CN220548310U - 自充电机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自充电机器人，包括滑轨、平台、机械臂和充电头。滑轨沿第一方向设置；平台活动设置于滑轨，且能够沿第一方向移动；机械臂的一端与平台沿第二方向活动连接，机械臂的另一端设有转向部，转向部由第二方向向第三方向转动；充电头设置于机械臂远离平台的一端；其中，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。通过将平台与机械臂沿第二方向活动连接，且充电头设置于机械臂远离平台的一端，平台能够在滑轨上沿第一方向移动，机械臂能够由第二方向转向为第三方向，实现了充电头的多自由度移动，便于控制自动充电系统的自充电机器人的充电头的位移方位，提高了自充电机器人的充电头的适用性。

Description

自充电机器人

技术领域

本申请涉及自充电机器人技术领域，尤其是涉及一种自充电机器人。

背景技术

在自充电机器人的使用过程中，为了适应不同的充电场景，自充电机器人的充电头需要具有多个自由度的运动。

CN 113696768A公开了一种履带机器人自动充电装置，包括由固定在充电位置处的供电组件和固定在车载机器人上的受电组件构成；供电组件包括设置在一保护罩内的电极推紧组件、Z轴调整组件、Y轴调整组件、θ轴调整组件和两台测距传感器；受电组件包括设置在一保护壳内的回归传感器反射窗、两个Z轴感应器和两个充电触头；该装置设计合理，可实现位于车载机器人上的受电组件与位于充电位置的充电组件进行自行对接，非充电状态下能够通过防护罩防护以满足防尘、防水需求；无论在快速调整位置偏差还是在充电电极的防护上均得到有效提升，供电效率高，使用寿命长，安全性能好。因此，如何便于控制自充电机器人的充电头的位移方位，提高自充电机器人的充电头的适用性是目前亟需解决的问题之一。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种自充电机器人，能够便于控制自充电机器人的充电头的位移方位，提高了自充电机器人的充电头的适用性。

根据本申请第一方面实施例的一种自充电机器人，包括滑轨、平台、机械臂和充电头。所述滑轨沿第一方向设置；所述平台活动设置于所述滑轨，且能够沿所述第一方向移动；所述机械臂的一端与所述平台沿第二方向活动连接，所述机械臂的另一端设有转向部，所述转向部由所述第二方向向第三方向转动；所述充电头设置于所述机械臂远离所述平台的一端；其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。

根据本申请实施例的机械臂，至少具有如下有益效果：通过将平台与机械臂沿第二方向活动连接，且充电头设置于机械臂远离平台的一端，平台能够在滑轨上沿第一方向移动，机械臂能够由第二方向转向为第三方向，实现了充电头的多自由度移动，便于控制自动充电系统的自充电机器人的充电头的位移方位，提高了自充电机器人的充电头的适用性。

在一些实施例中，所述滑轨在所述第二方向上的两个端面均设有沿所述第一方向延伸的第一凹槽，所述平台设有沿所述第二方向相对设置的至少两个传动轮，至少两个所述传动轮分别设置于两个所述第一凹槽，且能够沿所述第一方向滑动。

在一些实施例中，所述第一凹槽在沿所述第二方向且靠近另一所述第一凹槽的方向上，所述第一凹槽的开口逐渐减小，所述传动轮在沿所述第二方向且靠近另一所述传动轮的方向上，所述传动轮的端面厚度逐渐减小，所述传动轮的端面与所述第一凹槽的开口匹配。

在一些实施例中，所述转向部包括多个转向节，所述转向节在所述第二方向上的两个端面分别设有转动件和第二凹槽；

其中，多个所述转向节沿所述第一方向设置，一所述转向节的所述转动件设置于相邻的另一所述转向节的所述第二凹槽，相邻的两个所述转向节能够沿相互配合的所述转动件和所述第二凹槽的轴向转动设定角度，直至相邻的两个所述转向节相对的两个表面抵接；和/或，直至一个所述转向节的所述转动件的表面与相邻的所述转向节的所述第二凹槽的壁面抵接。

在一些实施例中，所述机械臂还包括牵引件，所述转向节设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述转向节在所述第二方向上的两个表面，所述牵引件穿设于所述第一通孔，所述牵引件的一端与远离所述平台的所述转向节固定连接，另一端与所述平台连接，所述牵引件的另一端能够沿所述第二方向移动，以带动所述转向节转动。

在一些实施例中，所述自充电机器人还包括转动盘，所述转动盘设置于所述平台，所述牵引件远离所述转向节的一端绕射于所述转动盘，所述转动盘能够转动从而使得所述牵引件能够沿所述第二方向移动。

