本實(shí)用新型屬于自動(dòng)充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的移動(dòng)輪式機(jī)器人采用的是鋰電池供電，當(dāng)機(jī)器人的電池電量低或者無(wú)電的時(shí)候，需要及時(shí)進(jìn)行充電，才能重新工作，然而人工進(jìn)行充電非常麻煩，無(wú)法達(dá)到機(jī)器人自動(dòng)控制工作的目的。

現(xiàn)有的機(jī)器人自動(dòng)充電技術(shù)大多采用的是兩組電極片插入到兩組電極座里的，這種充電裝置需要機(jī)器人在準(zhǔn)備自動(dòng)充電時(shí)與充電座的直線和角度誤差不能太大，否則機(jī)器人的電極片與電機(jī)座里的電極片無(wú)法接觸好，不能完成正常充電；一些機(jī)器人利用視覺(jué)，磁條等定位方式來(lái)輔助定位，這樣機(jī)器人需要增加相應(yīng)的裝置，因此結(jié)構(gòu)將會(huì)變的復(fù)雜，成本也會(huì)加大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種機(jī)器人充電時(shí)充電電極與充電座對(duì)準(zhǔn)精度要求不高，容易自動(dòng)對(duì)接充電，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置。

本實(shí)用新型提供了一種輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置，其特征在于，包括：充電座，包含：外殼、安裝在外殼內(nèi)的電源、安裝在外殼內(nèi)且與電源電路連接的控制模塊、與控制模塊和充電電路相連接的檢測(cè)模 塊、以及安裝在外殼的外部且與充電電路連接的兩個(gè)第一電極；

充電頭，包含：安裝在機(jī)器人的底盤(pán)上的兩個(gè)第二電極，兩個(gè)第二電極分別與機(jī)器人的電池電路連接；

其中，第一電極的寬度大于第二電極的寬度，且兩個(gè)第一電極中心線之間的距離與兩個(gè)第二電極中心線之間的距離相等。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，兩個(gè)第一電極分別與電源的正極和負(fù)極連接。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，第一電極和第二電極為銅電極。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，外殼上設(shè)置有“L”形的安裝板，兩個(gè)第一電極安裝在安裝板上，安裝板由電木板制成。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，第一電極的寬度大于兩倍的第二電極的寬度。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，充電頭還包含：安裝在底盤(pán)上的兩組安裝組件，兩個(gè)第二電極分別安裝在兩組安裝組件上，所述第二電極能夠相對(duì)所述機(jī)器人的底盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，每組安裝組件均包含：至少一個(gè)扭簧、固 定軸、兩個(gè)壓緊塊、安裝塊、固定塊、緊固件，安裝塊沿厚度方向設(shè)置有第一通孔，安裝塊相對(duì)的兩側(cè)壁上均設(shè)置有第一凹槽，兩個(gè)第一凹槽上均設(shè)置有第二凹槽，固定軸的兩端與第二凹槽相匹配，第二電極的寬度小于所述第一通孔的寬度，長(zhǎng)度小于第一通孔的長(zhǎng)度，第二電極沿長(zhǎng)度方向的一端設(shè)置有貫穿寬度的第二通孔，第二電極被第二通孔貫穿的兩側(cè)設(shè)置有第三凹槽，扭簧安裝在第三凹槽內(nèi)，固定軸穿設(shè)過(guò)扭簧和第二通孔后，固定軸的兩端分別放置在第二凹槽內(nèi)，兩個(gè)壓緊塊分別放置在第一凹槽內(nèi)，將固定軸固定，使得固定軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝塊夾設(shè)在固定塊與壓緊塊之間，扭簧的一自由端固定在固定塊上，另一自由端懸空，緊固件依次將壓緊塊、安裝塊和固定塊固定，第三凹槽使得所述扭簧在自由狀態(tài)時(shí)，所述第二電極相對(duì)于所述安裝塊的表面傾斜，第一凹槽的深度，使得第二電極安裝好后，扭簧處于自由狀態(tài)時(shí)，第二電極的接觸面的最低點(diǎn)高于安裝塊的表面，當(dāng)?shù)诙姌O與第一電極接觸，第二電極繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，扭簧為第二電極提供復(fù)位彈力。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，第三凹槽的具有兩個(gè)側(cè)面：第一側(cè)面和與第一側(cè)面相交的第二側(cè)面，第一側(cè)面與第二電極的接觸面不平行，第二側(cè)面位于第一側(cè)面接近接觸面的一端，兩個(gè)側(cè)面之間的夾角等于扭簧的兩個(gè)自由端之間的夾角。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，固定軸的兩端為半圓形，第二凹槽為半圓 形，固定軸的半圓形面與第二凹槽相接觸，固定軸的兩端與固定軸軸線平行的平面，與第一凹槽的底面形成一個(gè)完整的平面。

