本發(fā)明涉及一種充電機(jī)器人，更特別地說(shuō)，是指一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人。
背景技術(shù)：
：純電動(dòng)汽車(chē)具有環(huán)保、低噪音、體積小等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)未來(lái)城市交通來(lái)說(shuō)，具有廣泛的應(yīng)用前景。但由于種種技術(shù)原因，限制了純電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用普及，其中一個(gè)比較突出的就是充電難的問(wèn)題。主要體現(xiàn)在如下幾方面：(1)充電時(shí)間長(zhǎng)，快充要3～5小時(shí)，慢充要10小時(shí)以上。(2)充電深度不夠，大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)充滿電后不能行駛到額定里程。(3)充電樁固定，容易被其他車(chē)輛占用車(chē)位。(4)充電收取高昂停車(chē)費(fèi)，使停車(chē)費(fèi)用遠(yuǎn)高于充電費(fèi)用?；谏鲜鲈颍旧暾?qǐng)?zhí)岢隽艘环N應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的智能移動(dòng)充電機(jī)器人。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決電動(dòng)汽車(chē)在無(wú)充電裝樁或充電樁較少停車(chē)場(chǎng)的充電困難問(wèn)題，采用磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能原理與地面移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)了本發(fā)明的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)為任意停車(chē)位的電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電。磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的高速旋轉(zhuǎn)依靠了旋轉(zhuǎn)交變磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，該交變磁場(chǎng)利用扁平狀空心杯直流電機(jī)的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將電能轉(zhuǎn)化為磁懸浮飛輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。當(dāng)兩個(gè)磁懸浮飛輪達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，表示機(jī)器人充電完畢。依靠控制系統(tǒng)內(nèi)的GPS模塊和無(wú)線通訊模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)在目標(biāo)充電車(chē)輛的鎖定，利用視覺(jué)和超聲傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)沿途障礙的躲避和最優(yōu)路徑的解算。本發(fā)明是一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人，其特征在于：所述地面移動(dòng)充電機(jī)器人包括有承載件(1)、上蓋板(2)、底座(3)、多關(guān)節(jié)充電臂(4)、備用充電接口(5)、抽氣設(shè)備(6)、A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7)、B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(8)；A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7)與B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(8)的結(jié)構(gòu)相同；A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7)與B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(8)的旋轉(zhuǎn)方向相反；A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7)與B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(8)安裝在底座(3)內(nèi)；承載件(1)上設(shè)有四邊梁(1A、1B、1C、1D)；底座(3)套接在承載件(1)上；上蓋板(2)安裝在底座(3)上方；多關(guān)節(jié)充電臂(4)、備用充電接口(5)和抽氣設(shè)備(6)安裝在上蓋板(2)上；A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7)的上結(jié)構(gòu)體的組裝為：多個(gè)AA徑向磁軸承線圈(73)分別設(shè)置在AA徑向磁軸承定子(7K)的AA徑向磁軸承線圈骨架(7K4)上；AA徑向磁軸承定子(7K)的AA通孔(7K3)與AA轉(zhuǎn)子疊層圈(7G)的一端接觸；AA轉(zhuǎn)子疊層圈(7G)套接在A飛輪本體(7A)的內(nèi)圓環(huán)(7A1)上；AA徑向磁軸承定子(7K)安裝在AA磁軸承連接盤(pán)(7F)的AE圓形凹腔(7F2)內(nèi)；置于AA軸向磁軸承定子(7E)的AC圓形凹腔(7E2)內(nèi)；AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈(7C)置于AA電機(jī)骨架(7D)的AA圓形凹腔(7D2)內(nèi)；AA電機(jī)骨架(7D)的AA翅片(7D6)上安裝有AA電機(jī)定子線圈(71)；AA電機(jī)定子線圈(71)的外部是AA電機(jī)永磁體(7B)；AA電機(jī)骨架(7D)的AA圓形壓板(7D5)與AA磁軸承連接盤(pán)(7F)的AC圓形壓板(7F6)之間安裝有AA軸向磁軸承定子(7E)；AA保護(hù)軸承套(7I)套接在A飛輪本體(7A)的內(nèi)圓環(huán)(7A1)上，且置于AA保護(hù)軸承座(7H)的AA開(kāi)口凹腔(7H4)中，AA保護(hù)軸承座(7H)與AA磁軸承連接盤(pán)(7F)通過(guò)螺釘固定；A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7)的下結(jié)構(gòu)體的組裝為：多個(gè)AB徑向磁軸承線圈(74)分別設(shè)置在AB徑向磁軸承定子(7P)的AB徑向磁軸承線圈骨架上；AB徑向磁軸承定子(7P)的AB通孔與AB轉(zhuǎn)子疊層圈(7R)的一端接觸；AB轉(zhuǎn)子疊層圈(7R)套接在A飛輪本體(7A)的內(nèi)圓環(huán)(7A1)上；AB徑向磁軸承定子(7V)安裝在AB磁軸承連接盤(pán)(7Q)的AF圓形凹腔內(nèi)；置于AB軸向磁軸承定子(7P)的AD圓形凹腔(7P2)內(nèi)；AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈(7M)置于AB電機(jī)骨架(7N)的AB圓形凹腔(7N2)內(nèi)；AB電機(jī)骨架(7N)的AB翅片(7N6)上安裝有AB電機(jī)定子線圈(72)；AB電機(jī)定子線圈(72)的外部是AB電機(jī)永磁體(7L)；AB電機(jī)骨架(7N)的AB圓形壓板與AB磁軸承連接盤(pán)(7Q)的AD圓形壓板之間安裝有AB軸向磁軸承定子(7P)；AB保護(hù)軸承套(7T)套接在A飛輪本體(7A)的內(nèi)圓環(huán)(7A1)上，且置于AB保護(hù)軸承座(7S)的AB開(kāi)口凹腔中，AB保護(hù)軸承座(7S)與AB磁軸承連接盤(pán)(7Q)通過(guò)螺釘固定。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人的外部結(jié)構(gòu)圖。圖1A是本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人的另一視角外部結(jié)構(gòu)圖。圖1B是本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人的分解圖。圖1C是本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人的內(nèi)部俯視結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的前視面的外部結(jié)構(gòu)圖。圖2A是本發(fā)明A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的后視面的外部結(jié)構(gòu)圖。圖2B是本發(fā)明A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的剖面結(jié)構(gòu)圖片。圖2C是本發(fā)明A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的分解結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明A飛輪本體的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明AA電機(jī)骨架的結(jié)構(gòu)圖。圖4A是本發(fā)明AA電機(jī)骨架的另一視角結(jié)構(gòu)圖片。圖5是本發(fā)明AA軸向磁軸承定子的結(jié)構(gòu)圖片。圖6是本發(fā)明AA磁軸承連接盤(pán)的結(jié)構(gòu)圖片。圖7是本發(fā)明AA保護(hù)軸承座的結(jié)構(gòu)圖片。圖8是本發(fā)明AA徑向磁軸承定子的正視結(jié)構(gòu)圖。圖8A是本發(fā)明AA徑向磁軸承定子的另一視角結(jié)構(gòu)圖片。1.承載件1A.A邊梁1B.B邊梁1C.C邊梁1D.D邊梁2.上蓋板3.底座3A.底板3B.立板4.多關(guān)節(jié)充電臂5.備用充電接口6.抽氣設(shè)備7.A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪71.AA電機(jī)定子線圈72.AB電機(jī)定子線圈73.AA徑向磁軸承線圈74.AB徑向磁軸承線圈75.AA位移傳感器76.AB位移傳感器7A.A飛輪本體7A1.內(nèi)圓環(huán)7A2.外圓盤(pán)7A3.中間隔板7A4.上凸臺(tái)7A5.下凸臺(tái)7B.AA電機(jī)永磁體7C.AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7D.AA電機(jī)骨架7D1.AA平面板7D2.AA圓形凹腔7D3.AA臂7D4.AB臂7D5.AA圓形壓板7D6.AA翅片7E.AA軸向磁軸承定子7E1.AC平面板7E2.AC圓形凹腔7E3.AE臂7E4.AF臂7F.AA磁軸承連接盤(pán)7F1.AE平面板7F2.AE圓形凹腔7F3.AI臂7F4.AJ臂7F5.AA圓形凸臺(tái)7F6.AC圓形壓板7F7.AA開(kāi)口槽7G.AA轉(zhuǎn)子疊層圈7H.AA保護(hù)軸承座7H1.AG平面板7H2.AC圓形凸臺(tái)7H3.AE圓形壓板7H4.AA開(kāi)口凹腔7F3.AE圓形壓板7I.AA保護(hù)軸承套7J.AA軸向磁軸承線圈7K.AA徑向磁軸承定子7K1.AA三角形開(kāi)口槽7K2.AA圓盤(pán)體7K3.AA通孔7K4.AA徑向磁軸承線圈骨架7L.AB電機(jī)