在一些实施例中，所述转动盘还具有第三凹槽，所述第三凹槽贯穿所述转动盘的内部，所述牵引件远离所述转向节的一端穿设于所述第三凹槽，并绕射于所述转动盘的外周面。

在一些实施例中，所述第三凹槽沿所述第二方向延伸，贯穿所述转动盘的外周面。

在一些实施例中，所述平台包括第一平板和第二平板，所述第一平板和第二平板沿所述第二方向活动设置，所述机械臂的一端穿设于所述第二平板且与所述第一平板固定连接。

在一些实施例中，所述平台还包括固定件和活动件，固定件沿所述第二方向延伸，所述固定件的一端与所述第二平板固定连接，另一端与所述第一平板活动连接，所述活动件活动设置于所述固定件且与所述第一平板固定连接。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例的自充电机器人的结构示意图；

图2为图1中平台与滑轨的连接示意图；

图3为图1中机械臂的结构示意图；

图4为图1中的转向盘的示意图；

附图标记：自充电机器人1，滑轨10，第一凹槽11，平台20，传动轮21，第一平板22，第二平板23，固定件24，活动件25，机械臂30，转向部31，转向节311，转动件3111，第二凹槽3112，第一通孔3113，牵引件32，充电头40，转动盘50，第三凹槽511，第一方向X，第二方向Y，第三方向Z。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

图1为本申请实施例的自充电机器人的结构示意图；图2为图1中平台与滑轨的连接示意图；图3为图1中机械臂的结构示意图；图4为图1中的平台与机械臂连接的示意图。需要说明的是，机械臂在第二方向上的长度做了省略，图4中对转动盘的表面做了隐藏处理。

请参照图1。本申请第一方面实施例提供了一种自充电机器人1，包括滑轨10、平台20、机械臂30和充电头40。滑轨10沿第一方向X设置；平台20活动设置于滑轨10，且能够沿第一方向X移动；机械臂30的一端与平台20沿第二方向Y活动连接，机械臂30的另一端设有转向部31，转向部31由第二方向Y向第三方向Z转动；充电头40设置于机械臂30远离平台20的一端；其中，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。

具体地，在一些实施例中，平台20可以活动设置于滑轨10，滑轨10沿第一方向X设置，也即平台20可以沿第一方向X移动。

具体地，在一些实施例中，平台20可以与动力结构连接，例如同步带等，以此来带动平台20沿第一方向X在滑轨10上移动。

通过设置滑轨10，滑轨10可以为平台20提供一个受力点，使得平台20的设置更加稳定，并且在平台20移动的过程中，滑轨10可以对平台20的移动进行限位，提高了移动的稳定性。

根据本申请实施例的机械臂30，至少具有如下有益效果：通过将平台20与机械臂30沿第二方向Y活动连接，且充电头40设置于机械臂30远离平台20的一端，平台20能够在滑轨10上沿第一方向X移动，机械臂30能够由第二方向Y转向为第三方向Z，实现了充电头40的多自由度移动，便于控制自动充电系统的自充电机器人1的充电头40的位移方位，提高了自充电机器人1的充电头40的适用性。

请参照图1至图2。具体地，在一些实施例中，滑轨10在第二方向Y上的两个端面均设有沿第一方向X延伸的第一凹槽11，平台20设有沿第二方向Y相对设置的至少两个传动轮21，至少两个传动轮21分别设置于两个第一凹槽11，且能够沿第一方向X滑动。

具体地，在一些实施例中，滑轨10可以在第二方向Y上的两个端面均设有沿第一方向X延伸的第一凹槽11，平台20设有沿第二方向Y相对设置的至少两个传动轮21，至少两个传动轮21分别设置于两个第一凹槽11，且能够沿第一方向X滑动。

请参照图1至图2。在一些实施例中，第一凹槽11在沿第二方向Y且靠近另一第一凹槽11的方向上，第一凹槽11的开口逐渐减小，传动轮21在沿第二方向Y且靠近另一传动轮21的方向上，传动轮21的端面厚度逐渐减小，传动轮21的端面与第一凹槽11的开口匹配。

具体地，在一些实施例中，滑轨10在第二方向Y上的两个端面分别设有第一凹槽11，平台20沿第二方向Y间隔设置的至少两个传动轮21分别与滑轨10在第二方向Y上的两个端面接触，并设置于两个第一凹槽11内，且两个传动轮21能够沿第一凹槽11的延伸方向滑动。

更具体地，在一些实施例中，一个第一凹槽11在沿第二方向Y且靠近另一个第一凹槽11的方向上，开口逐渐减小，且传动轮21与第一凹槽11连接的面的形状与第一凹槽11的形状匹配，有利于传动轮21的安装，且能够使得传动轮21在第一凹槽11内滑动更加稳定。

