本發(fā)明涉及移動(dòng)機(jī)器人，尤其是涉及面向智能車自主充電的柔性對(duì)接裝置。

背景技術(shù)：

目前，大多數(shù)移動(dòng)機(jī)器人、agv等智能車的充電方式主要有兩種，一種是人工連接充電插頭和插座，從而給智能車的蓄電池充電，這種充電方式簡(jiǎn)單，但是需要人為操作，在無人值守的場(chǎng)合不適用；第二種是智能車自主充電，這種方式通常是智能車自主尋找充電樁或充電插頭，并與其對(duì)接，從而完成充電。第二種充電方式雖然自動(dòng)化程度較高，但是由于充電樁和充電插頭大多使用剛性材料，且通常是固定的，整個(gè)對(duì)接過程屬剛性對(duì)接。剛性對(duì)接方式對(duì)智能車的定位精度要求很高，在對(duì)接過程中會(huì)因定位誤差的存在，造成充電接頭和充電接口之間的相互擠壓力大，導(dǎo)致設(shè)備磨損嚴(yán)重，從而降低了整個(gè)充電裝置的使用壽命和可靠性。另外，固定的充電接頭既占空間，又長(zhǎng)期裸露容易吸附異物，不安全。中國(guó)專利cn203301199u公開一種用于agv引導(dǎo)車帶伸縮觸頭的智能對(duì)位充電裝置，但是由于該充電裝置需要滑行臺(tái)和滑行導(dǎo)軌來控制充電觸頭與充電極板連接，使得整個(gè)充電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于其滑行導(dǎo)軌長(zhǎng)期裸露，可靠性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為了克服現(xiàn)有智能車充電對(duì)接裝置對(duì)定位精度要求較高和容易磨損、可靠性低等缺點(diǎn)，提供采用柔性對(duì)接方式，可大大降低定位精度要求和對(duì)接擠壓力，且充電接頭可智能收放，不僅節(jié)約空間，還有利于充電接頭的存放和維護(hù)的面向智能車自主充電的柔性對(duì)接裝置。

本發(fā)明設(shè)有受電底座、導(dǎo)電彈性片、滾輪、充電電極片、充電接頭頭部、柔性連桿、充電接頭尾部、控制模塊、信號(hào)收發(fā)器、充電底座、電機(jī)、收納槽和導(dǎo)線；

所述導(dǎo)電彈性片通過螺栓固定在絕緣的受電底座上，所述導(dǎo)電彈性片與導(dǎo)線連接；所述滾輪與充電接頭頭部鉸接，充電電極片安裝在絕緣的充電接頭頭部?jī)蓚?cè)，充電接頭頭部和充電接頭尾部之間由柔性連桿連接，充電接頭尾部和充電底座鉸接，電機(jī)在90°以內(nèi)旋轉(zhuǎn)展開或放入收納槽；電機(jī)、信號(hào)收發(fā)器、控制模塊以及收納槽全都固定在充電底座上，所述信號(hào)收發(fā)器包括信號(hào)接收器和距離探測(cè)器。

本發(fā)明的充電接口通過受電底座上的螺孔固定在智能車上，每個(gè)導(dǎo)電彈性片由導(dǎo)線連接連通車內(nèi)電源系統(tǒng)。

本發(fā)明由處于同一高度的充電接口和充電接頭兩部分組成，所述充電接口由絕緣受電底座和兩個(gè)固定在受電底座上的導(dǎo)電彈性片組成，充電接口固定在智能車上。所述充電接頭由充電接頭頭部、柔性連桿在外力下可彎曲、充電接頭尾部、充電底座、收納槽、信號(hào)收發(fā)器、電機(jī)以及控制模塊等部分組成，其頭部和尾部之間由空心柔性連桿連接。所述充電接頭頭部頂端裝有一個(gè)滾輪、側(cè)面有兩個(gè)電極片每個(gè)電極片由導(dǎo)線連接連通外部電源，所述充電接頭尾部和充電底座鉸接，并可隨著固定在底座上的電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)智能車需要充電時(shí)，它可根據(jù)充電接頭的位置信息，通過其充電控制模塊駛向充電接頭，同時(shí)：智能車與充電接頭發(fā)出通信，充電接頭的信號(hào)收發(fā)器收到信號(hào)后，通過控制模塊將充電接頭從收納槽中展開，做好充電準(zhǔn)備；或者充電接頭的信號(hào)收發(fā)器檢測(cè)到有車體靠近時(shí)，主動(dòng)將充電接頭從收納槽中展開，做好充電準(zhǔn)備。當(dāng)接近充電接頭后，小車向其緩慢靠近，使小車上的充電接口和充電接頭對(duì)接。當(dāng)智能車定位不準(zhǔn)確存在對(duì)接誤差時(shí)，充電接頭頂端的滾輪可以沿著受電底座邊緣滾動(dòng)，引導(dǎo)充電接口和充電接頭準(zhǔn)確對(duì)接，同時(shí)，因?qū)诱`差產(chǎn)生的外力會(huì)使得柔性連桿彎曲，充電接頭產(chǎn)生變形從而適應(yīng)充電接口和充電接頭的對(duì)接誤差。充電完成后，智能車駛出，使得充電接口和充電接頭分離。待小車駛遠(yuǎn)，充電接頭通過通信或距離檢測(cè)的方式得知后，控制模塊控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，把充電接頭收入收納槽中。

