本發(fā)明涉及充電樁領(lǐng)域，尤其涉及一種移動機(jī)器人自主充電裝置。

背景技術(shù)：

目前，移動機(jī)器人通過安裝在其內(nèi)部的可充電電池提供電源，從而實(shí)現(xiàn)在設(shè)定區(qū)域內(nèi)完成給定的工作。當(dāng)電池電量較低時需要進(jìn)行充電，以往采用人工將充電接口插上，充滿時再人工分離，存在增加人力且在特殊場合具有危險(xiǎn)的情況，故自主充電樁應(yīng)運(yùn)而生。

移動機(jī)器人的自主充電對接是在移動機(jī)器人上加裝感應(yīng)探測元件，感應(yīng)探測元件將感應(yīng)的信號傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再規(guī)劃機(jī)器人的行駛路徑從而實(shí)現(xiàn)對接。但移動機(jī)器人在自動對接充電時，往往由于對接角度偏差使得對接不成功，無法高效完成自主充電動作，且對接過程易損壞設(shè)備，造成成本高。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種移動機(jī)器人自主充電裝置，對于對接的角度偏差兼容性好，對接頭自由度多，自主充電連接容易，可靠性高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何消除移動機(jī)器人充電時的對位不準(zhǔn)所產(chǎn)生的角度和位移偏差以及如何消除充電對接時移動機(jī)器人的對充電樁產(chǎn)生的沖擊力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動機(jī)器人自主充電裝置，包括充電樁架體、對接調(diào)整單元和控制箱，所述對接調(diào)整單元通過安裝板安裝于所述充電樁架體內(nèi)部，僅充電觸頭外露；所述對接調(diào)整單元被配置為抵消移動機(jī)器人充電時的對位不準(zhǔn)所產(chǎn)生的角度和位移偏差；所述控制箱內(nèi)裝有充電器，且所述充電器與所述充電觸頭電性連接。

進(jìn)一步地，所述對接調(diào)整單元包括充電觸頭、彈性件組、調(diào)節(jié)架體和c副，其中，所述充電觸頭通過所述c副與所述調(diào)節(jié)架體連接，所述彈性件組連接所述充電觸頭和所述調(diào)節(jié)架體和所述充電樁架體。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)架體呈c字形，包括上臂、垂直臂和下臂，所述c副安裝于所述垂直臂上；所述充電觸頭通過銷軸安裝在所述c副上；所述下臂末端設(shè)置有u形限位器。

進(jìn)一步地，所述上臂上設(shè)置有長條孔。

進(jìn)一步地，所述彈性件組包括第一彈性件、第二彈性件、第三彈性件、第四彈性件、第五彈性件和第六彈性件，其中，所述第一彈性件連接所述上臂的末端和所述安裝板，所述第二彈性件和所述第三彈性件分列兩側(cè)連接所述上臂靠近所述垂直臂的地方和所述安裝板；所述第四彈性件和所述第五彈性件分列兩側(cè)連接所述充電觸頭和所述上臂；所述第六彈性件連接所述下臂和所述充電觸頭。

進(jìn)一步地，所述第一彈性件與所述安裝板的連接被配置為使得所述充電觸頭具有第一自由度。

進(jìn)一步地，所述第二彈性件和第三彈性件與所述安裝板的連接被配置為使得所述充電觸頭具有第二自由度。

進(jìn)一步地，所述第四彈性件和所述第五彈性件與所述充電觸頭的連接被配置為使得所述充電觸頭具有第三自由度。

進(jìn)一步地，所述第六彈性件與所述充電觸頭的連接被配置為使得所述充電觸頭具有第四自由度。

進(jìn)一步地，所述第一彈性件、第二彈性件、第三彈性件、第四彈性件、第五彈性件和第六彈性件均為彈簧。

當(dāng)移動機(jī)器人在需要充電時，將自主移動到該充電樁前，與充電樁前端露出的充電觸頭對接進(jìn)行充電，本發(fā)明所述的移動機(jī)器人自主充電裝置，能夠在對準(zhǔn)充電樁進(jìn)行充電過程中所產(chǎn)生的沖擊力通過充電樁所具有的第一自由度緩沖；移動機(jī)器人在對準(zhǔn)充電座進(jìn)行充電過程中所產(chǎn)生的角度偏差通過充電座所具有的第二自由度抵消；移動機(jī)器人在對準(zhǔn)充電座進(jìn)行充電過程中所產(chǎn)生的上下位移偏差通過充電座所具有的第三自由度抵消；移動機(jī)器人在對準(zhǔn)充電座進(jìn)行充電過程中所產(chǎn)生的左右位移偏差通過充電座所具有的第四自由度抵消。本發(fā)明所述的移動機(jī)器人自主充電裝置能夠自動校正對接時產(chǎn)生的角度和位移偏差，且對接效率高，使用壽命長。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的移動機(jī)器人自主充電裝置三維視圖；