永磁體7M.AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7N.AB電機(jī)骨架7N2.AB圓形凹腔7N6.AB翅片7P.AB軸向磁軸承定子7P2.AD圓形凹腔7Q.AB磁軸承連接盤(pán)7Q5.AB圓形凸臺(tái)7Q7.AB開(kāi)口槽7R.AB轉(zhuǎn)子疊層圈7S.AB保護(hù)軸承座7S2.AD圓形凸臺(tái)7S3.AF圓形壓板7T.AB保護(hù)軸承套7U.AB軸向磁軸承線圈7V.AB徑向磁軸承定子7V1.AB三角形開(kāi)口槽7V2.AB圓盤(pán)體7V3.AB通孔7V4.AB徑向磁軸承線圈骨架8.B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪10A.A超聲傳感器10B.B超聲傳感器20A.A視覺(jué)傳感器20B.B視覺(jué)傳感器20C.C視覺(jué)傳感器20D.D視覺(jué)傳感器20E.E視覺(jué)傳感器20F.F視覺(jué)傳感器20G.G視覺(jué)傳感器20H.H視覺(jué)傳感器30A.A滾輪30B.B滾輪30C.C滾輪30D.D滾輪30E.E滾輪30F.F滾輪具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、圖1A、圖1B、圖1C所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人，其包括有承載件1、上蓋板2、底座3、多關(guān)節(jié)充電臂4、備用充電接口5、抽氣設(shè)備6、A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7、B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8。視覺(jué)傳感器(20A～20H)、超聲傳感器(10A、10B)和滾輪(30A～30F)安裝在承載件1的邊梁外部。位移傳感器(75、76)設(shè)置在磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7、8)內(nèi)部。多關(guān)節(jié)充電臂4用于待本發(fā)明設(shè)計(jì)的地面移動(dòng)充電機(jī)器人移動(dòng)至目標(biāo)充電車(chē)輛位置時(shí)，用于與電動(dòng)汽車(chē)的充電接頭連接，實(shí)現(xiàn)電能的傳輸(機(jī)器人的放電過(guò)程)。也用于本發(fā)明設(shè)計(jì)的地面移動(dòng)充電機(jī)器人與充電基站對(duì)接，實(shí)現(xiàn)自身儲(chǔ)能飛輪與充電基站的電能傳輸(機(jī)器人的充電過(guò)程)。備用充電接口5用于連接另一臺(tái)本發(fā)明地面移動(dòng)充電機(jī)器人，達(dá)到多臺(tái)本發(fā)明地面移動(dòng)充電機(jī)器人協(xié)同充電。每臺(tái)本發(fā)明地面移動(dòng)充電機(jī)器人帶有一個(gè)備用充電接口，接口形式與多關(guān)節(jié)充電臂相匹配。當(dāng)目標(biāo)車(chē)輛電池容量較大，單臺(tái)本發(fā)明地面移動(dòng)充電機(jī)器人的電能無(wú)法充滿該電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)候，可采用多臺(tái)本發(fā)明地面移動(dòng)充電機(jī)器人串聯(lián)協(xié)同為電動(dòng)汽車(chē)充電，以實(shí)現(xiàn)快速為目標(biāo)車(chē)輛完成短時(shí)間充電的目的。也可以通過(guò)備用充電接口5與另一多關(guān)節(jié)充電臂連接，在設(shè)計(jì)的地面移動(dòng)充電機(jī)器人具有足夠大的功率條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)另一電動(dòng)汽車(chē)的充電。因此，通過(guò)備用充電接口5可以讓鄰近的兩臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)同時(shí)在一臺(tái)地面移動(dòng)充電機(jī)器人進(jìn)行充電。視覺(jué)傳感器(20A～20H)用于本發(fā)明設(shè)計(jì)的地面移動(dòng)充電機(jī)器人進(jìn)行沿途的移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、躲避移動(dòng)目標(biāo)、圖形識(shí)別、圖像采集。超聲傳感器(10A、10B)用于本發(fā)明設(shè)計(jì)的地面移動(dòng)充電機(jī)器人進(jìn)行沿途的固定障礙物的避障功能和多機(jī)器人的識(shí)別功能。位移傳感器(75、76，選用渦流傳感器)用于檢測(cè)磁懸浮儲(chǔ)能飛輪中飛輪本體7A的懸浮狀態(tài)、轉(zhuǎn)動(dòng)情況、失穩(wěn)識(shí)別等。滾輪(30A～30F，選用萬(wàn)向輪)用于本發(fā)明設(shè)計(jì)的地面移動(dòng)充電機(jī)器人進(jìn)行行走，位置移動(dòng)。主要實(shí)現(xiàn)的是充電基站與充電汽車(chē)之間的移動(dòng)。在本發(fā)明中，承載件1、上蓋板2和底座3構(gòu)成應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人的外部框架體。所述外部框架體設(shè)計(jì)成扁平形狀，可以在汽車(chē)底盤(pán)下自由移動(dòng)，不受上下空間限制。機(jī)器人的行走路徑不占用停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的機(jī)動(dòng)車(chē)道，不會(huì)對(duì)過(guò)往機(jī)動(dòng)車(chē)的正常行駛造成干擾。