CN211719908U - 自动充电结构及使用上述结构的移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动充电结构及使用上述结构的移动机器人，其中自动充电结构包括充电插头以及充电桩。充电插头安装在机器人本体一端，包括用于充电的两个第一电机片，两个第一电极片分别与机器人本体的电池电路连接。充电桩固定在地面上，包括第一绝缘座以及设置第一绝缘座上的两个第二电极片，两个第二电极片分别与电源的充电电路连接。本实用新型通过机器人本体的自动控制，带动充电插头移动，充电插头上的第一电极片与充电桩的第二电极片相对应，第一电极片与第二电极片对准贴合，从而移动机器人进行自动充电。

Description

自动充电结构及使用上述结构的移动机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人设备领域，特别涉及一种自动充电结构及使用上述结构的移动机器人。

背景技术

随着科技发展推动了社会进步，目前市面上出现了各种各样的人工智能服务机器人和无人搬运设备，他们的最大用途就是解放人类劳动强度，替代了人工方面枯燥乏味的频繁行走和大强度运动。一些可移动的机器人，其工作区域较大，不具备配置固定电源的条件，为满足移动机器人长时间工作就需要每隔一段时间对其进行充电。

目前在移动机器人领域，现有的机器人充电方法为人工充电，当机器人电量较低时，人工手动将适配器和机器人的充电口接上，充满时再人工分离。这种操作需要投入人力，人工成本高。

故需要提供一种自动充电结构及使用上述结构的移动机器人来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动充电结构及使用上述结构的移动机器人，通过机器人本体的自动控制，带动充电插头移动，充电插头上的第一电极片与充电桩的第二电极片相对应，第一电极片与第二电极片对准贴合，进行充电。以解决现有技术中的移动机器人的电量低时，需要人工手动人工充电，从而导致的移动机器人充电操作繁琐，投入人力成本大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种自动充电结构，用于对机器人本体进行充电，所述自动充电结构包括：

充电插头，安装在机器人本体一端，所述充电插头包括用于充电的两个第一电极片，两个所述第一电极片分别与所述机器人本体的电池电路连接；以及，

充电桩，固定在地面上，用于连接所述充电插头，所述充电桩包括第一绝缘座，以及设置在所述第一绝缘座上的两个第二电极片，两个所述第二电极片分别与电源的充电电路连接；

当所述第二电极片与所述第一电极片连接时，所述充电桩与所述充电插头电性连接，所述机器人本体的电池电路、所述第一电极片、所述第二电极片、以及所述电源的充电电路连通，从而可对所述机器人本体进行充电。

本实用新型中，所述第一绝缘座上设有第一滑槽，所述第一滑槽贯穿所述第一绝缘座两侧；

所述第二电极片与所述第一绝缘座活动连接，所述第二电极片包括固定部，位于所述第一绝缘座一侧，用于与所述第一电极片接触，以及

延伸部，与所述固定部另一侧连接，并与所述第一滑槽相对滑动；

其中，所述第一滑槽远离所述固定部一端设有微动开关，所述微动开关固定在所述第一绝缘座另一侧，并连通所述电源的充电电路；

所述第二电极片通过第一电极片接触并挤压所述固定部，使所述第二电极片通过所述延伸部沿所述第一滑槽滑动，当所述延伸部一端与所述微动开关接触时，电路接通，

所述第二电极片在运动轨迹上包括与所述微动开关分离的初始位，以及与所述微动开关接触的挤压位，所述固定部与所述第一绝缘座之间设有定位组件，所述定位组件用于驱动所述第二电极片从挤压位移动到初始位。

所述定位组件包括弹性件，设置在所述固定部与所述第一绝缘座之间，用于驱动所述第二电极片从挤压位移动到初始位。

进一步的，所述第一绝缘座上还设有第二滑槽，所述第二滑槽贯穿所述第一绝缘座两侧，并与所述第一滑槽平行；所述弹性件为弹簧，所述定位组件还包括导杆，

所述导杆与所述第二滑槽相对滑动，所述导杆一端与所述固定部连接，所述导杆另一端贯穿所述第二滑槽，并连接有固定块，所述固定块用于限定所述导杆的位置，

且所述第一滑槽内设有用于限定所述弹簧位置的定位凸起。

所述微动开关一端设有用于控制所述微动开关的电路启动、闭合的簧片；

当所述第二电极片位于所述初始位时，所述固定块与所述第一绝缘座一侧接触，从而限定所述导杆的位置，此时所述簧片呈初始状态，所述微动开关断开电路；

当所述第二电极片位于所述挤压位时，所述导杆远离所述固定部一端延伸出所述第二滑槽，且所述固定块接触并挤压所述簧片，从而使得所述微动开关开启，并接通电路。通过导杆一端的固定块开启微动开关，从而使得电路接通，此结构设计的大大提升了装置使用的安全性和可靠性。