圖2是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的自主充電裝置內(nèi)部的三維視圖；

圖3為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的對接調(diào)整單元三維視圖；

圖4為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的對接調(diào)整單元的正視圖；

圖5為圖4的a-a剖視圖；

其中，1-充電樁架體；2-對接調(diào)整單元；3-控制箱；4-充電器；5-調(diào)節(jié)架體；6-安裝板；7-充電觸頭；8-c副；9-銷軸；10-架體安裝軸(上臂)；11-第一彈性件；12-第二彈性件；13-第三彈性件；14-第四彈性件；15-第五彈性件；16-第六彈性件。

具體實(shí)施方式

圖1示出了本發(fā)明涉及的一種移動機(jī)器人自主充電裝置的一個較佳實(shí)施例的整體外觀效果，圖2示出了本發(fā)明涉及的一種充電樁的優(yōu)選實(shí)施方式。該實(shí)施方式中，這種移動機(jī)器人自主充電裝置包括充電樁架體1、對接調(diào)整單元2、控制箱3。充電樁架體1內(nèi)部安裝有對接調(diào)整單元2，并露出充電觸頭7；對接調(diào)整單元2通過自身機(jī)構(gòu)用于抵消移動機(jī)器人充電時的對位不準(zhǔn)所產(chǎn)生的角度和位移偏差；控制箱3內(nèi)裝有充電器4，且充電器與充電觸頭有電線連接，以保證充電樁為需充電設(shè)備供電。

圖3、圖4和圖5詳細(xì)敘述對接調(diào)整單元2的調(diào)整機(jī)構(gòu)。第一彈性件11將調(diào)節(jié)架體5與安裝板連接，使充電觸頭7具有第一自由度(前后移動)；充電觸頭7通過一個銷軸9安裝在c副8上，使充電觸頭7具有第二自由度(以銷軸為支點(diǎn)左右擺動)；第四彈性件14、第五彈性件15和第六彈性件16將充電觸頭7懸掛在銷軸9中部，使充電觸頭可上下浮動，因而具有第三自由度(上下移動)，這三個彈性件可保證在充電樁在非工作狀態(tài)時充電觸頭7與調(diào)節(jié)架體5方向一致；調(diào)節(jié)架體5由一個架體安裝軸10固定在安裝板6上，使得調(diào)節(jié)架體可以以架體安裝軸10為支點(diǎn)擺動，該擺動和第二自由度共同作用，使得充電觸頭7具有了第四自由度(左右移動)；調(diào)節(jié)架體5的架體安裝軸孔為一長條孔，可對第一自由度進(jìn)行限位；第二彈性件12、第三彈性件13對稱布置在調(diào)節(jié)架體5后部兩端，可保證在充電樁非工作狀態(tài)時將調(diào)節(jié)架體5拉回初始狀態(tài)，從而保證充電觸頭7在充電樁每次結(jié)束工作后能回到原位。

第一自由度的作用是：當(dāng)需充電設(shè)備與充電觸頭7對接產(chǎn)生前后方向的沖擊力時，第一彈性件11可以緩沖該沖擊力，同時使充電觸頭7壓緊充電設(shè)備，保證充電觸頭不會與充電設(shè)備脫離而充電中斷。

第二自由度的作用是：充電觸頭7可以以銷軸9為支點(diǎn)自由擺動，可以抵消需充電設(shè)備的對位不準(zhǔn)所產(chǎn)生的角度偏差，即使需充電設(shè)備以比較歪斜的方向進(jìn)入，依然可以順利進(jìn)行對接。

第三自由度的作用是：第四彈性件14、第五彈性件15和第六彈性件16的作用，充電觸頭可沿著銷軸9上下浮動，可以抵消需充電設(shè)備的對位不準(zhǔn)所產(chǎn)生的位移偏差，降低充電設(shè)備的充電口的安裝精度，消除因地面不平而導(dǎo)致的對接失敗。

第四自由度的作用是：調(diào)節(jié)架體5的擺動和第二自由度的共同作用使充電觸頭7可以實(shí)現(xiàn)左右平移。

在需充電設(shè)備的對位不準(zhǔn)所產(chǎn)生角度偏差時，在第二自由度的作用下，可以使充電觸頭7和需充電設(shè)備的充電口對接，但是充電觸頭7不是垂直進(jìn)入充電口，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞和對接失敗。第四自由度可以保證充電觸頭7垂直進(jìn)入充電口。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。