本发明专利技术公开了一种能够多自由度自调整的充电装置及方法，包括：充电装置本体、电动推杆和充电臂，所述充电臂一端与充电装置本体通过转轴连接，另一端通过电极固定座连接充电电极；所述电动推杆一端通过转轴与充电臂连接，另一端通过转轴与充电装置本体连接；充电电极相对于充电桩在上下方向、左右方向和水平旋转方向均具有设定的活动冗余量，以实现充电电极与充电桩的自适应找正。本发明专利技术的充电电极在上下方向、左右方向和水平旋转方向上均具有活动冗余，能够在有限的空间内实现有效的自适应调整，克服了电力隧道巡检机器人的固定接触式充电装置无法避免定位误差大，不能自适应的缺点。点。点。
【技术实现步骤摘要】
一种能够多自由度自调整的充电装置及方法
[0001]本专利技术涉及电力隧道巡检机器人充电
，尤其涉及一种能够多自由度自调整的充电装置及方法。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]在城市电力隧道中，有很多场所已经应用了配备移动电源的电力隧道巡检机器人，机器人运行中需要长距离行走，在长距离的轨道上就需要设置一定数量的充电装置，机器人运行过程中在需要充电时可行至其中一处自行充电。对于采用移动电源作为动力源的机器人，耗电量较多，目前电力隧道巡检机器人的充电方式主要有接触式充电和无线充电两种方式。
[0004]对于接触式的充电方式，充电装置需要安装在电力隧道巡检机器人车体与导轨之间，其间可利用空间非常有限，又涉及到充电电极与充电桩离合的行程，所以对充电桩结构固定要求较高；需要充电装置的结构紧凑，特别是充电接触端的定位及接触满足设定的要求，才能安全可靠的保持工作状态，保证取得足够的电能；同时，又要求取电电极与充电桩之间在充电结束时能有效分离，机器人离开时不产生干涉碰撞。
[0005]现有技术中的固定式接触充电装置，是在充电臂工作状态下的一种接触与压接。因为充电桩的制造误差，或装配误差，运动部件磨损或其它问题导致的车体运动误差，会使充电接触的定位精度受到影响，进而使得有效接触面积以及压接力度都有可能达不到理想状态，影响充电的可靠性，甚至会由于定位误差导致局部受力造成器件连接部位创伤或松动。
技术实现思路
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种能够多自由度自调整的充电装置及方法，该装置及方法可实现充电电极与充电桩紧密接触又能具备受力时保证自适应性，使充电保持最佳受力状态，并且在充电结束后能与充电桩有效分离。
[0007]在一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0008]一种能够多自由度自调整的充电装置，包括：充电装置本体、电动推杆和充电臂，所述充电臂一端与充电装置本体通过转轴连接，另一端通过电极固定座连接充电电极；所述电动推杆一端通过转轴与充电臂连接，另一端通过转轴与充电装置本体连接；
[0009]所述充电电极相对于充电桩在上下方向、左右方向和水平旋转方向均具有设定的活动冗余量，以实现充电电极与充电桩的自适应找正。
[0010]作为进一步地方案，所述充电臂内部设有轴承主轴，所述轴承主轴连接电极固定座；所述轴承主轴与主轴旋转限位杆连接，所述主轴旋转限位杆与轴承主轴垂直设置；所述主轴旋转限位杆一端伸入轴承主轴内部，另一端被相对设置的旋转定位弹簧压紧；使得所
述主轴旋转限位杆能够在旋转定位弹簧对顶力方向上的设定的范围内浮动，从而使得所述轴承主轴在设定范围内保持水平旋转的自由度，进而实现充电电极相对于充电桩在水平旋转方向具有设定的活动冗余量。
[0011]作为进一步地方案，所述主轴旋转限位杆另一端通过相对设置的至少两个限位杆弹簧顶顶住；每一个所述限位杆弹簧顶一端顶住主轴旋转限位杆，另一端与旋转限位弹簧接触，所述旋转限位弹簧的弹力大小可调。
[0012]作为进一步地方案，所述充电臂内部设有轴承主轴，所述轴承主轴连接电极固定座；所述轴承主轴上分别设有第一直动弹簧和第二直动弹簧，所述第一直动弹簧和第二直动弹簧的弹力大小可调；所述第一直动弹簧在压缩状态时能够为轴承主轴提供向上的弹力，所述第二直动弹簧在压缩状态时能够为轴承主轴提供向下的弹力；所述轴承主轴能够在外力作用下拉伸或压缩第一直动弹簧和第二直动弹簧，以使得充电电极在设定的范围内向上或向下浮动，进而实现充电电极相对于充电桩在上下方向具有设定的活动冗余量。
[0013]作为进一步地方案，所述轴承主轴上设有主轴限位挡圈，所述主轴限位挡圈上下分别设有第一直线轴承和第二直线轴承；所述第一直动弹簧设置在所述主轴限位挡圈与第一直线轴承之间；所述第二直动弹簧设置在所述第二直线轴承与轴承主轴末端之间。
[0014]作为进一步地方案，所述第一直动弹簧一端与主轴限位挡圈连接，另一端与第一弹簧压母连接；所述第二直动弹簧一端与第二直线轴承连接，另一端与设置在轴承主轴末端的第二弹簧压母连接；通过调节弹簧压母能够调节直动弹簧的压缩量。
[0015]作为进一步地方案，所述充电臂与电极固定座连接的一端设有滑块和导轨，所述滑块连接电极固定座，所述电极固定座受到横向的外力作用时，所述滑块能够带动电极固定座沿着所述导轨在设定的范围内左右移动，进而实现充电电极相对于充电桩在左右方向具有设定的活动冗余量。
