[发明专利]一种移动机器人自主充电对接装置

说明书

本发明公开了一种移动机器人自主充电对接装置，包括安装于机器人上的充电母头和安装于充电桩上与充电母头配合的充电公头；充电母头包括两片母头电极，两片母头电极分别安装于母头壳体内的两个方形凹槽内；两片母头电极外侧翘边卡置于方形凹槽外侧台阶面内；充电公头包括公头固定座和套设于公头固定座上的公头滑盖；公头固定座包括设置于底座固定件上的公头电极，公头电极固定于方形凹槽中的电极固定槽内；公头滑盖后端开口用于套装公头固定座，前端面板上设置两个方形凸台和圆柱凸台，圆柱凸台位于两个方形凸台之间；方形凸台上开设有用于引出公头电极的槽孔；位于公头滑盖内的两侧面板上均安装一条与公头固定座中滑块配合的滑轨。

技术领域

本发明属于机器人对接充电的技术领域，具体涉及一种移动机器人自主充电对接装置。

背景技术

随着移动机器人相关科学技术的不断进步，各类移动机器人产品的应用日益广泛，如扫地机器人、巡检机器人、迎宾机器人、物流机器人等在以电池能源为动力的机器人应用中，都要求机器人能够实现自主充电功能。但受到机器人定位精度不够高，机器人运行环境比较复杂等条件限制，大多机器人存在充电对接成功率不高，充电电极接触不可靠，机器人和充电桩电极外露不安全等问题。因此，研发一款能够实现大容差、接触稳定、安全可靠的充电对接装置具有较大的实用价值和意义。

现有技术一，扫地机器人自主充电对接装置主要采用底面或侧面裸露金属电极接触方式进行对接充电。

其缺点为：

a.电极裸露，存在安全隐患：可能与其他外部金属接触导致短路，引起内部电气部件损坏，甚至引起火灾等风险。

b.触点式接触，可靠性不高：虽然电极面积较大，但实际有效接触部位为单点接触，无法承载大电流快速充电场合的需求，且容易发生接触不良、充电中断等现象。

c.容差较小，充电成功率不高：充电电极均为刚性材料，若机器人在各个方向均有位移误差和角度误差的情况下容易发生对接不成功的情况。

d.电极表面易污染，需要定期维护：由于电极长期裸露在外，容易沾染灰尘、油污等影响导电性能的污染物，导致电极接触不良或无法充电，需要定期对电极表面进行清理维护。

现有技术二，参考图9，申请号为201720606992.1，申请名称为一种面向智能车自主充电的柔性对接装置的专利，涉及移动机器人。设有受电底座、导电弹性片、滚轮、充电电极片、充电接头头部、柔性连杆、充电接头尾部、控制模块、信号收发器、充电底座、电机、收纳槽和导线所述导电弹性片通过螺栓固定在绝缘的受电底座上,所述导电弹性片与导线连接所述滚轮与充电接头头部铰接,充电电极片安装在绝缘的充电接头头部两侧,充电接头头部和充电接头尾部之间由柔性连杆连接,充电接头尾部和充电底座铰接,电机在90°以内旋转展开或放入收纳槽电机、信号收发器、控制模块以及收纳槽全都固定在充电底座上,所述信号收发器包括信号接收器和距离探测器。

导电弹性片通过螺栓固定在绝缘的受电底座上，充电接口通过受电底座上的螺孔固定在智能车上，每个导电弹性片由导线连接连通车内电源系统。滚轮与充电接头头部铰接，充电电极片安装在绝缘的充电接头头部两侧，充电接头头部和充电接头尾部之间由空心柔性连杆连接。充电接头尾部和充电底座铰接，并可随电机在90°以内旋转展开或放入收纳槽。电机、信号收发器、控制模块以及收纳槽全都固定在充电底座上，这里的信号收发器包括信号接收和距离探测器件。

其缺点为：

a.装置体积大，安装不方便，对于小型移动机器人等对空间体积有严格要求的场合并不适用。

b.虽然做到了充电接头在未充电过程可将电极隐藏，但需要增加额外的控制电机及其驱动、控制系统，增加了系统硬件成本可开发成本。

c.空心柔性连杆材料不易选取，且极易损坏，若机器人对接位置误差过大则可能导致柔性连杆发生破坏性损伤。