充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种充电系统，包括充电机构和对接机构，所述充电机构包括充电块和支撑板，充电块的前端通过固定轴安装在支撑板上，充电块可绕固定轴转动；所述支撑板上安装一个或多个拉簧，拉簧一端连接支撑板，另一端连接充电块后端；所述充电块包括两个分别与充电器正负极相连的活动电极；所述对接机构安装在需要充电的可移动平台上，其上安装有与活动电极对应的固定电极片。本发明专利技术通过拉簧的结构设计可实现柔性对接；活动电极通过弹簧压紧，不会出现虚接触的情况；撞针开关机构的设计使充电过程更加安全；充电块后端圆弧面的设计，可实现限位，防止活动电极与固定电极脱离，充电过程更加稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于充电
，尤其涉及一种简洁可靠的自主充电系统，用于移动平台的自动充电，保证充电对接过程的可靠性与稳定性，给予充电过程较大的对接容差。
技术介绍
自主移动机器人被越来越广泛地应用于各种场合，如娱乐、搬运、清洁、保安等。在这些不同场合的应用都需要机器人能适应所处的环境，无论是开放式环境还是封闭式环境，无论是室内环境还是室外环境。目前，移动机器人都是使用高质量的机载可充电蓄电池组来给自身供电，但是一般也只能维持几个小时，由于机载电源容量的限制，一旦电能耗尽，必须给机器人进行充电。机器人具有两种方式，第一种当移动机器人电力不足时，发出提示信号，可由操作人员手动完成机器人与充电器之间的电器连接，然后实施充电；第二种，通过机器人自主导航寻找充电地点，实现机器人的自主充电，这种充电方式满足机器人长期在无人干涉的情况下自主工作这一要求，使得机器人实现长期自主的功能。选择自主充电模式时，需要有供机器人充电的充电站以及安装在机器人上与充电站对接的机构，充电站设计以及充电站对接机构设计的好坏直接影响了自主充电的性能，包括对接过程的可靠性与稳定性、对接的安全性，以及充电安全性等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种充电系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种充电系统，包括充电机构和对接机构，所述充电机构包括充电块和支撑板，充电块的前端通过固定轴安装在支撑板上，充电块可绕r>固定轴转动；所述支撑板上安装一个或多个拉簧，拉簧一端连接支撑板，另一端连接充电块后端；所述充电块包括两个分别与充电器正负极相连的活动电极；所述对接机构安装在需要充电的可移动平台上，其上安装有与活动电极对应的固定电极片。进一步地，所述拉簧为两个，两个拉簧的一端分别固定在支撑板两侧，两个拉簧的另一端分别与充电块后端连接，使充电块与两个拉簧形成可活动的星型结构。进一步地，所述充电块的前端具有斜角，充电块的后端比前端宽。进一步地，所述充电块包括充电座和活动电极模块，活动电极模块安装在充电座上，活动电极模块包括基板，活动电极对称设置在基板两侧，活动电极的中部向外凸起伸出充电座。进一步地，所述活动电极模块还包括电极弹簧，基板的左右两侧对称设有电极导向槽，两个电极导向槽分别有一处开口，活动电极的中部凸起从开口处伸出充电座外，两端扣入电极导向槽开口，电极弹簧一端固定在电极导向槽底部，另一端抵顶活动电极。进一步地，所述活动电极模块还包括安装在电极弹簧与活动电极之间的导向板；导向板长度大于电极导向槽开口长度，导向板通过立柱套接在电极弹簧中带动电极弹簧做伸缩运动，立柱长度小于电极弹簧非压缩状态的长度。进一步地，所述充电块还包括撞针和微动开关，活动电极位于靠近充电块前端位置，撞针位于靠近充电块后端位置，所述撞针向外凸出充电座，可在充电座内做向内向外的伸缩运动，撞针向内运动时，接触微动开关触端滚轮，触发微动开关接通充电器与活动电极模块，使充电机构给对接机构供电。进一步地，所述充电座还包括撞针导向槽，撞针导向槽底部安装撞针弹簧，撞针一端沿撞针导向槽压入充电座，另一端从撞针导向槽口凸出充电座。进一步地，所述对接机构包括导向槽，固定电极片固定在导向槽内侧，导向槽面向充电块的形状与充电块外侧的形状相适应。进一步地，所述充电块的后端呈扇形，其圆弧面曲率半径大于对接机构导向槽前端曲率半径。本专利技术的有益效果：充电座与支撑板直接通过拉簧链接，在对接过程中可以有较大范围的转动，充电块靠近活动电极一端有倒角，对接机构导向槽进入充电块时如果位置有一定偏差，充电块可以随导向槽适当转动，对接过程位置自调整，实现柔性对接，减小因为对接精度造成的损害；充电座上电极为活动电极，通过弹簧压紧，充电过程中，活动电极在弹簧的恢复力作用下将与对接机构上的固定电极保持稳定接触，不会出现虚接触的情况；活动电极与电极基座之间有导向板和弹簧，该结构可以保证活动电极受到对接机构斜向的压力时只向内压缩运动，结构简单紧凑；充电座上装有撞针开关机构，在非对接状态，开关关闭，活动电极上将没有电压，对接时，活动电极才上电，使充电过程更加安全；充电块后端圆弧面曲率半径大于导向槽前端曲率半径，导向槽进入一定深度与充电块圆弧面接触后，将被几何限位，不能继续进入，实现限位，防止活动电极与固定电极脱离，充电过程更加稳定可靠。