進(jìn)一步，在本實(shí)用新型提供的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，安裝塊與機(jī)器人的底盤(pán)一體成型。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

根據(jù)本實(shí)用新型所涉及的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置，充電座包含電源、控制模塊、檢測(cè)模塊、兩個(gè)第一電極，兩個(gè)第一電極設(shè)置在安裝板上，檢測(cè)模塊能夠檢測(cè)機(jī)器人上的電池電量是否充滿，控制模塊能夠控制電源為機(jī)器人上的電池充電，充電頭包含兩個(gè)第二電極，兩個(gè)第二電極安裝在機(jī)器人的底盤(pán)上，由于第一電極的寬度大于第二電極的寬度，所以當(dāng)機(jī)器人充電時(shí)充電頭容易與充電座接觸，對(duì)機(jī)器人的對(duì)準(zhǔn)精度要求不高，降低了控制難度，因此本實(shí)用新型的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置不僅在機(jī)器人充電時(shí)充電電極與充電座對(duì)準(zhǔn)精度要求不高，容易自動(dòng)對(duì)接充電，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例中輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置的主視圖；

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中圖1的A-A剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例中充電頭的主視圖；

圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例中充電頭未充電時(shí)的B-B剖視圖；

圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例中充電頭充電時(shí)的B-B剖視圖；

圖6是本實(shí)用新型的實(shí)施例中充電頭的爆炸示意圖；

圖7是本實(shí)用新型的實(shí)施例中第二電極的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置作具體闡述。

輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置100在機(jī)器人需要充電時(shí)，方便充電電極與充電座對(duì)接，對(duì)準(zhǔn)精度要求比較低，降低對(duì)控制系統(tǒng)難度的要求，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

如圖1、圖2所示，輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置100包含：充電座10和充電頭20。充電頭20安裝在機(jī)器人的底盤(pán)200上，充電座10與充電頭20接觸，為機(jī)器人電池充電。

充電座10包含：外殼11、電源(圖中未顯示)、檢測(cè)模塊(圖中未顯示)、控制模塊(圖中未顯示)和兩個(gè)第一電極13。電源安裝在外殼11內(nèi)。檢測(cè)模塊與控制模塊和充電電路連接，用于檢測(cè)機(jī)器人的電池是否充滿。控制模塊安裝在外殼11內(nèi)，且與電源通過(guò)電路連接，用于控制電源是否為機(jī)器人電池充電。兩個(gè)第一電極13安裝外殼11的外部，兩個(gè)第一電極13連接在充電電路上，其中一個(gè)第一電極連接正極，另一個(gè)第一電極連接負(fù)極。

在本實(shí)施例中，充電座10還包含安裝板，安裝板12為“L”形，安裝板12的一個(gè)折面固定在外殼11上，兩個(gè)第一電極13固定在安裝板12的另一個(gè)折面上，安裝板12由電木板制成，避免了兩個(gè)第一電極13之間相互短路。第一電極13為銅電極，不僅導(dǎo)電性良好，價(jià)格也低廉。

充電頭20包含：兩個(gè)第二電極21，兩個(gè)第二電極21均安裝在機(jī)器人的底盤(pán)200上，兩個(gè)第二電極21之間的距離使得一個(gè)第二電極21在對(duì)應(yīng)的第一電極13上任何位置時(shí)，另一個(gè)第二電極21都與另一個(gè)第一電極13接觸。在本實(shí)施例中，兩個(gè)第二電極21的中心線之間的距離與兩個(gè)第一電極13的中心線之間的距離相等。充電時(shí)，兩個(gè)第二電極21分別與各自對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第一電極13面接觸，避免充電時(shí)產(chǎn)生火花。

