CN211765052U - 换装电池结构及室外机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换装电池结构，包括导轨、滑块和锁合组件，导轨固定于室外机器人的底盘的顶部，滑块固定于室外机器人的车架的底部，并与导轨滑动连接，用于带动车架相对底盘发生位移以露出设于底盘上的电池仓，锁合组件设于底盘和车架上，用于锁紧或解锁底盘和车架；还提供了一种室外机器人，包括换装电池结构。本实用新型采用了导轨、滑块与锁合组件配合，车架通过滑块沿固定在底盘上的导轨移动，使得车架可以轻易地作相对于底盘的位移，从而快速地打开电池仓，由于蓄电池是通过抽提的方式与底盘分离，因此可以避免蓄电池直接碰到地面或者砸到操作人员的脚部，有效地解决了换装电池时容易发生蓄电池直接碰到地面或砸到操作人员脚部的问题。

Description

换装电池结构及室外机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种换装电池结构及室外机器人。

背景技术

在室外机器人的研发过程中，一般采用长*宽*高＝180*160*310厘米，重量为10公斤的蓄电池作为移动电源，由于研发场景的限制，在室外很难找到固定电源供蓄电池充电，因此需要经常更换蓄电池。

目前，蓄电池一般是安装在室外机器人的底盘上，并且采用从底盘侧面拉出和推进蓄电池的方式实现电池换装，但是，这种换装电池的方式由于室外机器人的底盘底面离地只有100厘米左右，会存在两个较大的风险：一、蓄电池容易直接碰撞到地面上，导致蓄电池损坏；二、操作人员如果操作不慎，蓄电池容易直接砸到脚上，导致脚部受伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换装电池结构及室外机器人，包括但不限于解决换装电池时容易发生蓄电池直接碰到地面或砸到操作人员脚部的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于室外机器人上的换装电池结构，包括：

导轨，固定于所述室外机器人的底盘的顶部；

滑块，固定于所述室外机器人的车架的底部，并与所述导轨滑动连接，用于带动所述车架相对所述底盘发生位移以露出设于所述底盘上的电池仓；以及

锁合组件，设于所述底盘和所述车架上，用于锁紧或解锁所述底盘和所述车架。

可选地，所述换装电池结构包括平行分布的两个所述导轨，两个所述导轨位于所述电池仓的相对两侧。

可选地，所述导轨的长度方向与所述底盘的长度方向平行。

可选地，所述换装电池结构包括间隔分布四个所述滑块，每个所述导轨上滑动连接有两个所述滑块。

可选地，所述锁合组件包括：

限位块，固定于所述车架的底部，所述限位块上开设有锁槽，所述锁槽的槽口朝向所述底盘；

支架，固定于所述底盘的台板的底面上；

锁舌，活动连接于所述支架上，所述锁舌包括舌体、限位部和连接部，所述舌体穿设于所述台板的锁孔上并可插接于所述锁槽内，所述限位部自所述舌体的远离所述锁孔的一端向外凸出，所述连接部的一端与所述舌体的远离所述锁孔的一端相接，所述连接部的另一端穿设于所述支架上；以及

第一弹簧，套设于所述连接部上，且所述第一弹簧的一端与所述舌体抵顶，所述第一弹簧的另一端与所述支架抵顶。

可选地，所述限位块的位于所述锁槽相对两侧的端面为第一斜面，所述第一斜面从所述车架底面的一侧向所述锁槽槽口的一侧倾斜，所述舌体的远离所述限位部的端面为第二斜面，所述第二斜面与相配合的所述第一斜面平行。

可选地，所述舌体上开设有通槽，所述通槽的远离所述锁孔的槽壁为第三斜面，所述第三斜面从所述锁孔的一侧向所述限位部的一侧倾斜；所述锁合组件还包括：

解锁件，活动连接于所述支架上，所述解锁件包括解锁部和施力部，所述解锁部与所述施力部相接，所述解锁部的远离所述施力部的端面为第四斜面，所述第四斜面与所述第三斜面平行，所述施力部的远离所述解锁部的一端穿过所述支架并伸出所述底盘外，以驱使所述解锁部伸入或退出所述通槽。