承載件1參見(jiàn)圖1、圖1A、圖1B所示，承載件1是由合金鋼加工成的具有傳感冗余功能的模塊化四邊梁(1A、1B、1C、1D)的矩形框結(jié)構(gòu)體，并在四個(gè)邊梁上分別安裝相應(yīng)的視覺(jué)傳感器(20A～20H)、超聲傳感器(10A、10B)和能夠使承載件1移動(dòng)的滾輪(30A～30F)。底座3套接安裝在承載件1內(nèi)。由于底座3內(nèi)安裝有順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的磁懸浮飛輪(A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7)和逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的磁懸浮飛輪(B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8)，通過(guò)外接的承載件1能夠減少在移動(dòng)過(guò)程中對(duì)固定在承載件1上的設(shè)備(如視覺(jué)傳感器、超聲傳感器)的顫振。如圖1、圖1A所示，A邊梁1A上安裝有A超聲傳感器10A、A視覺(jué)傳感器20A和B視覺(jué)傳感器20B。與A邊梁1A相對(duì)應(yīng)的B邊梁1B上安裝有B超聲傳感器10B、G視覺(jué)傳感器20G和H視覺(jué)傳感器20H。如圖1、圖1A所示，C邊梁1C上安裝有D視覺(jué)傳感器20D、F視覺(jué)傳感器20F、B滾輪30B、D滾輪30D、F滾輪30F。與C邊梁1C相對(duì)應(yīng)的D邊梁1D上安裝有C視覺(jué)傳感器20C、E視覺(jué)傳感器20E、A滾輪30A、C滾輪30C、E滾輪30E。上蓋板2參見(jiàn)圖1、圖1A、圖1B所示，上蓋板2為平板結(jié)構(gòu)，與底座3的上端固定。上蓋板2上固定安裝有多關(guān)節(jié)充電臂4、備用充電接口5和抽氣設(shè)備6。所述抽氣設(shè)備6指的是真空泵等實(shí)現(xiàn)將底座3內(nèi)磁懸浮飛輪(7、8)內(nèi)的壓強(qiáng)降低至10-3Pa級(jí)以下，以減小飛輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與空氣的摩擦阻力和風(fēng)摩耗。上蓋板2能夠阻止灰塵或者污染物進(jìn)入底座3內(nèi)，影響順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的磁懸浮飛輪(A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7)和逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的磁懸浮飛輪(B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8)的工作性能。同時(shí)通過(guò)上蓋板2來(lái)安裝多關(guān)節(jié)充電臂4和抽氣設(shè)備6，有利于減小本發(fā)明設(shè)計(jì)的地面移動(dòng)充電機(jī)器人的體積。底座3參見(jiàn)圖1A、圖1B、圖1C所示，底座3為無(wú)蓋的盒子結(jié)構(gòu)。底座3的底板3A上固定安裝有順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的磁懸浮飛輪(A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7)和逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的磁懸浮飛輪(B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8)。底座3的四個(gè)立板3B套接在承載件1內(nèi)。在本發(fā)明中，底座3與承載件1采用分體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是為了減小兩組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7、8)在工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)安裝在承載件1上的視覺(jué)傳感器和傳感器工作性能的影響。為了降低兩組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪(7、8)在工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，可以在底座3的四個(gè)立板3B與承載件1的四個(gè)邊梁的內(nèi)壁之間安裝減振裝置，如套接一橡膠圈。在本發(fā)明中，A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7與B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8是結(jié)構(gòu)相同的，因此對(duì)B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8中的零件未進(jìn)行分零件圖的說(shuō)明，可以通過(guò)比對(duì)A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7來(lái)毫無(wú)疑問(wèn)地推導(dǎo)得到，但在工作時(shí)，A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7與B組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8的旋轉(zhuǎn)方向是相反的(如圖1C所示)，即A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7為逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，而B(niǎo)組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪8為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的零件結(jié)構(gòu)分解：參見(jiàn)圖1C、圖2、圖2A、圖2B、圖2C所示，A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7設(shè)計(jì)成圓盤(pán)結(jié)構(gòu)體，以A飛輪本體7A的內(nèi)圓環(huán)7A1為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7包括有AA電機(jī)定子線圈71、AB電機(jī)定子線圈72、AA徑向磁軸承線圈73、AB徑向磁軸承線圈74、AA位移傳感器75、AB位移傳感器76、A飛輪本體7A、AA電機(jī)永磁體7B、AB電機(jī)永磁體7L、AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7C、AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7M、AA電機(jī)骨架7D、AB電機(jī)骨架7N、AA軸向磁軸承定子7E、AB軸向磁軸承定子7P、AA磁軸承連接盤(pán)7F、AB磁軸承連接盤(pán)7Q、AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G、AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R、AA保護(hù)軸承座7H、AB保護(hù)軸承座7S、AA保護(hù)軸承套7I、AB保護(hù)軸承套7T、AA軸向軸承線圈7J、AB軸向磁軸承線圈7U、AA徑向磁軸承定子7K、AB徑向磁軸承定子7V。在本發(fā)明中，AA保護(hù)軸承套7I、AA保護(hù)軸承座7H、AA磁軸承連接盤(pán)7F、AA軸向磁軸承定子7E、AA電機(jī)骨架7D、AA電機(jī)永磁體7B、AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G、AA徑向磁軸承定子7K、AA徑向磁軸承線圈73、AA軸向磁軸承線圈7J、AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7C和AA電機(jī)定子線圈71構(gòu)成A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的上結(jié)構(gòu)體。AB保護(hù)軸承套7T、AB保護(hù)軸承座7S、AB磁軸承連接盤(pán)7Q、AB軸向磁軸承定子7P、AB電機(jī)骨架7N、AB電機(jī)永磁體7L、AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R、AB徑向磁軸承定子7V、AB徑向磁軸承線圈74、AB軸向磁軸承線圈7U、AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7M和AB電機(jī)定子線圈72構(gòu)成A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的下結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明設(shè)計(jì)的A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7中，旋轉(zhuǎn)組件是指A飛輪本體7A、AA電機(jī)永磁體7B、AB電機(jī)永磁體7L、AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G和AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R。本發(fā)明設(shè)計(jì)的A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7中，AA電機(jī)定子線圈71、AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7C和AA電機(jī)骨架7D構(gòu)成上層空心杯直流電機(jī)；AB電機(jī)定子線圈72、AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7M和AB電機(jī)骨架7N構(gòu)成下層空心杯直流電機(jī)。上層空心杯直流電機(jī)與下層空心杯直流電機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為電機(jī)定子組件。本發(fā)明設(shè)計(jì)的A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7中，AA徑向磁軸承線圈73和AA徑向磁軸承定子7K構(gòu)成上層徑向磁軸承定子；AB徑向磁軸承線圈74和AB徑向磁軸承定子7V構(gòu)成下層徑向磁軸承定子。本發(fā)明設(shè)計(jì)的A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7中，AA軸向磁軸承線圈7J和AA軸向磁軸承定子7E構(gòu)成上層軸向磁軸承定子；AB軸向磁軸承線圈7U和AB軸向磁軸承定子7P構(gòu)成下層軸向磁軸承定子。上層徑向磁軸承定子、上層軸向磁軸承定子、下層徑向磁軸承定子和下層軸向磁軸承定子統(tǒng)稱(chēng)為磁軸承定子組件。在為本發(fā)明的地面移動(dòng)充電機(jī)器人充電時(shí)，通過(guò)多關(guān)節(jié)充電臂4與充電基站對(duì)接，開(kāi)始為本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器人充電，充電開(kāi)始后，首先磁軸承定子組件上電使旋轉(zhuǎn)組件懸浮；電機(jī)定子組件上電使旋轉(zhuǎn)組件開(kāi)始旋轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速，完成充電過(guò)程。