本实用新型中的所述充电插头包括：

支架，用于与所述机器人本体连接；

第二绝缘座，固定在所述支架一侧，用于固定所述第一电极片；以及，

保护罩，设置在所述支架另一侧，用于储存所述第二电极片与所述机器人本体连接的导线。保护罩将第二电极片与机器人本体连接的导线进行防护，有效提升装置使用安全性。

本实施例中，两组所述第二电极片上下排列，且分别与所述电源的正极和负极连接，两组所述第二电极片间设有隔板。隔板将两组第二电极片进行分隔，避免两个电极片由于震动倾斜，提升装置使用稳定性。

进一步的，所述充电桩通过支架固定在地面，所述第一电极与地面的距离，与所述第一电极与地面的距离大致相等，

所述第一电极片的接触面比所述第二电极片的接触面大。此结构的设置可以避免机器人本体的定位误差或地面不平等外部环境造成的对接不准，提升装置使用的可靠性。

所述充电桩还包括外壳，用于防护充电桩的内部器件，所述外壳一侧对应第二电极片位置设有插接口，所述外壳侧壁设有散热孔。外壳，用于防护充电桩的内部器件，外壳侧壁设有散热孔，便于对充电桩内部器件散热。

本实用新型还提供一种移动机器人，其包括可移动的机器人本体，以及如上任一所述的自动充电结构，所述自动充电结构用于对所述机器人本体进行充电。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人，通过机器人本体的自动控制，带动充电插头移动，充电插头上的第一电极片与充电桩的第二电极片相对应，第一电极片与第二电极片对准贴合，从而移动机器人进行自动充电。

本实施例中的导杆可通过第一绝缘座的第二滑槽自由移动，导杆套有弹簧，弹簧始终被压缩在第一绝缘座上，第二电极片在第一电极片的接触并挤压下，带动导杆沿第一滑槽电极，直至导杆一端可以触碰到微动开关的簧片，同时第二电极片触碰到微动开关，从而触发开始充电。此结构设计独特，大大提升了移动机器人自动充电结构使用的安全性和可靠性。

此外，充电插头的两个第一电极和充电桩的两个第二电极离地高度一致，而且充电桩的电极接触面要比充电插头的接触面大；以避免定位误差或地面不平等外部环境，造成的移动机器人本体的自动控制行驶对接不准的问题。此结构降低了对移动机器人的定位精度的要求，结构简单，无需过多的传感器，降低了成本，避免了自动充电结构错位对移动机器人充电的影响，减少错误率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的充电插头结构示意图。

图3为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的充电桩结构示意图。

图4为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的第一绝缘座。

图5为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的充电桩内部结构。

图6为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的定位组件结构示意图。

附图标记：充电插头11、第一电极片111、支架112、第二绝缘座113、保护罩114、充电桩12、第一绝缘座121、第一滑槽1211、定位凸起1211a、第二滑槽1212、导向槽1213、第二电极片122、固定部1221、延伸部1222、微动开关123、簧片1231、定位组件124、弹簧1241、导杆1242、固定块1243、外壳1244、散热孔1244a、立架1245、机器人本体13。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

请参照图1、图2和图3，其中图1为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的整体结构示意图，图2为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的充电插头结构示意图，图3为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的充电桩结构示意图。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的自动充电结构，用于对机器人本体13进行充电，自动充电结构包括充电插头11以及充电桩12。其中，充电插头11安装在机器人本体13一端，充电插头11包括用于充电的两个第一电机片，两个第一电极片111分别与机器人本体13的电池电路连接。充电桩12固定在地面上，用于连接充电插头11，充电桩12包括第一绝缘座121以及设置第一绝缘座121上的两个第二电极片122，两个第二电极片122分别与电源的充电电路连接。

当第二电极片122与第一电极片111连接时，充电桩12与充电插头11连接，机器人本体13的电池电路、第一电极片111、第二电极片122以及电源的充电电路连通。从而可对机器人本体13进行充电。

本实施例中的充电桩12结构，请参照图4、图5和图6，其中图4为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的第一绝缘座，图5为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的充电桩内部结构，图6为本实用新型的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的优选实施例的定位组件结构示意图。