第一電極13的寬度大于第二電極21的寬度，最優(yōu)的，第一電極13的寬度大于兩倍的第二電極21的寬度，使得第二電極21與第一電極接觸充電時(shí)，對(duì)準(zhǔn)的范圍更大，對(duì)精確度要求降低。

最優(yōu)的，第二電極21為銅電極，不僅導(dǎo)電性良好，價(jià)格也低廉。

在本實(shí)施例中，充電頭20還包含：兩組安裝組件22，兩組安裝組件22安裝在機(jī)器人的底盤(pán)200上，兩個(gè)第二電極21分別安裝在兩組安裝組件22上，并且通過(guò)安裝組件22安裝在機(jī)器人的底盤(pán)200上。安裝組件22使得第二電極21能夠相對(duì)底盤(pán)200轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在第二電極21相對(duì)于底盤(pán)200轉(zhuǎn)動(dòng)后為第二電極21提供與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力，從而使得第二電極21與第一電極13緊密接觸。

每組安裝組件22均包含：至少一個(gè)扭簧221、一個(gè)安裝塊222、一個(gè)固定軸223、兩個(gè)壓緊塊224、一個(gè)固定塊225和一組緊固件226。在本實(shí)施例中，扭簧221為兩個(gè)。

在本實(shí)施例中，第二電極21為長(zhǎng)方體。以圖4、圖5中的方向看，第二電極21的接觸面為頂面。如圖4、圖5、圖6所示，第二電 極21沿長(zhǎng)度方向的一端設(shè)置有貫穿寬度的第二通孔211。第二電極21的接觸面的對(duì)面，以圖4、圖5中的方向看，第二電極21的接觸面的對(duì)面即為第二電極21的底面，第二電極21的底面設(shè)置有螺紋孔212，螺紋孔212位于第二電極21的第二通孔211端。螺紋孔212用于內(nèi)設(shè)導(dǎo)線與機(jī)器人的電池相連接。

參見(jiàn)圖7，第二電極21相對(duì)的兩側(cè)面設(shè)置有第三凹槽213，該兩側(cè)面為第二通孔211貫穿的兩側(cè)面。第三凹槽213能夠容納自由狀態(tài)的扭簧221，并且當(dāng)輪式機(jī)器人自動(dòng)充電裝置100沒(méi)有充電時(shí)，即扭簧221處于自由狀態(tài)時(shí)，扭簧221使得第二電極21的接觸面相對(duì)于安裝塊222的表面傾斜設(shè)置，如圖4所示。

在本實(shí)施例中，第三凹槽213有兩個(gè)側(cè)面，第一側(cè)面和第二側(cè)面，第二側(cè)面與第一側(cè)面相交，第一側(cè)面和第二側(cè)面之間的夾角等于扭簧221的兩個(gè)自由端之間的夾角。以圖6中的方向看，第一側(cè)面為上側(cè)面，第二側(cè)面為右側(cè)面。

第二側(cè)面位于第二電極21上設(shè)置有第二通孔211的一端，第一側(cè)面與第二電極21的頂面不平行，以圖4和圖5的方向看，第三凹槽213的第一側(cè)面遠(yuǎn)離第二通孔211的一端距離第二電極21的頂面較遠(yuǎn)。

在本實(shí)施例中，扭簧221的兩個(gè)自由端呈90°夾角，第一側(cè)面和第二側(cè)面之間的角度與自由狀態(tài)時(shí)的扭簧221的兩個(gè)自由端形成的角度相同，也為90°。

兩個(gè)扭簧221分別放置在第二電極21的兩個(gè)第二凹槽213內(nèi)， 扭簧221的兩個(gè)自由端分別與第一側(cè)面和第二側(cè)面相接觸。

第二電極21設(shè)置兩個(gè)第三凹槽213，安裝兩個(gè)扭簧221，使得第二電極21在繞固定軸223轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受力均勻。

當(dāng)然，扭簧221也可以為1個(gè)，能使得第二電極21在繞固定軸223轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)給第二電極21施加與第二電極21轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力即可。當(dāng)扭簧221為1個(gè)時(shí)，第三凹槽213也為一個(gè)。

