一种可自适应的自动充电装置以及充电方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可自适应的自动充电装置以及充电方法，包括：充电本体和充电座；充电本体包括驱动轮、本体电极以及吸铁；充电座包括集电器、电磁铁、电极轴承、充电支架、集电器架、电磁铁架、充电支架后挡板以及充电座后挡板；所述充电支架可绕电极轴承旋转；所述集电器前端比电磁铁前端凸出；所述集电器架与充电支架后挡板之间，电磁铁架与充电支架后挡板之间均通过第一弹性机构连接；所述充电支架后挡板与充电座后挡板之间通过第二弹性机构连接。本发明专利技术能够保证设备本体电极与充电电极之间良好的接触压力；在双方电极具有良好的多点接触压力的情况下，充电座对设备本体进行电流充电，既能够保证慢速充电，也能保证快速充电。

An adaptable automatic charging device and charging method

The invention provides an adaptive automatic charging device and a charging method, including a charging body and a charging seat, a charging body including a driving wheel, a body electrode and a suction iron, a charging seat including a collector, an electromagnet, an electrode bearing, a charging bracket, a collector bracket, an electromagnet bracket, a charging bracket rear baffle and a charging bracket. The charging bracket can rotate around the electrode bearing; the front end of the collector is more protruding than the front end of the electromagnet; between the collector bracket and the rear baffle of the charging bracket, the electromagnet bracket and the rear baffle of the charging bracket are connected through a first elastic mechanism; and between the rear baffle of the charging bracket and the rear baffle of the charging bracket. It is connected through second elastic mechanisms. The invention can ensure good contact pressure between the device body electrode and the charging electrode, and under the condition that the two electrodes have good multi-point contact pressure, the charging seat can charge the device body by current, which can ensure slow charging and fast charging.

