CN217892498U - 一种可自动更换电池的移动机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人领域，特别是一种可自动更换电池的移动机器人底盘，包括电池更换机构、多个电池支架和电极模块，多个所述电池支架和所述电极模块设置在机器人底盘上，每两个所述电池支架相对设置，多组相对设置的电池支架平行间隔布置并与电极模块围成半开放式结构的电池仓，每个所述电池支架上具有间隔布置的多个支撑片，所述支撑片将电池仓分隔成至少两个电池安装空间，机器人底盘的电池安装在电池安装空间内，所述电池安装空间的高度大于电池的厚度，所述电池更换机构具有一个可前后移动及升降的电池托板和充电桩，所述电池托板设置在充电桩上方用于取下或装上所述电池仓内的电池。

Description

一种可自动更换电池的移动机器人底盘

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，特别是一种可自动更换电池的移动机器人底盘。

背景技术

随着技术的发展，移动机器人凭借着其灵活性和较低的成本，被广泛地应用在工业、服务业等多个领域。通常的移动机器人的电池都采用充电式的设计，但这种方式在机器人充电的时候则无法进行作业，对于一些需要机器人进行全天候24小时巡检作业的场所则无法满足要求，适用性低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种通过可容纳多电池的电池仓和电池更换机构之间的配合，使机器人可以自动更换电池仓内的电池并进行充电，确保机器人的续航能力，满足各种巡检作业要求，增加适用性的可自动更换电池的移动机器人底盘。

本实用新型采用如下技术方案：

一种可自动更换电池的移动机器人底盘，包括电池更换机构、多个电池支架和电极模块，多个所述电池支架和所述电极模块设置在机器人底盘上，每两个所述电池支架相对设置，多组相对设置的电池支架平行间隔布置并与电极模块围成半开放式结构的电池仓，每个所述电池支架上具有间隔布置的多个支撑片，所述支撑片将电池仓分隔成至少两个电池安装空间，机器人底盘的电池安装在电池安装空间内，所述电池安装空间的高度大于电池的厚度，所述电池更换机构具有一个可前后移动及升降的电池托板和充电桩，所述电池托板设置在充电桩上方用于取下或装上所述电池仓内的电池，且当电池托板取下电池并下降至最低点时电池的电极可与所述充电桩的电极接触。

进一步地，所述电池更换机构包括底座、充电桩、直线模组、滑块、升降组件和电池托板，所述直线模组设置在底座上，滑块可滑动设置在直线模组上，所述充电桩设置在底座上且所述充电桩位于滑块移动轨迹的终点一侧，所述升降组件固定设置在滑块上，所述电池托板设置在升降组件上。

进一步地，所述升降组件包括丝杆、升降电机和两导向杆，所述两导向杆平行间隔布置在滑块上，所述丝杆设置在滑块上且丝杆位于两导向杆之间，所述升降电机连接并驱动丝杆转动，所述电池托板一侧设置有两导向孔和一升降螺孔，两所述导向孔和所述升降螺孔并排设置且所述升降螺孔位于两所述导向孔之间，两所述导向孔套设在所述导向杆上使升降螺孔设置在丝杆上。

进一步地，所述充电桩的电极上设置有金属簧片。

进一步地，所述电池支架上具有两间隔布置的所述支撑片，多个所述电池支架的支撑片将电池仓分隔成两个电池安装空间，所述电极模块上具有两组与所述电池安装空间相对应的电极。

进一步地，所述电池仓包括有四个电池支架和一电极模块，四个所述电池支架分为两组两两相对布置，两组电池支架平行间隔设置在机器人底盘上，所述电极模块设置在电池支架的一侧。

进一步地，所述电极模块的电极上设置有金属簧片。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

第一、通过电极模组和电池支架围成的半开放式电池仓，使电池更换机构的电池托板可插入电池仓内取下或装上电池，实现电池的自动装卸，且通过电池支架上的多个支撑片将电池仓分隔成多个电池安装空间，使电池仓内可以放置多个电池，多个电池交替使用，增强机器人的续航能力，使机器人可以满足各种巡检作业，提高适用性。

