本實用新型涉及機器人領域，尤其涉及一種汽車充電機器人的位移機構(gòu)。

背景技術：

目前，電動汽車由于對環(huán)境影響相對于傳統(tǒng)汽車較小，其發(fā)展前景被廣泛看好，發(fā)展迅速，而與此同時，相對于電動汽車的能源相關技術也應運而生，電動汽車的能源提供由車載蓄電池提供，目前的充電技術當為電動汽車充電時需要人工操作將充電插頭插入充電設備，成本太高，如何設計一種低造價的自動化位移裝置是有待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

本實用新型提供一種汽車充電機器人中用于承載充電接頭的第一向位移機構(gòu)，包括：

位移基座、與所述位移基座相活動裝配并可在所述位移基座上沿第一方向位移的位移臺，以及驅(qū)動所述位移基座與所述位移臺發(fā)生相對運動的驅(qū)動裝置，所述第一向位移機構(gòu)中的位移臺用于承載充電接頭和感應裝置，所述第一向位移機構(gòu)采用活動式套筒結(jié)構(gòu)。

進一步的，所述活動式套筒結(jié)構(gòu)包括：內(nèi)套筒及活動套設于所述內(nèi)套筒外的外套筒，驅(qū)動所述內(nèi)套筒與所述外套筒發(fā)生相對運動的所述驅(qū)動裝置，當所述位移基座為所述內(nèi)套筒時，所述位移臺為所述外套筒，當所述位移基座為所述外套筒時，所述位移臺為所述內(nèi)套筒。

進一步的，所述活動式套筒結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置包括螺桿，穿設于所述螺桿上的螺母，連接件及第一動力源，所述第一動力源帶動所述螺桿旋轉(zhuǎn)，所述螺桿設有外螺紋，所述螺母上設有與所述外螺紋匹配的內(nèi)螺紋，當所述位移臺為所述外套筒時，所述連接件固設于所述螺母與所述外套筒內(nèi)壁之間，當所述位移臺為所述內(nèi)套筒時，所述連接件固設于所述螺母與所述內(nèi)套筒內(nèi)壁之間。

進一步的，所述第一動力源包括步進電機或者伺服電機。

進一步的，所述驅(qū)動裝置還包括限位件，所述限位件具有環(huán)形貫穿腔體，并固設于所述內(nèi)外套筒與所述螺桿之間，所述螺桿穿過所述腔體。

本實用新型的有益效果是：

通過提供一種汽車充電機器人中用于承載充電接頭的第一向位移機構(gòu)，包括：位移基座、與所述位移基座相活動裝配并可在所述位移基座上沿第一方向位移的位移臺，以及驅(qū)動所述位移基座與所述位移臺發(fā)生相對運動的驅(qū)動裝置，所述第一向位移機構(gòu)中的位移臺用于承載充電接頭和感應裝置，所述第一向位移機構(gòu)采用活動式套筒結(jié)構(gòu)。這樣，可以控制所述位移臺帶動所述充電接頭移動，節(jié)省給汽車充電的時間，提升效率，并且造價相對便宜。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一充電機器人的控制模塊原理圖。

圖2為本實用新型實施例一充電機器人的結(jié)構(gòu)及位移方向圖。

圖3為本實用新型實施例一充電機器人的第一向位移機構(gòu)剖面細節(jié)圖。

圖4為本實用新型實施例一充電機器人的第二向位移機構(gòu)結(jié)構(gòu)細節(jié)圖。

圖5為本實用新型實施例一充電機器人的第二向位移機構(gòu)結(jié)構(gòu)及第三向位移機構(gòu)剖面細節(jié)圖。

圖6為本實用新型實施例一充電機器人的主視圖。

圖7為本實用新型實施例一充電機器人的右視圖。

圖8為本實用新型實施例一充電機器人帶有充電樁時的結(jié)構(gòu)圖。

圖9為本實用新型實施例一充電機器人的充電接口與充電接頭導準結(jié)構(gòu)細節(jié)圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例一：

本實施例提供一種裝配有用于承載充電接頭的第一向位移機構(gòu)的汽車充電機器人，如圖1-9所示，包括：

充電接頭40、用于承載充電接頭40并攜帶充電接頭40移動的位移平臺30、用于對汽車上與充電接頭40匹配的充電接口41位置進行感應的感應裝置10，以及分別與位移平臺30及感應裝置10相連以基于感應裝置10的感應信號控制位移平臺30攜帶充電接頭40移動并與充電接口41相對接的控制系統(tǒng)20。