可选地，所述锁合组件还包括：

第二弹簧，套设于所述施力部上，且所述第二弹簧的一端与所述支架抵顶，所述第二弹簧的另一端与所述施力部的远离所述解锁部的一端抵顶。

可选地，所述换装电池结构包括两组所述锁合组件和连接件，两组所述锁舌组件位于所述电池仓的相对两侧，所述连接件包括两个连接端和施力端，两个所述连接端分别与两个所述施力部的远离所述解锁部的一端相接，所述施力端位于两个所述连接端的中间。

本实用新型还提供了一种室外机器人，包括底盘、车架、蓄电池和上述换装电池结构，所述车架通过所述换装电池结构连接于所述底盘的顶侧，所述底盘的内部形成有竖向延伸的电池仓，所述蓄电池插接于所述电池仓内。

本实用新型提供的换装电池结构及室外机器人的有益效果在于：采用了导轨、滑块与锁合组件配合，车架通过滑块沿固定在底盘上的导轨移动，使得车架可以轻易地作相对于底盘的位移，从而快速地打开电池仓，由于蓄电池是通过抽提的方式与底盘分离，因此可以避免蓄电池直接碰到地面或者砸到操作人员的脚部，有效地解决了换装电池时容易发生蓄电池直接碰到地面或砸到操作人员脚部的技术问题，提高了换装电池的便捷性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的室外机器人的主视示意图；

图2为图1中室外机器人的底盘的立体示意图；

图3为图1中室外机器人的车架的立体示意图；

图4为本实用新型实施例提供的换装电池结构中锁合组件的主视示意图；

图5为图4中锁合组件的局部分解示意图；

图6为图5中锁舌的舌体和解锁件的解锁部的立体示意图。

其中，图中各附图标记：

1—室外机器人、10—底盘、20—车架、30—蓄电池、11—电池仓、12—台板、41—导轨、42—滑块、43—锁合组件、44—连接件、431—限位块、432—支架、433—锁舌、434—第一弹簧、435—解锁件、436—第二弹簧、441—连接端、442—施力端、4311—锁槽、4312—第一斜面、4331—舌体、4332—限位部、4333—连接部、4351—解锁部、4352—施力部、43311—第二斜面、43312—通槽、43313—第三斜面、43510—第四斜面。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是：当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，本实用新型提供的用于室外机器人1上的换装电池结构包括导轨41、滑块42以及锁合组件43，其中，导轨41固定在室外机器人1的底盘10的顶部；滑块42固定在室外机器人1的车架20的底部，并且滑块42与导轨41滑动连接，用于带动车架20相对底盘10发生位移以露出设置在底盘10上的电池仓11；锁合组件43设置在底盘10和车架20上，用于锁紧或者解锁底盘10和车架20。

换装电池时，先打开锁合组件43，接着推顶车架20，使车架20沿导轨41的长度方向移动，直至底盘10上的电池仓11显露出来，接着将蓄电池30从电池仓11内抽出，接着将另一个满电的蓄电池30插进电池仓11内，接着牵拉车架20，使车架20沿导轨41的长度方向移动，直至车架20回到原来位置，然后关闭锁合组件43，完成电池换装。

本实用新型提供的换装电池结构，采用了导轨41、滑块42与锁合组件43配合，车架20通过滑块42沿固定在底盘10上的导轨41移动，使得车架20可以轻易地作相对于底盘10的位移，从而快速地打开电池仓11，由于蓄电池30是通过抽提的方式与底盘10分离，因此可以避免蓄电池30直接碰到地面或者砸到操作人员的脚部，有效地解决了换装电池时容易发生蓄电池直接碰到地面或砸到操作人员脚部的技术问题，提高了换装电池的便捷性和安全性。

