后开始充电，充电器还包括充电触发电路，该充电触发电路的作用在于控制充电动作的开始，可视为充电电路的开关。第一弹片111与第二弹片112彼此绝缘，第一弹片111和第二弹片112均与直流电源电连接，充电器中的电能可以通过第一弹片111和第二弹片112同时传输给机器人本体。第一弹片111与充电触发电路电连接，即当机器人本体触点与第一弹片111接触后，充电触发电路发出充电信号，充电器开始为机器人本体充电。可以理解的是，当机器人本体需要充电时，随着机器人本体靠近充电器，在磁铁13的磁吸作用下，第二弹片112被吸出与机器人本体的触点接触。随着机器人的继续运动靠近充电器，在弹性件12的作用下，当第二弹片112与第一弹片111的表面处于平齐时，此时机器人本体的触点同时与第一弹片111以及第二弹片112接触，此时，充电触发电路发出充电信号，电流同时流经第一弹片111与第二弹片112为机器人本体充电。

可选的，参照图1，所述充电器壳体10的第一侧开设有与所述第一弹片111相匹配的安装孔101，所述第一弹片111穿设于所述安装孔101中。

所述第一弹性件121的一端与所述第一弹片111接触，所述第一弹性件121的另一端与所述充电器壳体10的第二侧接触，所述第一侧与所述第二侧为相对的两侧。

具体而言，如图1所示，在充电器壳体10的第一侧开设有安装孔101，该安装孔101与第一弹片111相匹配，安装孔101的形状尺寸与第一弹片111的形状尺寸相一致，第一弹片111穿设于安装孔101中，第一弹片111可以在安装孔101中伸缩移动。第一弹性件121的一端与第一弹片111接触，第一弹性件121的另一端与充电器壳体10的第二侧接触，第一侧与第二侧为相对的两侧。充电器壳体10作为静止不动的部件，为第一弹性件121的一端提供支撑，第一弹性件121的另一端可随着第一弹片111的伸缩发生压缩变形。当机器人本体施加在第一弹片111上的外力撤去之后，第一弹片111在第一弹性件121的弹力作用下，凸出于充电器壳体10表面，便于机器人本体准确寻找弹片，实现接触充电。

可选的，所述弹性件12为弹簧或橡胶。

具体而言，在本申请实施例中，前述的弹性件12可以为弹簧或橡胶，弹簧与橡胶均可作为弹性件使用，弹簧通常为金属材质，当存在绝缘隔离的需求时，可以将橡胶作为弹性件使用。

可选的，参照图2，沿所述第一弹片111的长度方向的两端对称设置有所述第一弹性件121，沿所述第二弹片112的长度方向的两端对称设置有所述第二弹性件122。

具体而言，为了使第一弹片111、第二弹片112的在弹力作用下运动得平稳流畅，如图2所示，沿第一弹片111的长度方向的两端对称设置有第一弹性件121，沿第二弹片112的长度方向的两端对称设置有第二弹性件122。从而，在第一弹片111、第二弹片112的两端均提供弹力，使得两侧更加平衡。

可选的，所述充电器壳体10包括第一壳体102和第二壳体103，所述第一壳体102和所述第二壳体103相对固定连接。

所述第一壳体102开设有与所述第一弹片111相匹配的安装孔101，所述第一弹片111穿设于所述安装孔101中。

所述第一弹性件121的一端与所述第一弹片111接触，所述第一弹性件121的另一端与所述第二壳体103接触。

具体而言，充电器壳体10可以为具有一个内腔的盒盖式壳体，其中安装弹片组件以及磁铁。充电器壳体10也可以如图1所示，包括第一壳体102和第二壳体103，第一壳体102可以为充电器壳体10的前壳或前面板，第二壳体103可以为充电器壳体10的后盖，第一壳体102和第二壳体103可以通过螺钉或者卡扣相对固定连接。第一壳体102开设有与第一弹片111相匹配的安装孔101，第一弹片111穿设于安装孔101中。第二壳体103与第一壳体102连接后从尾部防止内部组件的脱落。各个组件安装在第一壳体102和第二壳体103之间，为第一弹片111提供弹力的第一弹性件121的一端与第一弹片111接触，第一弹性件121的另一端与第二壳体103接触。第一弹性件121与第二壳体103接触的一端静止不动，第一弹性件121与第一弹片111接触的一端随着第一弹片111的运动可以被压缩。

可选的，参照图1和图2，所述充电器还包括塑胶固定支架14。

所述塑胶固定支架14与所述第一弹片111固定连接，所述第二弹片112嵌装在所述塑胶固定支架14上。

沿所述第二弹片112的运动方向，所述塑胶固定支架14设置有限位块141。

具体而言，如图1和图2所示，为了提升充电器装配的便利性，充电器还可以包括塑胶固定支架14，塑胶固定支架14可以通过卡扣或螺钉固定在第一弹片111上，塑胶固定支架14可以随着第一弹片111在充电器壳体10上活动。第二弹片112嵌装在塑胶固定支架14上，沿第二弹片112的运动方向，塑胶固定支架14设置有限位块141。从而该限位块141可以避免因弹性件12的弹力作用导致第二弹片112过度移动至充电器壳体10内部。

