CN216761490U - 一种升降式充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种升降式充电桩，包括固定座、升降座、升降机构、充电片、控制模块与电源模块；所述升降座的连接端通过所述升降机构设置在所述固定座上，所述升降机构用于驱动升降座上升或者下降，所述升降座的充电端的底部设置所述充电片；所述升降机构与所述控制模块相连接，所述控制模块设置在所述固定座上；所述控制模块、所述充电片、所述升降机构分别与所述电源模块相连接。上述技术方案中，充电片与机器人身上预留的外置充电片在上下方向上互相接触的形式，对车辆定位的精度要求可以放宽，允许机器人稍斜着入桩充电。另外，充电片在未充电时的位置较高，有利于防尘、防水。

Description

一种升降式充电桩

技术领域

本实用新型涉及机器人充电技术领域，尤其涉及一种升降式充电桩。

背景技术

机器人自动充电首先会在机器人身上预留的外置充电片，当机器人需要充电时，机器人将自行运行到充电桩所在位置，再改变自身的位置以将外置充电片与充电桩上的充电片相对接，来完成其充电操作。充电方式是充电片与机器人身上预留的外置充电片在水平方向上互相接触的形式，具有如下缺点：机器人在充电时，车辆要垂直于充电桩，对车辆的定位精度要求较高；充电片的位置较低，不利于防尘与防水。

实用新型内容

为此，需要提供一种升降式充电桩，解决背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本实施例提供一种升降式充电桩，包括固定座、升降座、升降机构、充电片、控制模块与电源模块；

所述升降座的连接端通过所述升降机构设置在所述固定座上，所述升降机构用于驱动升降座上升或者下降，所述升降座的充电端的底部设置所述充电片；所述升降机构与所述控制模块相连接，所述控制模块设置在所述固定座上；所述控制模块、所述充电片、所述升降机构分别与所述电源模块相连接。

进一步地，所述升降机构为气缸、油缸或者电动推杆。

进一步地，所述固定座上设置滑动腔，所述升降座滑动连接于所述滑动腔内。

进一步地，所述升降座的形状为L形。

进一步地，还包括通讯模块，所述通讯模块位于所述固定座上，所述控制模块、所述电源模块分别与所述通讯模块相连接。

进一步地，所述通讯模块为红外通讯模块、蓝牙模块、3G模块、4G模块或者5G模块。

进一步地，所述充电片具有正极与负极，所述正极与所述负极间隔设置，所述通讯模块位于所述正极与所述负极之间。

进一步地，还包括触碰传感器，所述触碰传感器位于所述升降座的充电端上并位于所述充电片的一侧。

进一步地，还包括识别区域，所述固定座的外壁上具有所述识别区域，所述识别区域用于机器人上的激光雷达识别。

进一步地，还包括风扇，所述风扇设置在所述固定座上，所述电源模块与所述风扇相连接。

区别于现有技术，上述技术方案中，机器人运动至升降座的充电端的下方，将身上预留的外置充电片对准上方的充电片，控制模块驱动升降座以及充电片下降直至充电片与机器人身上预留的外置充电片正确连接，电源模块便可以通过充电片向机器人供电。充电片与机器人身上预留的外置充电片在上下方向上互相接触的形式，对车辆定位的精度要求可以放宽，允许机器人稍斜着入桩充电，还适用于机器人身上不同高度的预留的外置充电片，具有布置灵活的特点。另外，充电片在未充电时的位置较高，有利于防尘、防水。

附图说明

图1为本实施例中升降式充电桩的剖面结构示意图之一；

图2为本实施例中升降式充电桩的剖面结构示意图之二；

图3为本实施例中升降式充电桩的剖面结构示意图之三；

图4为本实施例中升降式充电桩的立体图；

图5为本实施例中机器人的激光雷达与外置充电片的立体图。

附图标记说明：

1、固定座；

2、升降座；

21、充电端；

3、升降机构；

4、充电片；

5、控制模块；

6、电源模块；

7、触碰传感器；

8、风扇；

9、识别区域；

10、通讯模块；

11、激光雷达；

12、外置充电片。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5，本实施例一种升降式充电桩，包括固定座1、升降座2、升降机构3、充电片4、控制模块5与电源模块6。所述升降座2的连接端通过所述升降机构3设置在所述固定座1上，所述升降机构3用于驱动升降座2上升或者下降。所述升降座2的充电端21的底部设置所述充电片4，所述充电片4用于连接机器人身上预留的外置充电片12，机器人身上预留的外置充电片12位于机器人的顶部。当充电片4与机器人身上预留的外置充电片12正确连接，充电桩便可以向机器人供电。所述升降机构3与所述控制模块5相连接，所述控制模块5设置在所述固定座1上，所述控制模块5用于驱动升降机构3运作，以带动升降座2上升或者下降。所述控制模块5、所述充电片4、所述升降机构3分别与所述电源模块6相连接，所述电源模块6用于连接市电并分别向控制模块5、充电片4、升降机构3供电。