可选地，请参阅图2，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，换装电池结构包括平行分布的两个导轨41，两个导轨41位于电池仓11的相对两侧。具体地，两个导轨41平行分布在底盘10的台板12上，电池仓11的仓口开设在台板12上，并且位于两个导轨41的间隔处。这样通过两个导轨41共同支撑车架20，使得车架20与底盘10相对移动时更加稳定和顺畅。

可选地，请参阅图2，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，导轨41的长度方向与底盘10的长度方向平行，即导轨41沿底盘10的长度方向延伸。这样可以确保车架20有足够的位移空间。即便电池仓11打开后，车架20的水平投影仍然可以有大部分与底盘10的水平投影重叠，即车架20的重心仍然被底盘10支撑，从而避免了在车架20自身重力的作用下滑块42与导轨41分离或者导致导轨41损坏。

可选地，请参阅图2和图3，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，换装电池结构包括间隔分布四个滑块42，每个导轨41上滑动连接有两个滑块42，即每个导轨41上间隔滑动连接有两个滑块42。这样车架20通过四个滑块42和两个导轨41与底盘10滑动连接，使得车架20与底盘10的连接更加牢固、车架20与底盘10相对移动时更加稳定和顺畅。

可选地，请参阅图4和图5，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，锁合组件43包括限位块431、支架432、锁舌433以及第一弹簧434，其中，限位块431固定在车架20的底部，并且在限位块431上开设有锁槽4311，锁槽4311的槽口朝向底盘10；支架432固定在底盘10的台板12的底面上；锁舌433活动连接在支架432上，并且锁舌433包括舌体4331、限位部4332和连接部4333，其中舌体4331穿设在台板12的锁孔上，并且舌体4331可插接在锁槽4311内，限位部4332自舌体4331的远离锁孔的一端向外凸出，连接部4333的一端与舌体4331的远离锁孔的一端相接，连接部4333的另一端穿设在支架432上；第一弹簧434套设在连接部4333上，并且第一弹簧434的一端与舌体4331抵顶，第一弹簧434的另一端与支架432抵顶。具体地，限位块431凸设在车架20的底面上，舌体4331的顶端穿过锁孔朝车架20向上伸出台板12外，在不打开电池仓11的情况下，舌体4331在第一弹簧434的弹性力作用下插接在锁槽4311内，实现车架20与底盘10锁紧；在舌体4331的底端相接有两个限位部4332，两个限位部4332呈对称分布，用于与台板12抵顶以防止舌体4331脱离锁孔；操作人员可以通过连接部4333的远离舌体4331的一端向锁舌433施加拉力，使舌体4331挤压第一弹簧434并且从限位块431的锁槽4311内退出，从而解锁车架20和底盘10。

可选地，请参阅图5，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，限位块431的位于锁槽4311相对两侧的端面为第一斜面4312，第一斜面4312从车架20的底面的一侧向锁槽4311的槽口的一侧倾斜，同时，舌体4331的远离限位部4332的端面为第二斜面43311，第二斜面43311与相配合的第一斜面4312平行。具体地，限位块431在底盘10的长度方向上具有对称分布的两个第一斜面4312，第二斜面43311是舌体4331的顶面，当车架20与底盘10发生相对位移、第二斜面43311与相正对的第一斜面4312抵顶时，舌体4331会沿第一斜面4312向下缩进台板12的锁孔内，直至锁槽4311移动到锁孔的顶侧，舌体4331在第一弹簧434的弹性力作用下伸出锁孔并且插入锁槽4311内，实现车架20与底盘10锁紧。这样通过第一斜面4312与第二斜面43311配合，可以起到引导舌体4331向下滑动的作用，降低了锁舌433对限位块431移动的阻力，使得锁合组件43的关闭更加省力和顺畅。优选地，第一斜面4312和第二斜面43311的倾斜角度为45°。