可选的，所述安装孔101为变截面孔，沿所述充电器壳体10由内至外的方向所述变截面孔的截面尺寸逐渐减小。

具体而言，由于第一弹性件121给第一弹片111施加的弹力朝向充电器壳体10外部，为了防止第一弹片111从安装孔101中脱落，安装孔101为变截面孔，沿充电器壳体10由内至外的方向该变截面孔的截面尺寸逐渐减小。从从而起到限制第一弹片111脱落的作用。

可选的，所述弹片组件11包括正极弹片组件和负极弹片组件。

具体而言，可以理解是，充电器具有正极和负极两个电极。为了改善增大各个电极的接触面积并提升接触精度与可靠性，上述的弹片组件11包括正极弹片组件和负极弹片组件，也就是说正极弹片组件包括对应的第一弹片111和至少两个第二弹片112，类似的，负极弹片组件为相同的结构形式。

为便于理解本申请实施例提供的充电器的结构，下面以机器人充电过程为例进行描述，以清楚展示各个部件的连接关系。

当机器人本体需要充电时，机器人本体通过定位信息自动驶向上述充电器所在的位置，机器人本体可以调整自身的方向，使机器人本体上的触点正对充电器的弹片组件11。随着机器人本体与充电器之间距离的缩小，机器人本体上触点与充电器中磁铁13的磁吸力逐渐增大，当距离缩小到预设距离时，磁吸力大于第二弹性件122的弹力，使第二弹片112从第一弹片111上伸出，第二弹片112

与机器人本体的触点接触，充电器发出充电信号，充电器开始为机器人本体充电。机器人本体继续靠近充电器移动，第二弹片112被挤压回原先的位置，此时，机器人本体的触点既与第二弹片112接触，还与第一弹片111接触，从而，充电器与机器人本体之间的接触面积更大。

本实用新型还提供了一种移动式机器人，所述移动式机器人包括机器人本体和前述任一种充电器。

所述机器人本体设置有与所述弹片组件相配合的金属触点。

具体而言，本实用新型实施例还提供了一种移动式机器人，该移动式机器人可以为快递机器人、外卖机器人、扫地清洁机器人、无人自动引导小车等，这类移动式机器人包括机器人本体和前述实施例中任一种充电器。这些机器人的相同点在于机器人本体设置有与所述弹片组件相配合的金属触点，机器人本体可以实现无线自主移动，可以自主寻找充电器完成充电。

本实用新型实施例，通过在移动式机器人中配套的充电器上增加第二弹片的数量，可以扩大弹片的接触面积，同时，还使用磁铁提供磁力，实现磁性吸附，从而当机器人本体靠近充电器时，在磁力作用下，第二弹片相对第一弹片运动，第二弹片从第一弹片中弹出，第二弹片与机器人本体时刻紧密接触，消除了微接触等接触不良现象，避免了热量积聚，降低了火灾风险，提升了充电安全性，有助于保障用户的生命财产安全。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域技术人员易于想到的是：上述各个实施例的任意组合应用都是可行的，故上述各个实施例之间的任意组合都是本实用新型的实施方案，但是由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种充电器，用于移动式机器人充电，其特征在于，所述充电器包括充电器壳体、弹片组件、弹性件和磁铁；

所述弹片组件包括第一弹片和至少两个第二弹片，所述第一弹片与所述充电器壳体活动连接，所述第二弹片与所述第一弹片活动连接；

所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件设置于所述第一弹片与所述充电器壳体之间，所述第二弹性件设置于所述第二弹片与所述第一弹片之间；

沿所述第二弹片的移动方向，所述第二弹片靠近所述充电器壳体的一侧固定有所述磁铁。

2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述充电器还包括充电触发电路；

所述第一弹片与所述第二弹片彼此绝缘，所述第一弹片和所述第二弹片均与直流电源电连接，且所述第一弹片与所述充电触发电路电连接。

3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，

所述充电器壳体的第一侧开设有与所述第一弹片相匹配的安装孔，所述第一弹片穿设于所述安装孔中；

所述第一弹性件的一端与所述第一弹片接触，所述第一弹性件的另一端与所述充电器壳体的第二侧接触，所述第一侧与所述第二侧为相对的两侧。

4.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，

所述弹性件为弹簧或橡胶。

5.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，

沿所述第一弹片的长度方向的两端对称设置有所述第一弹性件，沿所述第二弹片的长度方向的两端对称设置有所述第二弹性件。

6.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，

所述充电器壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体相对固定连接；

所述第一壳体开设有与所述第一弹片相匹配的安装孔，所述第一弹片穿设于所述安装孔中；

所述第一弹性件的一端与所述第一弹片接触，所述第一弹性件的另一端与所述第二壳体接触。

7.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述充电器还包括塑胶固定支架；

所述塑胶固定支架与所述第一弹片固定连接，所述第二弹片嵌装在所述塑胶固定支架上；

沿所述第二弹片的运动方向，所述塑胶固定支架设置有限位块。

8.根据权利要求3所述的充电器，其特征在于，

所述安装孔为变截面孔，沿所述充电器壳体由内至外的方向所述变截面孔的截面尺寸逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，

所述弹片组件包括正极弹片组件和负极弹片组件。

10.一种移动式机器人，其特征在于，所述移动式机器人包括机器人本体和权利要求1至9任一项所述的充电器；

所述机器人本体设置有与所述弹片组件相配合的金属触点。

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