[0016]作为进一步地方案，所述充电臂与电极固定座连接的一端设有带有空腔结构的平动轴承基座，所述滑块和导轨设置在所述空腔结构内；所述导轨固定在平动轴承固定背板上，所述平动轴承固定背板与平动轴承基座连接；所述滑块的两端分别被限位弹簧销顶紧。
[0017]作为进一步地方案，所述充电臂上设有第一强磁和第二强磁，所述充电装置本体上的对应位置设有第一霍尔开关和第二霍尔开关，所述充电臂竖起到位后，第一强磁与第一霍尔开关接触，触发电动推杆停止动作；所述充电臂落下到位后，第二强磁与第二霍尔开关接触，触发电动推杆停止动作。
[0018]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0019]一种基于多自由度自调整充电臂的充电装置的充电方法，包括：
[0020]控制移动设备挂载充电装置运行至充电区域，电动推杆伸出，推动充电臂带动充电电极升起至设定位置，电动推杆停止动作；
[0021]移动设备前进，推动充电电极与充电桩对接；对接过程中，通过充电电极相对于充电桩在上下方向、左右方向和水平旋转方向上的活动冗余量，实现充电电极与充电桩的自适应对接。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023](1)本专利技术通过电动推杆的伸缩实现充电电极的升起或收回，电动推杆处于伸出状态时，能够使得充电臂带动充电电极升起，能够与充电桩连接，以实现充电；电动推杆处
于回收状态时，能够使得充电臂带动充电电极收回。这样有利于准确控制充电电极的移动位置，并且节省充电装置占据的空间。
[0024](2)本专利技术的充电电极在上下方向、左右方向和水平旋转方向上均具有活动冗余，能够在有限的空间内实现有效的自适应调整，克服了电力隧道巡检机器人的固定接触式充电装置无法避免定位误差大，不能自适应的缺点。并且有利于充电电极与充电桩在动态环境下的良好接触，提升充电效率。
[0025]本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例中基于多自由度自调整充电臂的充电装置结构示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例中充电电极回收状态示意图；
[0028]图3(a)
‑
(b)为本专利技术实施例中充电臂结构示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例中轴承主轴与主轴旋转限位杆结构关系示意图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能够多自由度自调整的充电装置，其特征在于，包括：充电装置本体、电动推杆和充电臂，所述充电臂一端与充电装置本体通过转轴连接，另一端通过电极固定座连接充电电极；所述电动推杆一端通过转轴与充电臂连接，另一端通过转轴与充电装置本体连接；所述充电电极相对于充电桩在上下方向、左右方向和水平旋转方向均具有设定的活动冗余量，以实现充电电极与充电桩的自适应找正。2.如权利要求1所述的一种能够多自由度自调整的充电装置，其特征在于，所述充电臂内部设有轴承主轴，所述轴承主轴连接电极固定座；所述轴承主轴与主轴旋转限位杆连接，所述主轴旋转限位杆与轴承主轴垂直设置；所述主轴旋转限位杆一端伸入轴承主轴内部，另一端被相对设置的旋转定位弹簧压紧；使得所述主轴旋转限位杆能够在旋转定位弹簧对顶力方向上的设定的范围内浮动，从而使得所述轴承主轴在设定范围内保持水平旋转的自由度，进而实现充电电极相对于充电桩在水平旋转方向具有设定的活动冗余量。3.如权利要求2所述的一种能够多自由度自调整的充电装置，其特征在于，所述主轴旋转限位杆另一端通过相对设置的至少两个限位杆弹簧顶顶住；每一个所述限位杆弹簧顶一端顶住主轴旋转限位杆，另一端与旋转限位弹簧接触，所述旋转限位弹簧的弹力大小可调。4.如权利要求1所述的一种能够多自由度自调整的充电装置，其特征在于，所述充电臂内部设有轴承主轴，所述轴承主轴连接电极固定座；所述轴承主轴上分别设有第一直动弹簧和第二直动弹簧，所述第一直动弹簧和第二直动弹簧的弹力大小可调；所述第一直动弹簧在压缩状态时能够为轴承主轴提供向上的弹力，所述第二直动弹簧在压缩状态时能够为轴承主轴提供向下的弹力；所述轴承主轴能够在外力作用下拉伸或压缩第一直动弹簧和第二直动弹簧，以使得充电电极在设定的范围内向上或向下浮动，进而实现充电电极相对于充电桩在上下方向具有设定的活动冗余量。5.如权利要求4所述的一种能够多自由度自调整的充电装置，其特征在于，所述轴承主轴上设有主轴限位挡圈，所述主轴限位挡圈上下分别设有第一直线轴承和...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱雷，张明广，杨震威，
申请(专利权)人：康威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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