请参照图1和图3。具体地，在一些实施例中，转向部31包括多个转向节311，转向节311在第二方向Y上的两个端面分别设有转动件3111和第二凹槽3112；其中，多个转向节311沿第一方向X设置，一转向节311的转动件3111设置于相邻的另一转向节311的第二凹槽3112，相邻的两个转向节311能够沿相互配合的转动件3111和第二凹槽3112的轴向转动设定角度，直至相邻的两个转向节311相对的两个表面抵接；和/或，直至一个转向节311的转动件3111的表面与相邻的转向节311的第二凹槽3112的壁面抵接。

具体地，在一些实施例中，转向节311可以为回转体。更具体地，转向节311可以为圆柱体。

具体地，在一些实施例中，两个相邻的转向节311连接且两个转向节311的轴线重合或者平行时，两个个转向节311的在第二方向Y上的表面间隔设置或者互相平行，和/或一个转向节311的转动件3111的表面与相邻的转向节311的第二凹槽3112的壁面存在间隙。

具体地，在一些实施例中，相邻的两个转向节311能够沿相互配合的转动件3111和第二凹槽3112的轴向转动设定角度，设定角度可以用α表示，其中，α的取值范围可以为0°～90°。更具体地，在一些实施例中，α可以为15°，为了使得机械臂30能够转动90°，可以设定六个转向节311连接，总共转动六个设定角度α以实现机械臂3020的转动。

具体地，在一些实施例中，以设定角度α为15°为例，第一个转向节311沿第二方向Y设置，剩余五个转向节311与第一个转向节311依次连接，使得六个转向节311均向靠近第三方向Z偏移，实现机械臂30由第二方向Y向第三方向Z的转向。

具体地，在一些实施例中，改变转动设定角度的方法可以为，通过改变两个个转向节311相邻的表面之间的距离，或者，一个转向节311的件的表面与用于抵接该表面的相邻的转向节311的第二凹槽3112的壁面之间的间隙来调整。

具体地，在一些实施例中，可以将设定角度设置为更可能小一点，增加转向节311的数量，以此来实现每个转向节311之间的小幅度转向，便于控制机械臂30的转向，以此通过机械臂30来控制自充电机器人1的充电头40的位移方位，提高自充电机器人1的充电头40的移动的准确性。

多个转向节311沿第二方向Y设置，在相邻的两个转向节311中，一转向节311的转动件3111与另一转向节311的第二凹槽3112配合，使得每相邻的两个转向节311能够相互转动设定角度，以此通过多个转向节311实现机械臂30的转动，以此带动自充电机器人1的充电头40移动，能够便于控制自充电机器人1的充电头40的位移方位，提高充电装机器人的充电头40的移动的准确性。此外，机械臂30能够便于控制转向的弯曲曲率，降低了因弯折损害充电线圈。

请参照图1和图3。具体地，在一些实施例中，机械臂30还包括牵引件32，转向节311设有第一通孔3113，第一通孔3113贯穿转向节311在第二方向Y上的两个表面，牵引件32穿设于第一通孔3113，牵引件32的一端与远离平台20的转向节311固定连接，另一端与平台20连接，牵引件32的另一端能够沿第二方向Y移动，以带动转向节311转动。

具体地，在一些实施例中，牵引件32可以为钢缆等。

具体地，在一些实施例中，牵引件32可以相对于转向节311的轴线对称设置，以使得受力平衡。

具体地，在一些实施例中，牵引件32穿设于第一通孔3113的方式为由一个转向节311的第一通孔3113远离第二转向节311的一端穿入，由靠近第二个转向节311的一端穿出，再穿设于第三个转向节311的第一通孔3113靠近第二个转向节311的一端，以此类推。

具体地，在一些实施例中，牵引件32穿设于每个转向节311，牵引件32的一端与靠近充电头40的转向节311固定连接，另一端与转动盘50连接，当转动盘50拉动牵引件32时，牵引件32连接靠近充电头40的转向节311的一端带动靠近充电头40的转向节311移动，当靠近充电头40的转向节311与相邻的转向节311抵接之后，此时牵引件32移动的力由相邻的转向节311传递至相邻的又一相邻的转向节311，以此类推，直至整个机械臂30实现转向。

请参照图1和图3。具体地，在一些实施例中，自充电机器人1还包括转动盘50，转动盘50设置于平台20，牵引件32远离转向节311的一端绕射于转动盘50，转动盘50能够转动从而使得牵引件32能够沿第二方向Y移动。

通过转动盘50带动牵引件32移动，实现了机械臂30由第二方向Y向第三方向Z的转动，便于控制自动充电系统的自充电机器人1的充电头40的位移方位，提高了自充电机器人1的充电头40的适用性。

具体地，在一些实施例中，所述转动盘50还具有第三凹槽511，第三凹槽511贯穿转动盘50的内部，牵引件32远离转向节311的一端穿设于第三凹槽511，并绕射于转动盘50的外周面。