本实施例中的第一绝缘座121上设有第一滑槽1211，第一滑槽1211贯穿第一绝缘座121两侧，第二电极片122通过第一滑槽1211与第一绝缘座121 滑动连接。其中，第二电极片122包括固定部1221以及延伸部1222，固定部 1221位于第一绝缘座121一侧，用于与第一电极片111接触；延伸部1222与固定部1221另一侧连接，并与第一滑槽1211相对滑动。第一滑槽1211远离固定部1221一端设有微动开关123，微动开关123固定在第一绝缘座121另一侧，并连通电源的充电电路。

第二电极片122通过第一电极片111挤压比鞥接触固定部1221，使第二电极片122通过延伸部1222沿第一滑槽1211滑动，当延伸部1222一端与微动开关123接触时，电路接通；第二电极片122在运动轨迹上包括初始位以及挤压位，当第二电极片122位于初始位时，第二电极片122与微动开关123分离，当第二电极片122位于挤压位时，第二电极片122与微动开关123接触。此外，固定部1221与第一绝缘座121之间设有定位组件124，定位组件124用于驱动第二电极片122从挤压位移动到初始位。

进一步的，本实施例中的第二绝缘座113上还设有第二滑槽1212，第二滑槽1212贯穿第一绝缘座121两侧，且与第一滑槽1211平行；本实施例中的定位组件124包括弹性件1231和导杆1242，优选的，本实施例中的弹性件1231 为弹簧1241，其中弹簧1241设置在第二电极片122的固定部与第一绝缘座121 之间，用于驱动第二电极片122从挤压位移动到初始位；导杆1242用于套接弹簧1241，导杆1242与第二滑槽1212滑动连接，导杆1242一端与固定部1221 连接，导杆1242另一端贯穿第二滑槽1212，并连接有固定块1243，固定块1243 用于限定导杆1242的位置。

此外，本实施例中第一滑槽1211内设有用于限定弹簧1241位置的定位凸起1211a。第一滑槽1211靠近固定部1221一端设有扩口状的导向槽1213，导向槽1213与第一滑槽1211连通一端的截面与第一滑槽1211截面相等；导向槽 1213靠近固定部1221一端截面直径逐渐增大。此结构简单设计新颖，对定位组件124有良好的导向作用。

本实施例中的微动开关123，请结合图4，微动开关123一侧设有用于控制微动开关123的电路启动、闭合的簧片1231；当第二电极片122位于初始位时，固定块1243与第一绝缘座121一侧接触，从而限定导杆1242的位置，此时簧片1231呈初始状态，微动开关123断开电路；当第二电极片122位于挤压位时，导杆1242远离固定部1221一端延伸出第二滑槽1212，且固定块1243接触并挤压簧片，从而使得微动开关123开启，并接通电路。

本实施例中的两组第二电极片122上下排列，且分别与电源的正极和负极连接，两组第二电极片122间设有隔板，隔板将两个第二电极片分隔，提升装置使用安全性；同时两组第一电极片111之间设有用于收容该隔板的间隙。

此外，充电桩12通过支架112固定在地面，第一电极片111与地面的距离，与第二电极片122与地面的距离大致相等；第一电极片111的接触面比第二电极片122的接触面大。此结构降低了对移动机器人的定位精度的要求，结构简单，无需过多的传感器，降低了成本，避免了自动充电结构错位对移动机器人充电的影响，减少错误率。

本实施例中的充电桩12还包括外壳1244，用于防护充电桩12的内部器件，外壳1244一侧对应第二电极片122位置设有插接口，外壳1244底端设有橡胶垫片，外壳1244侧壁设有散热孔1244a。

结合图2，本实施例中的充电插头11包括：支架112、第二绝缘座113以及保护罩114。其中支架112用于与机器人本体13连接；第二绝缘座113固定在支架112一侧，用于固定第一电极片111；保护罩114设置在支架112另一侧，用于储存第二电极片122与机器人本体13连接的导线。

结合图1，本实用新型还提供一种能解决上述问题的一种移动机器人，其包括可移动的机器人本体13，以及如上阐述的自动充电结构，自动充电结构用于对机器人本体13进行充电。

本实用新型的移动机器人自动充电结构的工作原理：在移动机器人需要充电时，通过移动机器人缓慢行驶，而后将安装在移动机器人一端的充电插头11 对准充电桩12；在移动机器人的移动下，充电插头11一端的第一电极片111 接触并挤压充电桩12一侧的第二电极片122，使第二电极片122相对第一绝缘座121从初始位滑动到挤压位；同时弹簧1241在第二电极片122与定位凸起 1211a的作用下进一步压缩，且导杆1242一端的固定块1243挤压微动开关123 一侧的簧片1231，从而将整个电路接通。

当移动机器人充电完成后，充电插头11与充电桩12分离，此时弹簧1241 弹性恢复，从而驱动第二电极片122从挤压位恢复到初始位，便于移动机器人下次充电，此结构简单、实用，有良好的放误触作用，大大提升了产品结构的实用性。

这样即完成了本优选实施例的自动充电结构及使用上述结构的移动机器人的使用过程。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种自动充电结构，用于对机器人本体进行充电，其特征在于：所述自动充电结构包括：

充电插头，安装在机器人本体一端，所述充电插头包括用于充电的两个第一电极片，两个所述第一电极片分别与所述机器人本体的电池电路连接；以及，

充电桩，固定在地面上，用于连接所述充电插头，所述充电桩包括第一绝缘座，以及设置在所述第一绝缘座上的两个第二电极片，两个所述第二电极片分别与电源的充电电路连接；

当所述第二电极片与所述第一电极片连接时，所述充电桩与所述充电插头电性连接，所述机器人本体的电池电路、所述第一电极片、所述第二电极片、以及所述电源的充电电路连通，从而可对所述机器人本体进行充电。

2.根据权利要求1所述的自动充电结构，其特征在于，所述第一绝缘座上设有第一滑槽，所述第一滑槽贯穿所述第一绝缘座两侧；

所述第二电极片与所述第一绝缘座活动连接，所述第二电极片包括

固定部，位于所述第一绝缘座一侧，用于与所述第一电极片接触，以及

延伸部，与所述固定部另一侧连接，并与所述第一滑槽相对滑动；

其中，所述第一滑槽远离所述固定部一端设有微动开关，所述微动开关固定在所述第一绝缘座另一侧，并连通所述电源的充电电路；

所述第二电极片通过第一电极片接触并挤压所述固定部，使所述第二电极片通过所述延伸部沿所述第一滑槽滑动，当所述延伸部一端与所述微动开关接触时，电路接通，

所述第二电极片在运动轨迹上包括与所述微动开关分离的初始位，以及与所述微动开关接触的挤压位，所述固定部与所述第一绝缘座之间设有定位组件，所述定位组件用于驱动所述第二电极片从挤压位移动到初始位。

3.根据权利要求2所述的自动充电结构，其特征在于，所述定位组件包括弹性件，设置在所述固定部与所述第一绝缘座之间，用于驱动所述第二电极片从挤压位移动到初始位。

4.根据权利要求3所述的自动充电结构，其特征在于，所述第一绝缘座上还设有第二滑槽，所述第二滑槽贯穿所述第一绝缘座两侧，并与所述第一滑槽平行；所述弹性件为弹簧，所述定位组件还包括导杆，

所述导杆与所述第二滑槽相对滑动，所述导杆一端与所述固定部连接，所述导杆另一端贯穿所述第二滑槽，并连接有固定块，所述固定块用于限定所述导杆的位置，

且所述第一滑槽内设有用于限定所述弹簧位置的定位凸起。

5.根据权利要求4所述的自动充电结构，其特征在于，所述微动开关一端设有用于控制所述微动开关的电路启动、闭合的簧片；

当所述第二电极片位于所述初始位时，所述固定块与所述第一绝缘座一侧接触，从而限定所述导杆的位置，此时所述簧片呈初始状态，所述微动开关断开电路；

当所述第二电极片位于所述挤压位时，所述导杆远离所述固定部一端延伸出所述第二滑槽，且所述固定块接触并挤压所述簧片，从而使得所述微动开关开启，并接通电路。

6.根据权利要求1所述的自动充电结构，其特征在于，所述充电插头包括：

支架，用于与所述机器人本体连接；

第二绝缘座，固定在所述支架一侧，用于固定所述第一电极片；以及，

保护罩，设置在所述支架另一侧，用于储存所述第二电极片与所述机器人本体连接的导线。

7.根据权利要求1所述的自动充电结构，其特征在于，两组所述第二电极片上下排列，且分别与所述电源的正极和负极连接，两组所述第二电极片间设有隔板。

8.根据权利要求1所述的自动充电结构，其特征在于，所述充电桩通过支架固定在地面，所述第一电极与地面的距离，与所述第一电极与地面的距离大致相等，

所述第一电极片的接触面比所述第二电极片的接触面大。

9.根据权利要求1所述的自动充电结构，其特征在于，所述充电桩还包括外壳，用于防护充电桩的内部器件，所述外壳一侧对应第二电极片位置设有插接口，所述外壳侧壁设有散热孔。

10.一种移动机器人，其特征在于，包括可移动的机器人本体，以及如权利要求1-9任一所述的自动充电结构，所述自动充电结构用于对所述机器人本体进行充电。

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