上述技术方案中，机器人运动至升降座的充电端的下方，将身上预留的外置充电片对准上方的充电片，控制模块驱动升降座以及充电片下降直至充电片与机器人身上预留的外置充电片正确连接，电源模块便可以通过充电片向机器人供电。充电片与机器人身上预留的外置充电片在上下方向上互相接触的形式，对车辆定位的精度要求可以放宽，允许机器人稍斜着入桩充电，还适用于机器人身上不同高度的预留的外置充电片，具有布置灵活的特点。另外，充电片在未充电时的位置较高，有利于防尘、防水。

在本实施例中，所述升降机构3可以为气缸、油缸、电动推杆、电动绞盘等，气缸、油缸与电动推杆这种为直线驱动机构。请参阅图1至图3，以气缸的升降机构3为例，气缸具有缸筒、活塞与活塞杆，缸筒置于固定座1内，活塞可往复滑动地设置在缸筒的内壁上，活塞杆的一端设置在活塞上，活塞杆作为气缸的伸缩端，可通过活塞在缸筒的内壁上进行往复滑动，活塞杆的另一端伸出缸筒外并与升降座2的连接端相连接，将活塞杆沿着上下方向放置，即可让气缸驱动升降座2沿着滑动腔内上升或者下降。

在本实施例中，所述固定座1上设置滑动腔，所述升降座2滑动连接于所述滑动腔内。请参阅图1至图3，一种实施方式为,连接端滑动连接于所述滑动腔内，升降机构3设置在滑动腔处，升降机构3可带动升降座2沿着滑动腔的内壁上升或者下降，在升降座2的下降过程中，连接端可以沿着滑动腔的内壁逐渐稳定下降。另一种实施方式为，升降座2的底部滑动连接于所述滑动腔内，升降机构3的底部位于滑动腔的一侧，升降机构3的顶部承托着升降座2。优选的，升降座2无论上升还是下降，一直位于滑动腔的内壁中，滑动腔的内壁可以防止升降座2出现过大的晃动。

请参阅图2至图4，在本实施例中，升降座2的充电端21位于升降座2的连接端的上方，升降座2的充电端21位于连接端的左侧或者右侧，例如所述升降座2的形状为L形，充电端21向远离升降座2的中部延伸。

请参阅图3，在本实施例中，为了让充电桩与机器人之间进行通信，充电桩还包括通讯模块10，通讯模块10分别置于充电桩与机器人上。所述通讯模块10位于所述固定座1上，所述控制模块5、所述电源模块6分别与所述通讯模块10相连接，控制模块5与通讯模块10之间进行通信，电源模块6可以向通讯模块10供电。其中，所述通讯模块10为红外通讯模块、蓝牙模块、3G(3rd-generation，中文译为第三代移动通信技术)模块、4G(4rd-generation，中文译为第四代移动通信技术)模块或者5G(5rd-generation，中文译为第五代移动通信技术)模块。

需要说明的是，红外通讯模块是一种基于红外线的传输技术，不易受无线电干扰。红外通讯模块的红外发射器可以是IR333C，红外通讯模块的红外接收器可以IRM-3638T，既可以实现收发自测，也可以使用两个模块实现远距离红外通信。

需要说明的是，蓝牙模块是一种集成蓝牙功能的芯片，能在充电桩与机器人间实现方便快捷、灵活安全、低成本、低功耗的数据通信和语音通信，提高传输的效率与准确性。

需要说明的是，第三代移动通信技术(3rd-generation，3G)，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G模块能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps(千比特每秒)以上。

请参阅图3与图4，在本实施例中，所述充电片1具有正极与负极，所述正极与所述负极间隔设置，所述通讯模块10位于所述正极与所述负极之间。将通讯模块10设置在充电的正极和负极之间，可以准确判断机器人是否对齐充电片，使得为机器人充电更为准确。

请参阅图3，在本实施例中，为了检测充电桩的充电片与机器人身上预留的外置充电片，充电桩还包括触碰传感器7，所述触碰传感器7位于所述升降座2的充电端21上并位于所述充电片的一侧。其中，触碰传感器7可以为红外触碰传感器。触碰传感器7主要在充电桩的充电片与器人身上预留的外置充电片接触时起作用，当充电桩的充电片与器人身上预留的外置充电片正确连接，触碰传感器7与机器人触碰，每一次触碰时触碰传感器7输出到位信号给控制模块5，表示充电桩的充电片与机器人身上预留的外置充电片正确连接，反之则表示二者未正确连接。