A飛輪本體7A(如圖2B、圖2C、圖3所示)的中部設(shè)有內(nèi)圓環(huán)7A1，A飛輪本體7A的外部設(shè)有外圓盤(pán)7A2，內(nèi)圓環(huán)7A1與外圓盤(pán)7A2之間是中間隔板7A3。內(nèi)圓環(huán)7A1的外圓筒體上且與中間隔板7A3結(jié)合處設(shè)有上凸臺(tái)7A4和下凸臺(tái)7A5。上凸臺(tái)7A4上放置有AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G。下凸臺(tái)7A5上放置有AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R。內(nèi)圓環(huán)7A1作為A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7運(yùn)動(dòng)時(shí)的圓心。中間隔板7A3的上方用于放置A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的上結(jié)構(gòu)體，中間隔板7A3的下方用于放置A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的下結(jié)構(gòu)體。AA電機(jī)永磁體7B與AB電機(jī)永磁體7L的結(jié)構(gòu)相同。電機(jī)永磁體為圓環(huán)結(jié)構(gòu)。AA電機(jī)永磁體7B置于A飛輪本體7A的外圓盤(pán)7A2內(nèi)壁與AA電機(jī)骨架7D的AB臂7D4之間。AB電機(jī)永磁體7L置于A飛輪本體7A的外圓盤(pán)7A2內(nèi)壁與AB電機(jī)骨架7N的AD臂之間。AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7C與AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7M的結(jié)構(gòu)相同。AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7C置于AA電機(jī)骨架7D的AA圓形凹腔7D2內(nèi)。AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7M置于AB電機(jī)骨架7N的AB圓形凹腔7N2內(nèi)。AA電機(jī)骨架7D(如圖2B、圖2C、圖4所示)與AB電機(jī)骨架7N的結(jié)構(gòu)相同。AA電機(jī)骨架7D的一端為AA平面板7D1，AA電機(jī)骨架7D的另一端設(shè)有用于放置AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7C的AA圓形凹腔7D2，且AA圓形凹腔7D2的兩邊是AA臂7D3和AB臂7D4，AA臂7D3的外緣上設(shè)有用于卡緊AA軸向磁軸承定子7E的AA圓形壓板7D5，AB臂7D4的外緣面上設(shè)有AA翅片7D6，AA翅片7D6上安裝有AA電機(jī)定子線圈71。安裝有AA電機(jī)定子線圈71的AA電機(jī)骨架7D的外緣設(shè)有AA電機(jī)永磁體7B。AB電機(jī)骨架7N的一端為AB平面板，AB電機(jī)骨架7N的另一端設(shè)有用于放置AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7M的AB圓形凹腔7N2，且AB圓形凹腔7N2的兩邊是AC臂和AD臂，AC臂的外緣上設(shè)有用于卡緊AB軸向軸承定子7P的AB圓形壓板，AD臂的外緣面上設(shè)有AB翅片7N6，AB翅片7N6上安裝有AB電機(jī)定子線圈72。安裝有AB電機(jī)定子線圈72的AB電機(jī)骨架7N的外緣設(shè)有AB電機(jī)永磁體7L。AA軸向磁軸承定子7E(如圖2B、圖2C、圖5所示)與AB軸向磁軸承定子7P的結(jié)構(gòu)相同。AA軸向磁軸承定子7E的一端為AC平面板7E1，AA軸向磁軸承定子7E的另一端設(shè)有用于放置AA軸向磁軸承線圈7J的AC圓形凹腔7E2，且AC圓形凹腔7E2的兩邊是AE臂7E3和AF臂7E4。AB軸向磁軸承定子7P的一端為AD平面板，AB軸向磁軸承定子7P的另一端設(shè)有用于放置AB軸向磁軸承線圈7U的AD圓形凹腔7P2，且AD圓形凹腔7P2的兩邊是AG臂和AH臂。AA磁軸承連接盤(pán)7F(如圖2B、圖2C、圖6所示)與AB磁軸承連接盤(pán)7Q的結(jié)構(gòu)相同。AA磁軸承連接盤(pán)7F的中部設(shè)有用于安裝AA位移傳感器75的AA開(kāi)口槽7F7。AA磁軸承連接盤(pán)7F的一端為AE平面板7F1，AA磁軸承連接盤(pán)7F的另一端設(shè)有AA圓形凸臺(tái)7F5和AC圓形壓板7F6，AA圓形凸臺(tái)7F5的AI臂7F3與AJ臂7F4之間是用于放置AA徑向磁軸承定子7K的AE圓形凹腔7F2。AB磁軸承連接盤(pán)7Q的中部設(shè)有用于安裝AB位移傳感器76的AB開(kāi)口槽7Q7。AB磁軸承連接盤(pán)7Q的一端為AF平面板，AB磁軸承連接盤(pán)7Q的另一端設(shè)有AB圓形凸臺(tái)7Q5和AD圓形壓板，AB圓形凸臺(tái)7Q5的AK臂與AL臂之間是用于放置AB徑向磁軸承定子7V的AF圓形凹腔。在AA磁軸承連接盤(pán)7F與AB磁軸承連接盤(pán)7Q上設(shè)置多個(gè)位移傳感器(75、76)是用于對(duì)A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7中的旋轉(zhuǎn)組件的相對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)獲得的相對(duì)位置信息來(lái)判斷所述旋轉(zhuǎn)組件的偏移量。AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G(如圖2B、圖2C所示)與AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R的結(jié)構(gòu)相同。AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G為圓環(huán)結(jié)構(gòu)體。AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G置于A飛輪本體7A的內(nèi)圓環(huán)7A1外壁的上凸臺(tái)7A4上，且與AA保護(hù)軸承套7I接觸。AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R為圓環(huán)結(jié)構(gòu)體。AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R置于A飛輪本體7A的內(nèi)圓環(huán)7A1外壁的下凸臺(tái)7A5上，且與AB保護(hù)軸承套7T接觸。AA保護(hù)軸承座7H(如圖2B、圖2C、圖7所示)與AB保護(hù)軸承座7S的結(jié)構(gòu)相同。AA保護(hù)軸承座7H的一端為AG平面板7H1，AA保護(hù)軸承座7H的另一端設(shè)有AC圓形凸臺(tái)7H2，AC圓形凸臺(tái)7H2的內(nèi)壁接合處是AE圓形壓板7H3，AC圓形凸臺(tái)7H2的內(nèi)壁與AE圓形壓板7H3之間形成一個(gè)AA開(kāi)口凹腔7H4，AA開(kāi)口凹腔7H4用于放置部分AA保護(hù)軸承套7I，且通過(guò)AE圓形壓板7H3壓緊。AB保護(hù)軸承座7S的一端為AH平面板，AB保護(hù)軸承座7S的另一端設(shè)有AD圓形凸臺(tái)7S2，AD圓形凸臺(tái)7S2的內(nèi)壁接合處是AF圓形壓板7S3，AD圓形凸臺(tái)7S2的內(nèi)壁與AF圓形壓板7S3之間形成一個(gè)AB開(kāi)口凹腔，AB開(kāi)口凹腔用于放置部分AB保護(hù)軸承套7T，且通過(guò)AF圓形壓板7S3壓緊。AA保護(hù)軸承套7I(如圖2B、圖2C所示)與AB保護(hù)軸承套7T的結(jié)構(gòu)相同。AA保護(hù)軸承套7I為圓環(huán)結(jié)構(gòu)體。AB保護(hù)軸承套7T為圓環(huán)結(jié)構(gòu)體。AA軸向磁軸承線圈7J與AB軸向磁軸承線圈7U的結(jié)構(gòu)相同。AA軸向磁軸承線圈7J置于AA軸向磁軸承定子7E的的AC圓形凹腔7E2內(nèi)。AB軸向磁軸承線圈7U置于AB軸向磁軸承定子7P的的AD圓形凹腔7P2內(nèi)。AA徑向磁軸承定子7K(如圖2B、圖2C、圖8、圖8A所示)與AB徑向磁軸承定子7V的結(jié)構(gòu)相同。AA徑向磁軸承定子7K的中心是AA通孔7K3，AA徑向磁軸承定子7K的外圓部是AA圓盤(pán)體7K2，AA通孔7K3與AA圓盤(pán)體7K2之間是AA三角形開(kāi)口槽7K1。相鄰兩個(gè)AA三角形開(kāi)口槽7K1之間是AA徑向磁軸承線圈骨架7K4。AA徑向磁軸承線圈骨架7K4上安裝有AA徑向磁軸承線圈73。AB徑向磁軸承定子7V的中心是AB通孔7V3，AB徑向磁軸承定子7V的外圓部是AB圓盤(pán)體7V2，AB通孔7V3與AB圓盤(pán)體7V2之間是AB三角形開(kāi)口槽7V1。相鄰兩個(gè)AB三角形開(kāi)口槽7V1之間是AB徑向磁軸承線圈骨架7V4。AB徑向磁軸承線圈骨架7V4上安裝有AB徑向磁軸承線圈74。A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的組裝：在本發(fā)明中，A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的上結(jié)構(gòu)體的組裝為：多個(gè)AA徑向磁軸承線圈73分別設(shè)置在AA徑向磁軸承定子7K的AA徑向磁軸承線圈骨架7K4上；AA徑向磁軸承定子7K的AA通孔7K3與AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G的一端接觸；AA轉(zhuǎn)子疊層圈7G套接在A飛輪本體7A的內(nèi)圓環(huán)7A1上；AA徑向磁軸承定子7K安裝在AA磁軸承連接盤(pán)7F的AE圓形凹腔7F2內(nèi)；置于AA軸向磁軸承定子7E的AC圓形凹腔7E2內(nèi)；AA電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7C置于AA電機(jī)骨架7D的AA圓形凹腔7D2內(nèi)；AA電機(jī)骨架7D的AA翅片7D6上安裝有AA電機(jī)定子線圈71；AA電機(jī)定子線圈71的外部是AA電機(jī)永磁體7B；AA電機(jī)骨架7D的AA圓形壓板7D5與AA磁軸承連接盤(pán)7F的AC圓形壓板7F6之間安裝有AA軸向磁軸承定子7E；AA保護(hù)軸承套7I套接在A飛輪本體7A的內(nèi)圓環(huán)7A1上，且置于AA保護(hù)軸承座7H的AA開(kāi)口凹腔7H4中，AA保護(hù)軸承座7H與AA磁軸承連接盤(pán)7F通過(guò)螺釘固定。在本發(fā)明中，A組磁懸浮儲(chǔ)能飛輪7的下結(jié)構(gòu)體的組裝為：多個(gè)AB徑向磁軸承線圈74分別設(shè)置在AB徑向磁軸承定子7P的AB徑向磁軸承線圈骨架上；AB徑向磁軸承定子7P的AB通孔與AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R的一端接觸；AB轉(zhuǎn)子疊層圈7R套接在A飛輪本體7A的內(nèi)圓環(huán)7A1上；AB徑向磁軸承定子7V安裝在AB磁軸承連接盤(pán)7Q的AF圓形凹腔內(nèi)；置于AB軸向磁軸承定子7P的AD圓形凹腔7P2內(nèi)；AB電機(jī)定子導(dǎo)磁環(huán)疊層圈7M置于AB電機(jī)骨架7N的AB圓形凹腔7N2內(nèi)；AB電機(jī)骨架7N的AB翅片7N6上安裝有AB電機(jī)定子線圈72；AB電機(jī)定子線圈72的外部是AB電機(jī)永磁體7L；AB電機(jī)骨架7N的AB圓形壓板與AB磁軸承連接盤(pán)7Q的AD圓形壓板之間安裝有AB軸向磁軸承定子7P；AB保護(hù)軸承套7T套接在A飛輪本體7A的內(nèi)圓環(huán)7A1上，且置于AB保護(hù)軸承座7S的AB開(kāi)口凹腔中，AB保護(hù)軸承座7S與AB磁軸承連接盤(pán)7Q通過(guò)螺釘固定。