本發(fā)明的有益效果是：充電接頭采用柔性材料連接，使得智能車在自主充電時(shí)，不需要太高的定位精度即可實(shí)現(xiàn)充電接口和充電接頭的精準(zhǔn)對(duì)接；同時(shí)可以有效減小定位誤差造成的充電接頭和充電接口的相互擠壓力。另外，通過通信或主動(dòng)檢測(cè)的方式，充電接頭可以智能收放，不僅節(jié)約空間，還方便存放和避免落入灰塵雜物，從而大大提高充電裝置的可靠性、安全性以及使用壽命。

附圖說明

圖1是充電接口和充電接頭無誤差對(duì)接的示意圖。

圖2是充電接頭頂端滾輪沿受電底座邊緣滾動(dòng)的示意圖。

圖3是有誤差時(shí)充電接口和充電接頭柔性適應(yīng)對(duì)接的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述內(nèi)容、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加清晰易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。在下面的介紹中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明能夠以多種不同于以下描述的其它方式來實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明原理的情況下進(jìn)行改進(jìn)和潤(rùn)飾，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施方式的限制。

本發(fā)明的充電接口如圖1所示，導(dǎo)電彈性片2通過螺栓固定在絕緣的受電底座1上，充電接口通過受電底座上的螺孔固定在智能車上，每個(gè)導(dǎo)電彈性片2由導(dǎo)線13連接連通車內(nèi)電源系統(tǒng)。滾輪3與充電接頭頭部5鉸接，充電電極片4安裝在絕緣的充電接頭頭部5兩側(cè)，充電接頭頭部5和充電接頭尾部7之間由空心柔性連桿6連接。充電接頭尾部7和充電底座10鉸接，并可隨電機(jī)11在90°以內(nèi)旋轉(zhuǎn)展開或放入收納槽。電機(jī)11、信號(hào)收發(fā)器9、控制模塊8以及收納槽12全都固定在充電底座10上，這里的信號(hào)收發(fā)器包括信號(hào)接收和距離探測(cè)器件。

實(shí)施例工作流程如下：

首先，當(dāng)智能車需要充電時(shí)，智能車向充電接頭發(fā)出通信信號(hào)，充電接頭上的信號(hào)收發(fā)器9接收到信號(hào)后，控制模塊8控制電機(jī)11旋轉(zhuǎn)90°，使充電接頭從收納槽12中展開?；蛘撸撼潆娊宇^上的信號(hào)收發(fā)器9檢測(cè)到車體靠近時(shí)，主動(dòng)控制充電接頭從收納槽12中展開。

然后，智能車根據(jù)充電接頭的位置信息，通過定位控制模塊逐漸向充電接頭移動(dòng)。接近充電接頭后，小車向其緩慢靠近，即充電接口和充電接頭緩慢對(duì)接。當(dāng)充電接口和充電接頭無法準(zhǔn)確對(duì)接時(shí)，充電接頭頂端的滾輪3沿著受電底座1的邊緣滾動(dòng)如圖2所示，引導(dǎo)充電接頭和充電接口準(zhǔn)確對(duì)接，與此同時(shí)，柔性連桿6將受力而發(fā)生彎曲，充電接頭產(chǎn)生變形來適應(yīng)其與充電接頭的對(duì)接誤差，對(duì)接結(jié)果如圖3所示。如果充電接口和充電接頭對(duì)接時(shí)沒有位置誤差，對(duì)接結(jié)果如圖1所示。

充電完畢后，智能車向外移動(dòng)，使得充電接口和充電接頭分離。待智能車駛離充電接頭后，智能車再一次發(fā)出通信信號(hào)，信號(hào)收發(fā)器9接收信號(hào)后，控制模塊8控制電機(jī)11反向旋轉(zhuǎn)90°，從而驅(qū)動(dòng)充電接頭收入收納槽12；或者：充電接頭上的信號(hào)收發(fā)器9檢測(cè)到車體遠(yuǎn)離時(shí)，主動(dòng)控制充電接頭放入收納槽12中。

至此，整個(gè)自動(dòng)充電過程完畢。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
面向智能車自主充電的柔性對(duì)接裝置，涉及移動(dòng)機(jī)器人。設(shè)有受電底座、導(dǎo)電彈性片、滾輪、充電電極片、充電接頭頭部、柔性連桿、充電接頭尾部、控制模塊、信號(hào)收發(fā)器、充電底座、電機(jī)、收納槽和導(dǎo)線；所述導(dǎo)電彈性片通過螺栓固定在絕緣的受電底座上，所述導(dǎo)電彈性片與導(dǎo)線連接；所述滾輪與充電接頭頭部鉸接，充電電極片安裝在絕緣的充電接頭頭部?jī)蓚?cè)，充電接頭頭部和充電接頭尾部之間由柔性連桿連接，充電接頭尾部和充電底座鉸接，電機(jī)在90°以內(nèi)旋轉(zhuǎn)展開或放入收納槽；電機(jī)、信號(hào)收發(fā)器、控制模塊以及收納槽全都固定在充電底座上，所述信號(hào)收發(fā)器包括信號(hào)接收器和距離探測(cè)器。

技術(shù)研發(fā)人員：仲訓(xùn)昱;李躍亮;劉嘉偉;彭俠夫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.27
技術(shù)公布日：2017.08.11