第二、电池托板通过移动模组、滑块和升降组件实现前后移动和上下升降，使电池托板可插入电池仓内取下或装上电池，并通过底座上的充电桩对取下的电池进行充电，多电池交替循环使用，提高续航能力。

第三、充电桩的电极上设置有金属簧片，确保电池电极和充电桩的电极接触时的稳定性，从而确保电池充电的稳定性。

第四、电池模组的电极上设置有金属簧片，确保电池电极和电极模组的电极接触时的稳定性，从而确保机器人的稳定供电。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施方式的整体结构示意图，图中示出了电池更换机构从电池仓取下电池的状态；

图2是本实用新型的具体实施方式的整体结构示意图，图中示出了电池在电池更换机构上充电的状态；

图3是本实用新型的电池更换机构的结构示意图；

图4是本实用新型的具体实施方式的部分结构示意图，图中示出了电池仓的结构；

图5是本实用新型的电池支架的结构示意图；

图6是本实用新型的电极模块的整体结构示意图。

图中：1.电池更换机构，10.电池托板，100.导向孔，101.升降螺孔，11.充电桩，12.底座，13.直线模组，14.滑块，15.升降组件，150.丝杆，151.升降电机，152.导向杆，2.电池支架，20.支撑片，3.电极模块，4.电池仓，5.电池。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参照图1至图6，本实用新型的一种可自动更换电池的移动机器人底盘，包括电池更换机构1、四个电池支架2和电极模块3，四个所述电池支架2和所述电极模块3设置在机器人底盘上，四个所述电池支架2每两个所述电池支架2相对设置分为两组，所述电极模块3设置在电池支架2的一侧，两组相对设置的电池支架2平行间隔布置并与电极模块3围成半开放式结构的电池仓4，每个所述电池支架2上具有间隔布置的两个支撑片20，所述支撑片20将电池仓4分隔成两个电池安装空间，机器人底盘的电池5安装在电池安装空间内，所述电池安装空间的高度大于电池5的厚度，所述电池更换机构1具有一个可前后移动及升降的电池托板10和充电桩11，所述电池托板10设置在充电桩11上方用于取下或装上所述电池仓4内的电池5，且当电池托板10取下电池5并下降至最低点时电池5的电极可与所述充电桩11的电极接触，所述电极模块3上具有两组与所述电池安装空间相对应的电极，所述电极模块3的电极上设置有金属簧片，确保电池5电极和电极模块3的电极接触时的稳定性，从而确保机器人的稳定供电。

电池更换机构包括电池托板10、充电桩11、底座12、直线模组13、滑块14和升降组件15，所述直线模组13设置在底座12上，滑块14可滑动设置在直线模组13上，所述充电桩11设置在底座12上且所述充电桩11位于滑块14移动轨迹的终点一侧，所述升降组件15固定设置在滑块14上，所述电池托板10设置在升降组件15上，所述电池托板10的长度与滑块14移动轨迹长度相同，当电池托板10取下电池5后直线模组13复位，升降组件15驱动电池托板10下降时，电池托板10上的电池5电极可与充电桩11的电极相接触，从而确保充电桩11可对电池5进行充电，所述充电桩11的电极上设置有金属簧片，确保电池5电极和充电桩11的电极接触时的稳定性，从而确保电池5充电的稳定性。

升降组件15包括丝杆150、升降电机151和两导向杆152，所述两导向杆152平行间隔布置在滑块14上，所述丝杆150设置在滑块14上且丝杆150位于两导向杆152之间，所述升降电机151连接并驱动丝杆150转动，所述电池托板10一侧设置有两导向孔100和一升降螺孔101，两所述导向孔100和所述升降螺孔101并排设置且所述升降螺孔101位于两所述导向孔100之间，两所述导向孔100套设在所述导向杆152上使升降螺孔101设置在丝杆150上。