本發(fā)明的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人的工作原理：(A)、機(jī)器人充電：在為本發(fā)明的地面移動(dòng)充電機(jī)器人充電時(shí)，通過(guò)多關(guān)節(jié)充電臂4與充電基站對(duì)接，開(kāi)始為本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器人充電，充電開(kāi)始后，首先磁軸承定子組件上電使旋轉(zhuǎn)組件懸??；電機(jī)定子組件上電使旋轉(zhuǎn)組件開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)組件的動(dòng)能。當(dāng)旋轉(zhuǎn)組件達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，表示機(jī)器人充電完成。(B)、目標(biāo)車(chē)輛定位：本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器人依靠GPS模塊和無(wú)線通訊模塊自動(dòng)尋找并鎖定目標(biāo)車(chē)輛，通過(guò)滾輪達(dá)到機(jī)器人的自主移動(dòng)，并利用視覺(jué)傳感器和超聲傳感器實(shí)現(xiàn)障礙物的躲避，當(dāng)機(jī)器人以最優(yōu)路徑到達(dá)目標(biāo)車(chē)輛位置時(shí)，可以通過(guò)多關(guān)節(jié)充電臂4與目標(biāo)車(chē)輛的充電接口對(duì)接，開(kāi)始準(zhǔn)備為目標(biāo)車(chē)輛充電。(C)、機(jī)器人放電：即為電動(dòng)汽車(chē)充電。此時(shí)電機(jī)定子組件作為發(fā)電機(jī)使用，將旋轉(zhuǎn)組件的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)多關(guān)節(jié)充電臂4輸出給電動(dòng)汽車(chē)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)速小于某一轉(zhuǎn)速(由目標(biāo)車(chē)輛到充電基站的距離和機(jī)器人的行駛路徑?jīng)Q定)時(shí)，表示機(jī)器人的一次放電過(guò)程完畢。(D)、多機(jī)器人協(xié)同充電：每個(gè)機(jī)器人帶有一個(gè)備用充電接口，接口形式與多關(guān)節(jié)充電臂4相匹配。當(dāng)目標(biāo)車(chē)輛電池容量較大，單臺(tái)機(jī)器人的電能無(wú)法充滿該電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)候，可采用多機(jī)器人協(xié)同充電，多個(gè)機(jī)器人通過(guò)GPS模塊和無(wú)線通訊模塊實(shí)現(xiàn)串聯(lián)為目標(biāo)車(chē)輛充電，達(dá)到更短的充電時(shí)間。(E)、機(jī)器人返回充電基站位置：機(jī)器人每次放電后必須留有足夠的電力，以維持機(jī)器人返回充電基站進(jìn)行再次充電。機(jī)器人通過(guò)多次循環(huán)充放電，往返于充電基站和目標(biāo)車(chē)輛之間，達(dá)到無(wú)人值守為電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電的過(guò)程。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的基于磁懸浮內(nèi)轉(zhuǎn)子飛輪儲(chǔ)能的地面移動(dòng)充電機(jī)器人，所要解決的是目前對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電難的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明地面移動(dòng)充電機(jī)器人攜帶兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的磁懸浮儲(chǔ)能飛輪，可以根據(jù)車(chē)主需要，自動(dòng)為電動(dòng)汽車(chē)充電。該地面移動(dòng)充電機(jī)器人具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1、充電時(shí)間短：磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的一大優(yōu)勢(shì)就是能夠快速充放電，利用該機(jī)器人為電動(dòng)汽車(chē)充電，可以使充電時(shí)間縮短至小于一小時(shí)。2、充電深度高：可以利用磁懸浮儲(chǔ)能飛輪的瞬間充放電功能，達(dá)到儲(chǔ)能飛輪的深度充電。3、機(jī)器人具有自主移動(dòng)、定位、識(shí)別、對(duì)接、充電等功能，不受停車(chē)位和車(chē)型限制。4、機(jī)器人外觀是扁平形狀，可以在汽車(chē)底盤(pán)下自由移動(dòng)，不受空間限制，且多個(gè)機(jī)器人可協(xié)同工作，以串聯(lián)方式(兩臺(tái)機(jī)器人之間通過(guò)各自的備用接口實(shí)現(xiàn)串聯(lián))為電池容量較大的電動(dòng)汽車(chē)充電。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3