可选地，请参阅图4至图6，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，在舌体4331上开设有通槽43312，通槽43312的远离锁孔的槽壁为第三斜面43313，第三斜面43313从锁孔的一侧向限位部4332的一侧倾斜；同时，锁合组件43还包括解锁件435，解锁件435活动连接在支架432上，并且解锁件435包括解锁部4351和施力部4352，其中，解锁部4351与施力部4352相接，解锁部4351的远离施力部4352的端面为第四斜面43510，第四斜面43510与第三斜面43313平行，施力部4352的远离解锁部4351的一端穿过支架432并且伸出底盘10外，用于驱使解锁部4351伸入或者退出通槽43312。具体地，通槽43312的轴线与解锁件435的轴线平行，当向施力部4352施加外力驱使解锁部4351沿解锁件435的轴线朝通槽43312逐渐伸入时，第四斜面43510与第三斜面43313抵顶，锁舌433在解锁件435的推力作用下沿第四斜面43510向下移动，进而使舌体4331缩进台板12的锁孔内，实现打开锁合组件43；当向施力部4352施加外力驱使解锁部4351沿解锁件435的轴线逐渐退出通槽43312时，锁舌433在第一弹簧434的弹性力作用下向上移动，进而使舌体4331伸出台板12的锁孔并且伸入限位件431的锁槽4311内，实现关闭锁合组件43。这样通过第三斜面43313与第四斜面43510配合，可以起到引导锁舌433向下滑动的作用，使舌体4331轻易地克服第一弹簧434的弹性力并且缩进锁孔内，完成锁合组件43的打开动作。优选地，第三斜面43313和第四斜面43510的倾斜角度为45°，此时推动解锁件435最为省力。

可选地，请参阅图4和图5，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，锁合组件43还包括第二弹簧436，第二弹簧436套设在施力部4352上，并且第二弹簧436的一端与支架432抵顶，第二弹簧436的另一端与施力部4352的远离解锁部4351的一端抵顶。具体地，解锁件435的解锁部4351容置在支架432内，施力部4352的远离解锁部4351的一端穿过支架432伸出支架432外，第二弹簧436的一端抵顶在支架432的外侧面上，第二弹簧436的另一端抵顶在施力部4352的远离解锁部4351的一端。这样在没有施加外力的情况下，解锁部4351在第二弹簧436的弹性力作用下保持远离舌体4331的趋势，进而无需外力驱动，即可实现关闭锁合组件43，省去了人工关闭锁合组件43的麻烦，提升了用户的使用体验效果。

可选地，请参阅图2、图4和图5，作为本实用新型提供的换装电池结构的一种具体实施方式，换装电池结构包括两组锁合组件43和连接件44，其中，两组锁舌组件43位于电池仓11的相对两侧，连接件44包括两个连接端441和施力端442，两个连接端441分别与两组锁舌组件43中的两个施力部4352的远离解锁部4351的一端相接，施力端442位于两个连接端441的中间，即两组锁舌组件43通过连接件44连接，只需通过向施力端442施加外力，即可驱使两组锁舌组件43同步打开。具体地，两个连接端441的延伸方向与施力端442的延伸方向平行，施力端442的延伸方向与底盘10的长度方向平行。在两组锁舌组件43关闭的状态下，车架20与底盘10的连接更加牢固和可靠；当需要打开两组锁舌组件43时，只需沿底盘10的长度方向向施力端442施加外力即可，提升了解锁车架20和底盘10的便捷性。

请参阅图1至图3，本实用新型还提供了一种室外机器人1，包括底盘10、车架20、蓄电池30和换装电池结构，其中，车架20通过换装电池结构连接在底盘10的顶侧，底盘10的内部形成有竖向延伸的电池仓11，蓄电池30插接在电池仓11内。可以理解的是，此处“竖向延伸”是指沿垂直于水平面的方向延伸或者沿与水平面呈一定角度的方向斜向上延伸。