具体地，在一些实施例中，第三凹槽511沿所述第二方向Y延伸，贯穿转动盘50的外周面。

通过在第一表面51设置第三凹槽511，使得牵引件32由穿设于第三凹槽511，且绕射于转动盘50的外周面时，能够经过第三凹槽511与转动盘50的外周面连接处的转角，提高了摩擦力，使得牵引件32被转动盘50拉动时，不容易打滑，提高了可靠性。

请参照图1和图4。具体地，在一些实施例中，平台20包括第一平板22和第二平板23，第一平板22和第二平板23沿第二方向Y活动设置，机械臂30的一端穿设于第二平板23且与第一平板22固定连接。

具体地，在一些实施例中，平台20还包括固定件24和活动件25，固定件24沿第二方向Y延伸，固定件24的一端与第二平板23固定连接，另一端与第一平板22活动连接，活动件25活动设置于固定件24且与第一平板22固定连接。

通过设置固定件24和活动件25，带动第一平板22在第二方向Y上相对于第二平板23移动，以此实现机械臂30在第二方向Y上的移动，便于控制自动充电系统的自充电机器人1的充电头40的位移方位，提高了自充电机器人1的充电头40的适用性。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种自充电机器人，其特征在于，包括：

滑轨，所述滑轨沿第一方向设置；

平台，所述平台活动设置于所述滑轨，且能够沿所述第一方向移动；

机械臂，所述机械臂的一端与所述平台沿第二方向活动连接，所述机械臂的另一端设有转向部，所述转向部由所述第二方向向第三方向转动；

充电头，所述充电头设置于所述机械臂远离所述平台的一端；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。

2.根据权利要求1所述的自充电机器人，其特征在于，所述滑轨在所述第二方向上的两个端面均设有沿所述第一方向延伸的第一凹槽，所述平台设有沿所述第二方向相对设置的至少两个传动轮，至少两个所述传动轮分别设置于两个所述第一凹槽，且能够沿所述第一方向滑动。

3.根据权利要求2所述的自充电机器人，其特征在于，所述第一凹槽在沿所述第二方向且靠近另一所述第一凹槽的方向上，所述第一凹槽的开口逐渐减小，所述传动轮在沿所述第二方向且靠近另一所述传动轮的方向上，所述传动轮的端面厚度逐渐减小，所述传动轮的端面与所述第一凹槽的开口匹配。

4.根据权利要求1所述的自充电机器人，其特征在于，所述转向部包括多个转向节，所述转向节在所述第二方向上的两个端面分别设有转动件和第二凹槽；

其中，多个所述转向节沿所述第一方向设置，一所述转向节的所述转动件设置于相邻的另一所述转向节的所述第二凹槽，相邻的两个所述转向节能够沿相互配合的所述转动件和所述第二凹槽的轴向转动设定角度，直至相邻的两个所述转向节相对的两个表面抵接；和/或，直至一个所述转向节的所述转动件的表面与相邻的所述转向节的所述第二凹槽的壁面抵接。

5.根据权利要求4所述的自充电机器人，其特征在于，所述机械臂还包括牵引件，所述转向节设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述转向节在所述第二方向上的两个表面，所述牵引件穿设于所述第一通孔，所述牵引件的一端与远离所述平台的所述转向节固定连接，另一端与所述平台连接，所述牵引件的另一端能够沿所述第二方向移动，以带动所述转向节转动。

6.根据权利要求5所述的自充电机器人，其特征在于，所述自充电机器人还包括转动盘，所述转动盘设置于所述平台，所述牵引件远离所述转向节的一端绕射于所述转动盘，所述转动盘能够转动从而使得所述牵引件能够沿所述第二方向移动。

7.根据权利要求6所述的自充电机器人，其特征在于，所述转动盘还具有第三凹槽，所述第三凹槽贯穿所述转动盘的内部，所述牵引件远离所述转向节的一端穿设于所述第三凹槽，并绕射于所述转动盘的外周面。

8.根据权利要求7所述的自充电机器人，其特征在于，所述第三凹槽沿所述第二方向延伸，贯穿所述转动盘的外周面。

9.根据权利要求1所述的自充电机器人，其特征在于，所述平台包括第一平板和第二平板，所述第一平板和第二平板沿所述第二方向活动设置，所述机械臂的一端穿设于所述第二平板且与所述第一平板固定连接。

10.根据权利要求9所述的自充电机器人，其特征在于，所述平台还包括固定件和活动件，固定件沿所述第二方向延伸，所述固定件的一端与所述第二平板固定连接，另一端与所述第一平板活动连接，所述活动件活动设置于所述固定件且与所述第一平板固定连接。