[发明专利]一种移动机器人充电装置

说明书

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及到一种移动机器人充电装置。

背景技术

随着国家宏观战略的重视，我国移动机器人的研究已经进入空前热门的时期。大多移动机器人供电都是通过电池供电且为手动充电。因此，通过自动充电的方式实现移动机器人的充电是近年研究的一个重要方向。现有技术中，用于移动机器人自动充电方式多种多样，已基本满足自动充电功能，但仍存在一些不足。

例如专利申请号为CN202495798U的实用新型专利公开的变电站巡检机器人自动充电机构，该方案充电是通过固定在机器人本体伸缩杆带动电极片插入充电座实现充电。但是这种方案对机器人本体的导航定位精度要求很高，机器人稍有走偏伸缩杆带动的电极片就不能成功与充电座对接。且伸缩杆为电机带动需要电能提供，增加了电池的负载。

例如专利申请号为CN106374257A的发明专利公开的一种移动机器人的自主充电装置，该方案充电装置包括充电座和充电触片。一方面充电座中的第一弹性件弹簧的摆动幅度较小，对导航定位精度要求较高从而降低了充电对接时电极对接的容忍度。另一方面，当机器人走偏时充电触头与充电触片不能很好的面接触。

发明内容

鉴于已有技术和装置存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种机器人充电装置，该充电装置具有结构简单、对接可靠且对导航定位精度容忍度大等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种移动机器人充电装置，包括安装在地面上的充电插头装置和安装在机器人本体上的充电插座装置，所述充电插头装置的电极与所述充电插座装置的电极相接触即可进行充电，所述充电插头装置包括插头电极、一端用于安装插头电极的插头电极安装件、能够使得插头电极安装件实现水平前后移动的导向元件和竖向设置的底座支撑板，所述导向元件安装在所述底座支撑板上，所述底座支撑板上开设有通孔，所述导向元件横穿过所述通孔且能在所述通孔中水平左右摆动，所述通孔用于限制其摆动角度。

优选地，所述导向元件包括上导槽、下导槽、法兰轴、第一弹性件、转接板和挡块，所述上导槽和下导槽固连，位于所述上导槽头端的插头电极安装件的另一端与转接板固连，所述转接板与所述法兰轴的一端连接，所述法兰轴另一端与固设在所述上导槽尾端的挡块连接，所述第一弹性件套设于所述法兰轴上并设于所述转接板和所述挡块之间，所述插头电极安装件能够沿着所述上导槽和下导槽作水平前后移动。

优选地，所述导向元件上固设有定位块，用于对插头电极的移动进行限位。

优选地，所述导向元件靠近底座支撑板的两侧分别设有第二弹性件（13），优选地，第二弹性件连接于所述导向元件和底座支撑板之间。

优选地，所述导向元件的上下两端分别安装有竖向的销轴，每个所述销轴均与固设在底座支撑板上对应的L型固定板相连。

优选地，所述充电插座装置包括电极安装盒和喇叭口，所述电极安装盒内设置有与所述插头电极面接触的插座电极，所述喇叭口里小外大且里端设于所述电极安装盒靠近所述充电插头装置一端上。

优选地，所述充电插座装置中设置有若干组插座电极单元，每组插座电极单元包括相对设置的两个插座电极，相对设置的两个插座电极之间设有间隙用于插入所述插头电极，每个插座电极远离所述间隙的一侧均与对应的垫块固连，所述垫块远离相应的插座电极的一侧设有第三弹性件。

优选地，每个垫块靠近对应的插座电极的一侧均设有相应的固定支撑件，所述固定支撑件固装在所述电极安装盒上，每个垫块与相应的固定支撑件之间留有间隙使得垫块上下运动挤压第三弹性件。

优选地，所述第三弹性件为弹片或板簧。

优选地，每个所述的插头电极厚度大于对应的两个插座电极之间的间隙。

本发明与现有技术相比，其优点为：

（1）本装置充电的动能由机器人向后运动所提供，不需要外在动能，节省能量。

（2）本装置采用两自由度插头装置，安装在地面与机器人分离。其中旋转自由度可以实现旋转运动以提高电极对接的容忍度，伸缩自由度可实现插头电极的前后运动以吸收机器人充电运动过程中产生的撞击和实现插头电极进入插座。

（3）插座装置包含有喇叭口，当机器人有较小偏移时，插头可以通过喇叭口和插头旋转自由度的共同作用进入插座，实现电极对接，从而增大电极对接的容忍度，从而减少机器人对导航定位精度的要求。