本实用新型提供的室外机器人1，采用了换装电池结构，车架20通过滑块42沿固定在底盘10上的导轨41移动，使得车架20可以轻易地作相对于底盘10的位移，从而快速地打开电池仓11，由于蓄电池30是通过抽提的方式与底盘10分离，因此可以避免蓄电池30直接碰到地面或者砸到操作人员的脚部，有效地解决了换装电池时容易发生蓄电池直接碰到地面或砸到操作人员脚部的技术问题，提高了换装电池的便捷性和安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.换装电池结构，用于室外机器人上，其特征在于，所述换装电池结构包括：

导轨，固定于所述室外机器人的底盘的顶部；

滑块，固定于所述室外机器人的车架的底部，并与所述导轨滑动连接，用于带动所述车架相对所述底盘发生位移以露出设于所述底盘上的电池仓；以及

锁合组件，设于所述底盘和所述车架上，用于锁紧或解锁所述底盘和所述车架。

2.如权利要求1所述的换装电池结构，其特征在于，包括平行分布的两个所述导轨，两个所述导轨位于所述电池仓的相对两侧。

3.如权利要求2所述的换装电池结构，其特征在于，所述导轨的长度方向与所述底盘的长度方向平行。

4.如权利要求3所述的换装电池结构，其特征在于，包括间隔分布四个所述滑块，每个所述导轨上滑动连接有两个所述滑块。

5.如权利要求1至4任一项所述的换装电池结构，其特征在于，所述锁合组件包括：

限位块，固定于所述车架的底部，所述限位块上开设有锁槽，所述锁槽的槽口朝向所述底盘；

支架，固定于所述底盘的台板的底面上；

锁舌，活动连接于所述支架上，所述锁舌包括舌体、限位部和连接部，所述舌体穿设于所述台板的锁孔上并可插接于所述锁槽内，所述限位部自所述舌体的远离所述锁孔的一端向外凸出，所述连接部的一端与所述舌体的远离所述锁孔的一端相接，所述连接部的另一端穿设于所述支架上；以及

第一弹簧，套设于所述连接部上，且所述第一弹簧的一端与所述舌体抵顶，所述第一弹簧的另一端与所述支架抵顶。

6.如权利要求5所述的换装电池结构，其特征在于，所述限位块的位于所述锁槽相对两侧的端面为第一斜面，所述第一斜面从所述车架底面的一侧向所述锁槽槽口的一侧倾斜，所述舌体的远离所述限位部的端面为第二斜面，所述第二斜面与相配合的所述第一斜面平行。

7.如权利要求5所述的换装电池结构，其特征在于，所述舌体上开设有通槽，所述通槽的远离所述锁孔的槽壁为第三斜面，所述第三斜面从所述锁孔的一侧向所述限位部的一侧倾斜；所述锁合组件还包括：

解锁件，活动连接于所述支架上，所述解锁件包括解锁部和施力部，所述解锁部与所述施力部相接，所述解锁部的远离所述施力部的端面为第四斜面，所述第四斜面与所述第三斜面平行，所述施力部的远离所述解锁部的一端穿过所述支架并伸出所述底盘外，以驱使所述解锁部伸入或退出所述通槽。

8.如权利要求7所述的换装电池结构，其特征在于，所述锁合组件还包括：

第二弹簧，套设于所述施力部上，且所述第二弹簧的一端与所述支架抵顶，所述第二弹簧的另一端与所述施力部的远离所述解锁部的一端抵顶。

9.如权利要求8所述的换装电池结构，其特征在于，包括两组所述锁合组件和连接件，两组所述锁舌组件位于所述电池仓的相对两侧，所述连接件包括两个连接端和施力端，两个所述连接端分别与两个所述施力部的远离所述解锁部的一端相接，所述施力端位于两个所述连接端的中间。

10.室外机器人，其特征在于，包括底盘、车架、蓄电池和权利要求1至9任一项所述的换装电池结构，所述车架通过所述换装电池结构连接于所述底盘的顶侧，所述底盘的内部形成有竖向延伸的电池仓，所述蓄电池插接于所述电池仓内。

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