在本實施例中，位移平臺30為XYZ三向位移平臺，位移平臺30包括：第一向位移機構(gòu)50、第二向位移機構(gòu)60及第三向位移機構(gòu)70，第一向位移機構(gòu)50、第二向位移機構(gòu)60及第三向位移機構(gòu)70均包括：位移基座、與位移基座相活動裝配并可在位移基座上沿某一方向位移的位移臺，以及驅(qū)動位移基座與位移臺發(fā)生相對運動的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)20相連，第一向位移機構(gòu)50中的位移臺用于承載充電接頭40，第一向位移機構(gòu)50中的位移基座與第二向位移機構(gòu)60中的位移臺相裝配，第二向位移機構(gòu)60中的位移基座與第三向位移機構(gòu)70中的位移臺相裝配，第一向位移機構(gòu)50、第二向位移機構(gòu)60及第三向位移機構(gòu)70中的至少一個采用活動式套筒結(jié)構(gòu)。此實施例中，第一向位移機構(gòu)50及第二向位移機構(gòu)60均采用活動式套筒結(jié)構(gòu)，第三向位移機構(gòu)70采用活動式滑軌結(jié)構(gòu)。第一向位移機構(gòu)50沿第一方向A位移，第二向位移機構(gòu)60沿第二方向B位移，第三向位移機構(gòu)70沿第三方向C位移。

在本實施例中，活動式套筒結(jié)構(gòu)包括：內(nèi)套筒61及活動套設于內(nèi)套筒61外的外套筒62，驅(qū)動所述內(nèi)套筒61與所述外套筒62發(fā)生相對運動的驅(qū)動裝置，位移基座為內(nèi)套筒61，位移臺為外套筒62。內(nèi)套筒61與外套筒62之間采取過盈配合的方式提供給位移臺一個支持力，并且內(nèi)套筒61與外套筒62的接觸面設為光滑面，以減少相對位移時產(chǎn)生的摩擦力。

在本實施例中，第一向位移機構(gòu)50及第二向位移機構(gòu)60均采用活動式套筒結(jié)構(gòu)，第三向位移機構(gòu)70采用活動式滑軌結(jié)構(gòu)，活動式滑軌結(jié)構(gòu)包括：底座71及沿第三方向C與底座71活動式裝配的滑板72，驅(qū)動所述底座71與所述滑板72發(fā)生相對運動的驅(qū)動裝置，位移基座為底座71，位移臺為滑板72。底座71固定，滑板72沿第三方向C相對于底座71滑動，帶動第一向位移機構(gòu)50及第二向位移機構(gòu)60一起運動。

在本實施例中，第一向位移機構(gòu)50的活動式套筒結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置包括螺桿63，穿設于螺桿63上的螺母64，連接件65及第一動力源66，第一動力源66帶動螺桿63旋轉(zhuǎn)，螺桿63設有外螺紋，螺母64上設有與外螺紋匹配的內(nèi)螺紋，位移臺為外套筒62，連接件65固設于螺母64與外套筒62內(nèi)壁之間。第一動力源66選用伺服電機或者步進電機，提供螺桿63旋轉(zhuǎn)動力，螺桿63設置在內(nèi)套筒61旋轉(zhuǎn)中心軸位置，螺桿63提供給螺母64一個旋轉(zhuǎn)力，內(nèi)套筒61提供外套筒62一個支持力，使得螺桿63旋轉(zhuǎn)時通過連接件65帶動外套筒62往遠離或者靠近內(nèi)套筒61方向移動?；顒邮教淄步Y(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置還包括限位件67，限位件67具有環(huán)形貫穿腔體，并固設于內(nèi)套筒61與螺桿63之間，螺桿63穿過腔體，限位件腔體內(nèi)壁設為光滑弧面。這樣，使得螺桿63旋轉(zhuǎn)時不會發(fā)生偏移以使螺桿63與螺母64之間更好的配合。

在本實施例中，第二向位移機構(gòu)60的活動式套筒結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置包括螺桿63，穿設于螺桿63上的活動件68，導軌69及第一動力源66，第一動力源66帶動螺桿63旋轉(zhuǎn)，螺桿63設有外螺紋，活動件68上設有與外螺紋匹配的內(nèi)螺紋，當位移臺為外套筒62時，導軌69固設于內(nèi)套筒61內(nèi)壁上，活動件68一側(cè)與導軌69活動式裝配，另一側(cè)固設于外套筒62內(nèi)壁上。第一動力源66選用伺服電機或者步進電機，提供螺桿63旋轉(zhuǎn)動力，螺桿63設置在內(nèi)套筒61旋轉(zhuǎn)中心軸位置，螺桿63提供給活動件68一個旋轉(zhuǎn)力，內(nèi)套筒61提供外套筒62一個支持力，使得活動件68通過導軌69結(jié)構(gòu)帶動外套筒62往遠離或者靠近內(nèi)套筒61方向移動?；顒蛹?8上設有感應器680，當活動件68沿導軌69滑動到極限位置時，感應器680感應不到導軌69位置使活動件68停止移動。