【技术实现步骤摘要】
一种可自适应的自动充电装置以及充电方法
本专利技术涉及智能移动设备领域，特别是一种可自适应的自动充电装置以及充电方法。
技术介绍
随着技术发展，具有一定功能的智能机器人已经应用于生活中的各个领域，比如电力行业的巡线机器人、科技馆的迎宾机器人、安保行业的安防机器人、餐饮行业的智能送餐车等等，这些智能设备正在改变我们的生活。这些智能设备大多具有移动特性，且需要具备非人为干预的自主移动功能，自然这些智能移动设备就离不开电源。目前存在的供电方式分两类：一种实时充电方案；一种自带电池，间隔充电；前者是智能移动设备在其工作中实时充电，比如电力行业的巡线机器人，机器人在巡线过程中，通过电缆线直接取电用于机器人的移动及操作；后者为大多数移动机器人采用的方案，本体自带电池，在电池电量高于某一阈值时自主移动并完成相应的功能操作，但电量低于某一阈值时自主寻找自己的充电座，执行自动充电功能。自动充电过程可分为两个阶段：第一阶段，机器人依靠激光雷达、红外传感器等寻找充电座，自主移动完成定位过程；第二阶段，机器人通过容错机构来消除依靠传感器而产生的定位误差，完成最终的电极对接，开始充电。目前大多数机器人在第一阶段采用的方案大致类似，并没有太大的精度差异，但在第二阶段的容错机构中有很大的差异，方案大致有：1、将充电电极放在智能设备本体底盘下面，充电座的前端，且设备本体的充电电极面积较大，当设备移动到充电座前端，本体下面的电极与充电座电极接触，开始充电。但是此方案下，地面不平会导致智能移动设备本体的两端电极高低不一致，会导致两端电极的接触力度不一致，在有些情况下甚至会导致电极无法接触，而导致无法充电。且当移动设备相对于充电座的角度偏转误差稍大时，很大可能导致一端电极无法接触，而导致无法充电。2、将充电电极放在智能设备本体后面，充电座的正面，充电座的电极面积较大，但移动设备移动到充电座正面时，后面的电极与充电电极任意一点接触，则开始充电。此方案下移动设备电极与充电座电极是点接触，对于小电流充电尚可，对于大电流充电则会出现火花或者氧化电极等情况，故这种方式只是适合可允许长时间充电的设备中，但这极大的降低了设备的使用效率。3、充电座具有伸出机构，当设备移动到充电面前时，充电座伸出充电电极进入设备本体内部，与机器人电极接触，开始充电。此方案下充电座的伸出机构能够准确的插入设备本体，这本身对于两者的相对定位精度就有了很高的要求，这往往只是有特定轨道的移动设备中，移动路径确定且精准，这种方案普适性较差。对于大电流充电环境中而言，既要保证充电电极的多点接触，同时要保证接触的压力。方案一和方案二都无法做到这两点。方案三的优化方案可以做到这两点，但对于初始定位精度要求较高，且前期需要工程实施预设路线，普适性和灵活性都较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可自适应的自动充电装置以及充电方法，旨在解决现有技术中充电电极接触效果差的问题，实现保证设备本体电极与充电电极之间良好的接触压力。为达到上述技术目的，本专利技术提供了一种可自适应的自动充电装置，包括：充电本体和充电座；所述充电座上设置自适应浮动机构，所述自适应浮动机构顺力矩方向浮动旋转；所述充电座还设置有电磁铁和第一弹性机构，通过电磁铁以及第一弹性机构为充电本体以及充电座的电极之间的接触提供正向压力。优选地，所述自适应浮动机构包括充电支架以及电极轴承，所述充电支架可绕电极轴承旋转。优选地，所述充电支架上设置集电器架以及电磁铁架，在集电器架上设置集电器，在电磁铁架上设置电磁铁，所述集电器前端比电磁铁前端凸出。优选地，所述充电座还设置充电支架后挡板以及充电座后挡板，所述第一弹性机构设置于集电器架与充电支架后挡板之间、以及电磁铁架与充电支架后挡板之间。优选地，所述充电支架后挡板与充电座后挡板之间通过第二弹性机构连接。优选地，所述第一弹性机构为弹片或弹簧，所述第二弹性机构为拉簧。优选地，所述充电本体包括驱动轮、本体电极、吸铁以及激光雷达，所述充电座设置对应的激光定位凹槽。本专利技术还提供了一种可自适应的自动充电方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、充电过程中，在充电本体的本体电极接触到充电座集电器时，通过自适应浮动机构的浮动旋转消除左右距离偏差以及旋转角度偏差；S2、当集电器与本体电极多点碰触时，充电座通过其弹性机构的形变，为多点碰触提供正向压力；S3、在充电本体停止运动后，充电本体与充电座通过电磁铁吸合；S4、通过电磁铁吸合后，吸力保持充电座弹性机构处于形变状态，提供正向压力维持多点碰触；S5、电磁铁掉电后，弹性机构恢复形变，充电座进入初始状态。优选地，所述弹性机构为弹片或者弹簧。优选地，所述方法还包括：当充电本体与充电座之间的相对位置不变后，检测通路是否具备充电条件，如果具备充电条件，充电座开始通过开关电源连接集电器对充电本体进行大电流快速充电。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：与现有技术相比，本专利技术能够允许智能移动设备本体与充电座之间较大的左右距离偏差和旋转角度偏差；通过浮动平衡结构，保证设备本体电极与充电座电极之间能够多点接触；充电座的充电电极架的弹片的多级弹性缓冲，能够极大地降低设备与充电座之间的冲击，从而更好的保护硬件设备；通过电磁铁的吸力保持特性，能够保证设备本体电极与充电电极之间良好的接触压力；在双方电极具有良好的多点接触压力的情况下，能够充电座对设备本体进行大小电流的充电，既能够保证慢速充电，也能保证快速充电；综上所述，作为一种自动充电方案，该专利技术具有良好的普适性、灵活性和稳定性。附图说明图1为本专利技术实施例中所提供的一种可自适应的自动充电装置充电本体结构示意图；图2为本专利技术实施例中所提供的一种可自适应的自动充电装置充电座结构示意图；图3为本专利技术实施例中所提供的本体电极与集电器多点碰触时的结构示意图；图4为本专利技术实施例中所提供的充电座中间剖切结构示意图；图5为本专利技术实施例中所提供的一种弹片结构示意图；图6为本专利技术实施例中所提供的一种可自适应的自动充电方法流程图；图中，1驱动轮、2激光雷达、3本体电极、4本体电极架、5吸铁、6激光定位凹槽、7电极轴承固定座、8集电器、9电磁铁、10充电支架、11充电座固定外壳、12电极轴承、13集电器架、14电磁铁架、15第一弹性机构、16充电支架后挡板、17第二弹性机构、18开关电源、19充电座后挡板。具体实施方式为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。下面结合附图对本专利技术实施例所提供的一种可自适应的自动充电装置以及充电方法进行详细说明。如图1-5所示，本专利技术实施例公开了一种可自适应的自动充电装置，包括：驱动轮、激光雷达、本体电极、本体电极架、吸铁、激光定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自适应的自动充电装置，其特征在于，包括：充电本体和充电座；所述充电座上设置自适应浮动机构，所述自适应浮动机构顺力矩方向浮动旋转；所述充电座还设置有电磁铁和第一弹性机构，通过电磁铁以及第一弹性机构为充电本体以及充电座的电极之间的接触提供正向压力。

【技术特征摘要】
1.一种可自适应的自动充电装置，其特征在于，包括：充电本体和充电座；所述充电座上设置自适应浮动机构，所述自适应浮动机构顺力矩方向浮动旋转；所述充电座还设置有电磁铁和第一弹性机构，通过电磁铁以及第一弹性机构为充电本体以及充电座的电极之间的接触提供正向压力。2.根据权利要求1所述的一种可自适应的自动充电装置，其特征在于，所述自适应浮动机构包括充电支架以及电极轴承，所述充电支架可绕电极轴承旋转。3.根据权利要求2所述的一种可自适应的自动充电装置，其特征在于，所述充电支架上设置集电器架以及电磁铁架，在集电器架上设置集电器，在电磁铁架上设置电磁铁，所述集电器前端比电磁铁前端凸出。4.根据权利要求3所述的一种可自适应的自动充电装置，其特征在于，所述充电座还设置充电支架后挡板以及充电座后挡板，所述第一弹性机构设置于集电器架与充电支架后挡板之间、以及电磁铁架与充电支架后挡板之间。5.根据权利要求4所述的一种可自适应的自动充电装置，其特征在于，所述充电支架后挡板与充电座后挡板之间通过第二弹性机构连接。6.根据权利要求5所述的一种可自适应的自动充电装置，其特征在于，所述第一弹性机构为弹片或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李稳，徐成，江秀峰，
申请(专利权)人：武汉木一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42