继续参照图1至图6，本实用新型使用时，在电池仓4内设置两块电池5，当机器人运行时，两块电池5在同一时刻只有一个进行供电，供机器人正常进行作业，当正在使用的电池5电量低于20％时，机器人的控制电路会先把另一块电池5接入，然后再断开当前使用中的低电量的电池5，使机器人继续执行当前的任务。

当机器人执行完当前的任务时，机器人会运动至电池更换机构1的正前方，电池托板10在升降组件15和直线模组13的驱动下升降及移动至低电量的电池5的位置，因为电池仓4为半开放式结构，电池托板10可插入低电量的电池5底部并将低电量的电池5卸下。卸下的电池5随着电池托板10被直线模组13 驱动移动并被升降组件15驱动下降至电池5的电极接触充电桩11的电极，电池托板10上低电量的电池5开始充电。

当机器人执行完一圈任务再次返回电池更换机构1前时，如果位于电池更换机构1上的电池5电量已充满，会被重新装入电池仓4内，若电池仓4内当前正在使用的电池5电量低，则控制电路先把装上的电池5接入，然后再断开当前正在使用的电池5，电池更换机构1将低电量的电池5取下并进行充电，如此循环，可以保证机器人的续航能力，使机器人可以适用各种长时间的巡检作业，提高机器人的适用性。

上述仅为本实用新型的一个具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种可自动更换电池的移动机器人底盘，其特征在于：包括电池更换机构、多个电池支架和电极模块，多个所述电池支架和所述电极模块设置在机器人底盘上，每两个所述电池支架相对设置，多组相对设置的电池支架平行间隔布置并与电极模块围成半开放式结构的电池仓，每个所述电池支架上具有间隔布置的多个支撑片，所述支撑片将电池仓分隔成至少两个电池安装空间，机器人底盘的电池安装在电池安装空间内，所述电池安装空间的高度大于电池的厚度，所述电池更换机构具有一个可前后移动及升降的电池托板和充电桩，所述电池托板设置在充电桩上方用于取下或装上所述电池仓内的电池，且当电池托板取下电池并下降至最低点时电池的电极可与所述充电桩的电极接触。

2.根据权利要求1所述的一种可自动更换电池的移动机器人底盘，其特征在于：所述电池更换机构包括底座、充电桩、直线模组、滑块、升降组件和电池托板，所述直线模组设置在底座上，滑块可滑动设置在直线模组上，所述充电桩设置在底座上且所述充电桩位于滑块移动轨迹的终点一侧，所述升降组件固定设置在滑块上，所述电池托板设置在升降组件上。

3.根据权利要求2所述的一种可自动更换电池的移动机器人底盘，其特征在于：所述升降组件包括丝杆、升降电机和两导向杆，所述两导向杆平行间隔布置在滑块上，所述丝杆设置在滑块上且丝杆位于两导向杆之间，所述升降电机连接并驱动丝杆转动，所述电池托板一侧设置有两导向孔和一升降螺孔，两所述导向孔和所述升降螺孔并排设置且所述升降螺孔位于两所述导向孔之间，两所述导向孔套设在所述导向杆上使升降螺孔设置在丝杆上。

4.根据权利要求2所述的一种可自动更换电池的移动机器人底盘，其特征在于：所述充电桩的电极上设置有金属簧片。

5.根据权利要求1所述的一种可自动更换电池的移动机器人底盘，其特征在于：所述电池支架上具有两间隔布置的所述支撑片，多个所述电池支架的支撑片将电池仓分隔成两个电池安装空间，所述电极模块上具有两组与所述电池安装空间相对应的电极。

6.根据权利要求1所述的一种可自动更换电池的移动机器人底盘，其特征在于：所述电池仓包括有四个电池支架和一电极模块，四个所述电池支架分为两组两两相对布置，两组电池支架平行间隔设置在机器人底盘上，所述电极模块设置在电池支架的一侧。

7.根据权利要求1所述的一种可自动更换电池的移动机器人底盘，其特征在于：所述电极模块的电极上设置有金属簧片。

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