附图说明图1为本专利技术充电系统整体结构示意图；图2为充电机构结构示意图；图3为拉簧与充电块连接示意图；图4为充电座上的安装部件结构示意图；图5为活动电极模块组成示意图；图6为对接机构结构示意图；图7为固定电极盒结构示意图；图中，充电机构1、对接机构2、导向槽21、固定电极盒座221、固定电极片222、固定电极盒盖223、充电块3、充电座31、撞针32、撞针弹簧33、微动开关34、支撑板4、固定轴5、拉簧6、吊环螺丝7、活动电极模块8、基板81、导向板82、电极弹簧83、活动电极84。具体实施方式本专利技术的目的在于设计一种简洁可靠的自主充电系统，用于移动平台的自动充电，保证充电对接过程的可靠性与稳定性，给予充电过程较大的对接容差。如图1、2所示，本专利技术提供的一种用于可移动平台自主充电的充电系统，包括充电机构1和对接机构2，所述充电机构1包括充电块3和支撑板4，所述对接机构2安装在需要充电的可移动平台上。如图2-图4所示，充电块3的前端通过固定轴5安装在支撑板4上，充电块3可绕固定轴5周向转动。在支撑板4上设有一个或多个拉簧6。当采用一个拉簧6时，拉簧6的一端固定在支撑板4上，另一端与充电块3的后端连接，初始位置时拉簧6与充电块3呈一条直线，当外力从侧面作用于充电块3时，充电块3转动带动拉簧6拉伸，当外力消除后，拉簧6带动充电块3恢复到初始位置。当采用两个拉簧6时，如图3所示，两个拉簧6的一端分别固定在支撑板4两侧，两个拉簧6的另一端分别通过吊环螺丝7与充电块3的后端连接，吊环螺丝7固定在充电块3的后端，充电块3与两个拉簧6形成可活动的星型结构。对称的两个拉簧6可呈一定角度设置或呈一条线设置。两个拉簧6初始预拉伸量相同以保证充电块3在两个拉簧6的中间位置，当充电块3在外力作用下绕固定轴5转动时，一侧拉簧6拉伸量将增加，另一侧拉簧6的拉伸量将减小，外力去除后，两个拉簧6恢复到拉伸量相同的初始位置，使拉簧6与充电块3组成的系统达到平衡状态，实现自动复位。在与对接机构2对接过程中，对接机构2的运动不能保证精确、位置无偏差的对接，充电块3与拉簧6的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电系统，其特征在于，包括充电机构和对接机构。所述充电机构包括充电块和支撑板，充电块的前端通过固定轴安装在支撑板上，充电块可绕固定轴转动。所述支撑板上安装一个或多个拉簧，拉簧一端连接支撑板，另一端连接充电块后端。所述充电块包括两个分别与充电器正负极相连的活动电极。所述对接机构安装在需要充电的可移动平台上，其上安装有与活动电极对应的固定电极片。

【技术特征摘要】
1.一种充电系统，其特征在于，包括充电机构和对接机构。所述充电机构包括充电块和支撑
板，充电块的前端通过固定轴安装在支撑板上，充电块可绕固定轴转动。所述支撑板上安装
一个或多个拉簧，拉簧一端连接支撑板，另一端连接充电块后端。所述充电块包括两个分别
与充电器正负极相连的活动电极。所述对接机构安装在需要充电的可移动平台上，其上安装
有与活动电极对应的固定电极片。
2.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述拉簧为两个，两个拉簧的一端分别固定
在支撑板两侧，两个拉簧的另一端分别与充电块后端连接，使充电块与两个拉簧形成可活动
的星型结构。
3.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电块的前端具有斜角，充电块的后端
比前端宽。
4.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电块包括充电座和活动电极模块，活
动电极模块安装在充电座上，活动电极模块包括基板，活动电极对称设置在基板两侧，活动
电极的中部向外凸起伸出充电座。
5.如权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述活动电极模块还包括电极弹簧，基板的
左右两侧对称设有电极导向槽，两个电极导向槽分别有一处开口，活动电极的中部凸起从开
口处伸出充电座外，两端扣入电极导向槽开...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩斌，
申请(专利权)人：杭州南江机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33