在本實施例中，活動式滑軌結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置包括第二動力源75，齒輪73及與齒輪匹配的直線齒條74，第二動力源75帶動齒輪73旋轉(zhuǎn)，直線齒條74沿位移方向與底座裝配，第二動力源75水平臥式設于底座71內(nèi)部。第二動力源75選用伺服電機或者步進電機，伺服電機或者步進電機帶動齒輪73旋轉(zhuǎn)，齒輪73帶動直線齒條74沿第三方向C運動，由于第二動力源75水平臥式設于底座71內(nèi)部，以節(jié)省底座71內(nèi)部的空間以容納更多的電氣部件，造成齒輪73的旋轉(zhuǎn)方向與直線齒條74的位移方向不匹配，所以驅(qū)動裝置還包括設于第二動力源75與齒輪73之間的轉(zhuǎn)向器76，把第二動力源75沿第三方向C的驅(qū)動力轉(zhuǎn)化為垂直于第三方向C的驅(qū)動力，使得齒輪73的旋轉(zhuǎn)方向與直線齒條74的位移方向重新匹配。

在本實施例中，感應裝置10包括設置在第一向位移機構(gòu)50中的位移臺上的攝像頭12及設于充電接頭40上的光電傳感器11，攝像頭12將對充電接口41拍攝的照片發(fā)送到控制系統(tǒng)20并與控制系統(tǒng)20的參考圖像比對得出第二向位移機構(gòu)60及第三向位移機構(gòu)70的位移方向與位移距離，光電傳感器11確定第一向位移機構(gòu)50的終點位置。汽車需要充電時，感應裝置10對汽車的充電接口41拍照并將照片傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)20，控制系統(tǒng)20內(nèi)存儲有各個車型的參考圖像，通過對比拍攝照片上充電接口41與參考圖像上充電接口的位置得到第二向位移機構(gòu)60及第三向位移機構(gòu)70的位移方向與位移距離，再將這個數(shù)據(jù)發(fā)送給驅(qū)動裝置自動控制第二向位移機構(gòu)60及第三向位移機構(gòu)70中的位移臺運動實現(xiàn)在第二方向B與第三方向C組成的平面上充電接頭40與汽車的充電接口41對接，這時，控制系統(tǒng)20發(fā)出指令移動第一向位移機構(gòu)50中的位移臺，當充電接頭40與汽車的充電接口41在第一方向A也對準時，光電傳感器11接觸不到光信號，并發(fā)送給控制系統(tǒng)20第一向位移機構(gòu)50的位移臺已移動到終點位置的信號，這時，位移平臺30的位移過程結(jié)束。

在本實施例中，充電接頭40具有與充電接口41的導準部42相對接的導準結(jié)構(gòu)。因為活動式套筒結(jié)構(gòu)在位移臺運動時存在擺動余量，而導準結(jié)構(gòu)的設置可以使充電接頭40即使在控制系統(tǒng)20產(chǎn)生誤差時，也可以通過擺動余量的運動幅度使充電接頭40順利與充電接口41對接。

在本實施例中，充電接口41設有第一導準斜面44，充電接頭40相應設有第二導準斜面43，兩個斜面相匹配導準。

在本實施例中，還包括：與充電接頭40通過充電電纜相連接的充電樁80。充電樁80提供充電電源。

這樣，可以對汽車進行自動充電，無需人工參與，節(jié)省時間增加效率，并且造價相對便宜。

實施例二：

本實施例與上述實施例的區(qū)別在于：第二向位移機構(gòu)60的位移臺為內(nèi)套筒61，位移基座為外套筒62，導軌69固設于外套筒62內(nèi)壁上，活動件68一側(cè)與導軌69活動式裝配，另一側(cè)固設于內(nèi)套筒61內(nèi)壁上。

實施例三：

本實施例與上述實施例的區(qū)別在于：第一向位移機構(gòu)50的位移臺為內(nèi)套筒61，位移基座為外套筒62，連接件65固設于螺母64與內(nèi)套筒61內(nèi)壁之間，內(nèi)套筒61用于承載充電接頭40。

實施例四：

本實施例與上述實施例的區(qū)別在于：第一向位移機構(gòu)50的活動式套筒結(jié)構(gòu)改為機械手，機械手裝配在第二向位移機構(gòu)60的位移臺上，感應裝置10及充電接頭40設于機械手上。

實施例五：

本實施例與上述實施例的區(qū)別在于：第二向位移機構(gòu)60采用與第一向位移機構(gòu)50相同的驅(qū)動裝置。

其他實施例與與上述實施例的區(qū)別在于：光電傳感器11可以用壓力傳感器代替，設于充電接頭40與充電接口41的接觸面上。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。