安裝塊222在厚度方向上設(shè)置有長(zhǎng)方形的第一通孔2221，第一通孔2221的寬度大于第二電極21的寬度，第一通孔2221的長(zhǎng)度大于第二電極21的長(zhǎng)度。安裝塊222在第一通孔2221的寬度方向上的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)第一凹槽2222，每個(gè)第一凹槽2222上均設(shè)置有第二凹槽2223。兩個(gè)第一凹槽2222的深度，使得第二電極21安裝后，扭簧221處于自由狀態(tài)時(shí)，第二電極21的接觸面的最低點(diǎn)高于安裝塊222的表面。

在本實(shí)施例中，安裝塊222與機(jī)器人的底盤(pán)200一體成型。

固定軸223為圓柱狀，與第二通孔211間隙配合。當(dāng)固定軸223穿設(shè)過(guò)第二通孔211后，固定軸223與第二電極21能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。固定軸223的兩端為固定端，與第二凹槽2223相匹配。

固定軸223穿設(shè)過(guò)兩個(gè)扭簧221和第二通孔211后，放置在安裝塊222上，且固定軸224的兩端分別位于兩個(gè)第二凹槽2223內(nèi)，用于使得第二電極21位于安裝塊222的第一通孔2221內(nèi)，且使得第二電極21能夠相對(duì)于安裝塊222轉(zhuǎn)動(dòng)。

兩個(gè)壓緊塊224分別與兩個(gè)第一凹槽2222相匹配，放置在第一 凹槽2222內(nèi)，用于將固定軸223固定，使得固定軸223不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例中，參考圖6，固定軸223的兩端為半圓柱形，第二凹槽2223為與固定軸223的兩端相匹配的半圓形凹槽。固定軸223放置在安裝塊222上的第二凹槽2223時(shí)，固定軸223的兩端的半圓形面與第二凹槽2223相接觸，固定軸223的兩端與固定軸223軸線平行的平面與第一凹槽2222的底面形成一個(gè)完整的平面，從而當(dāng)壓緊塊224放置在第一凹槽2222內(nèi)時(shí)，能夠?qū)⒐潭ㄝS223固定住。

安裝塊222夾設(shè)在固定塊225與壓緊塊224之間，以圖6中的方向看，壓緊塊224位于安裝塊222的上方，固定塊225位于安裝塊222的下方。扭簧221朝下的自由端固定在固定塊225上，在本實(shí)施例中，扭簧221朝下的自由端插入固定塊225內(nèi)，與固定塊225固定連接。因此扭簧221的另一自由端能夠隨著第二電極21的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生扭矩，對(duì)第二電極21產(chǎn)生復(fù)位彈力，使得第二電極21與第一電極13緊密接觸。

緊固件226將壓緊塊224、安裝塊222和固定塊225固定在一起。在本實(shí)施例中，緊固件27包含螺釘和螺母。螺釘順次穿過(guò)壓緊塊224、安裝塊222和固定塊225，螺母套裝在螺釘上將三者固定在一起。

機(jī)器人需要充電時(shí)，機(jī)器人將底盤(pán)200上的充電頭20對(duì)準(zhǔn)充電座10，由于第一電極13的寬度大于第二電極21寬度，因此對(duì)充電頭20與充電座10的對(duì)準(zhǔn)精度要求不高，降低了機(jī)器人的控制難度。當(dāng)?shù)谝浑姌O13與第二電極21接觸時(shí)，第二電極21受力使得第二電極21繞固定軸24轉(zhuǎn)動(dòng)，第一電極13與第二電極21面面接觸，充電 座10內(nèi)的控制模塊控制電源為機(jī)器人的電池充電，當(dāng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到機(jī)器人的電池充滿時(shí)，控制模塊控制電源停止為機(jī)器人充電，機(jī)器人離開(kāi)，充電頭20與充電座10分離，完成自動(dòng)充電，第二電極21由于受到扭簧221的復(fù)位彈力作用，回到起始位置，扭簧221恢復(fù)自由狀態(tài)。

上述實(shí)施方式為本實(shí)用新型的優(yōu)選案例，并不用來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。