在某些实施例中，还可以通过光电门传感器、到位开关等来检测充电桩的充电片与器人身上预留的外置充电片是否正确连接。

请参阅图1、图2与图4，在本实施例中，充电桩还包括识别区域9，所述固定座1的外壁上具有所述识别区域9，所述识别区域9用于机器人上的激光雷达11识别，机器人通过路线规划运动至充电桩附近，通过机器人中的激光雷达11扫描充电桩上的识别区域9，进而识别出充电桩的位置。其中，所述识别区域9可以为凹槽或者凸起，凹槽的识别区域9指的是在固定座1的平滑的外壁上具有一向内凹陷的区域，凸起的识别区域9指的是在固定座1的平滑的外壁上具有一外突出的区域。

优选的，为了使机器人对充电桩的定位更准确，所述识别区域9为两个以上。设置两个或两个以上的识别区域9，使得机器人能够更准确识别充电桩的位置。

请参阅图2，在本实施例中，固定座1里设置有控制模块5、伸缩机构等电子元器件，工作时易发出热量，若热量长时间聚集在固定座1内，影响这些电子元器件的运行速度。为解决这一问题，充电桩还包括风扇8，所述风扇8设置在所述固定座1上，所述电源模块6与所述风扇8相连接。风扇8转动，可以排出固定座1内部的热量，降低温度。另外，可以在固定座1里设置一个与控制模块5相连接的温度传感器(电能由电源模块6提供)，温度传感器用于检测固定座1内的温度，风扇8也与控制模块5相连接，设定温度传感器的检测阈值，若温度超过检测阈值，控制模块5才开始驱动风扇8转动。

请参阅图4，在本实施例中，充电桩的充电片具有正极与负极，所述正极与所述负极并排设置，所述正极的形状与所述负极的横截面的形状均为腰圆，或者所述正极的形状与所述负极的横截面的形状均为矩形。

在本实施例中，电源模块6设置有插头，例如三脚插头、两角插头，用于与市电或者用电器连接，市电即我们所说的工频交流电(AC)，全世界市电有不相同的电压标准，如我国一般为220V(伏)，欧盟为230V(伏)，日本为100V(伏)，美国为110V(伏)。

在此说明机器人充电的过程：机器人通过路线规划运动至充电桩附近，通过机器人中的激光雷达扫描充电桩上的识别区域，进而识别出充电桩的位置；接着机器人移动到充电桩的正前方，再次通过激光雷达扫描充电桩上的识别区域后，将机器人上带预留的外置充电片的一面旋转至同充电桩的充电片相对的方向后，机器人端启用红外通讯模块向充电桩移动到一定位置后充电桩的充电片往下压，充电桩红外通讯模块始终处于启用状态；当机器人身上预留的外置充电片与充电桩的充电片接触挤压后，触发充电桩的充电片一侧的红外触碰传感器的到位信号，充电桩的控制模块接收红外触碰传感器以及机器人的红外通讯模块的信号后，开始向充电片输出电流，并开始机器人的充电过程。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或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，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种升降式充电桩，其特征在于，包括固定座、升降座、升降机构、充电片、控制模块与电源模块；

所述升降座的连接端通过所述升降机构设置在所述固定座上，所述升降机构用于驱动升降座上升或者下降，所述升降座的充电端的底部设置所述充电片；所述升降机构与所述控制模块相连接，所述控制模块设置在所述固定座上；所述控制模块、所述充电片、所述升降机构分别与所述电源模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种升降式充电桩，其特征在于，所述升降机构为气缸、油缸或者电动推杆。

3.根据权利要求1所述的一种升降式充电桩，其特征在于，所述固定座上设置滑动腔，所述升降座滑动连接于所述滑动腔内。

4.根据权利要求1所述的一种升降式充电桩，其特征在于，所述升降座的形状为L形。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种升降式充电桩，其特征在于，还包括通讯模块，所述通讯模块位于所述固定座上，所述控制模块、所述电源模块分别与所述通讯模块相连接。

6.根据权利要求5所述的一种升降式充电桩，其特征在于，所述通讯模块为红外通讯模块、蓝牙模块、3G模块、4G模块或者5G模块。

7.根据权利要求6所述的一种升降式充电桩，其特征在于，所述充电片具有正极与负极，所述正极与所述负极间隔设置，所述通讯模块位于所述正极与所述负极之间。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种升降式充电桩，其特征在于，还包括触碰传感器，所述触碰传感器位于所述升降座的充电端上并位于所述充电片的一侧。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种升降式充电桩，其特征在于，还包括识别区域，所述固定座的外壁上具有所述识别区域，所述识别区域用于机器人上的激光雷达识别。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种升降式充电桩，其特征在于，还包括风扇，所述风扇设置在所述固定座上，所述电源模块与所述风扇相连接。

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