一种四足机器人的自动充电装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机器人充电设备技术领域，尤其涉及一种四足机器人的自动充电装置及其使用方法，包括设置在机器人本体上的受电模组以及设置在外部平台上的充电模组，受电模组包括设置在机器人本体上的受电接口，充电模组包括浮动充电座、与浮动充电座电性连接的充电接头以及位于浮动充电座与充电接头之间设置有调节机构，调节机构包括电推杆、第一驱动单元、第二驱动单元以及位于第一驱动单元和第二驱动单元连接处的传动装置，通过电推杆为第一驱动机构提供动力，然后通过齿轮一和齿轮二的啮合传动带动第二驱动机构作业，进而实现充电接头3在X向和Y向上的位置调整，在不增加机器人本体的重量以及造价成本的前提下实现在较大范围内的自动充电作业。内的自动充电作业。内的自动充电作业。

【技术实现步骤摘要】
一种四足机器人的自动充电装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及机器人充电设备
，尤其涉及一种用于四足机器人的充电装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]四足机器人和常规的轮式机器不同之处在于，四足机器人通过腿的运动实现机身的运动，其运动的部件较多，定位精度也较难控制，再加上四足机器人充电时，需要有一个下蹲的动作，该动作也会导致机身位置的偏移。
[0003]另一方面，四足机器人受限于机身尺寸，携带的电池一般都不会太大，若为了提高定位精度再额外增加相应的传感器件，会进一步减少续航性能。
[0004]因此，设计一套适合四足机器人的轻便可靠的自动充电装置是十分必要的。
[0005]四足机器人工作过程中机身在空间中具有6个活动自由度。要使得充电可靠，需要保证各自由度均在一定的误差范围内。实现四足机器人自动充电的一般思路都是通过提高机器人自身的传感器性能，保证机器人具有较高的定位精度，然后机器人下蹲，通过额外的装置完成充电接头的对接，但是在下蹲过程中随着高度的下降，受电接口也会随之发生摆动导致机身下落至最低点时受电口与充电接头3之间存在误差导致无法对接，进而无法进行自动充电。

技术实现思路

[0006]为了减少机器人的负重，并降低成本，本专利技术提出了一种新的四足机器人自动充电装置及其使用方法。首先只需要保证以较松的定位精度到达指定的区域，然后四足机器人完成下蹲的动作，接下来四足机器人的四条腿会执行上摆动作，使得机器人底部(或垫脚)和地面接触。此时机器人三个自由度(俯仰角、翻滚角、Z向移动)被约束，另外即使是普通的铺装地面，所具有的Z向精度也较为理想。所以只需要保证对接过程中，X向,Y向和偏航角满足误差即可。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种四足机器人的自动充电装置，包括设置在机器人本体上的受电模组以及设置在外部平台上的充电模组，所述受电模组包括设置在机器人本体内的蓄电池以及位于机器人本体侧壁上的受电接口；
[0008]所述充电模组包括浮动充电座、与浮动充电座电性连接的充电接头以及位于浮动充电座与充电接头之间设置有调节机构，调节机构包括电推杆、第一驱动单元、第二驱动单元以及位于第一驱动单元和第二驱动单元连接处的传动装置；
[0009]所述电推杆的固定端设置在浮动充电座的上表面，活动端与第一驱动单元连接；
[0010]所述传动装置包括转接板，转接板上表面的一端设置有啮合连接的齿轮一和齿轮二，转接板的下表面设置有支撑轮组一；
[0011]所述第一驱动单元包括位于转接板上方且与转接板的一条边呈平行四边形分布的长连杆一、固定短连杆和长连杆二，长连杆一的中部与电推杆连接，长连杆二与齿轮一连
接；
[0012]所述第二驱动包括位于转接板下方且与转接板的一条边呈平行四边形分布的长连杆三、滑动短连杆和长连杆四，长连杆四与齿轮二连接，滑动短连杆与充电接头连接。
[0013]进一步地，所述充电接头包括与滑动短连杆连接的调节对接座，调节座的两端设有用于安装有半球定位座，半球定位座内设置有球形转接件，球形转接件的外侧壁上设置有充电触点，调节对接座的下表面设置有支撑轮组二。
[0014]进一步地，所述调节对接座上表面的两端均设置有微调沉槽，滑动短连杆的下表面设置有位于微调沉槽内的滑动连接块。
[0015]进一步地，所述浮动充电座包括壳体，壳体的一端设置有触控开关，另一端设置有与触控开关配合使用的滑动座。
[0016]进一步地，所述滑动座包括与电推杆连接的转接滑块，转接滑块的上部设置有与触控开关配合使用的接触片，转接滑块的下部与壳体的侧壁之间设置有复位弹簧。
[0017]进一步地，所述受电接口为多个且均分布在机器人本体的侧壁上。
[0018]进一步地，所述机器人本体的下表面设置有防护板，防护板的下表面设置有防滑垫脚。
[0019]该四足机器人的自动充电装置的使用方法，包括以下步骤：
[0020]步骤一：当四足机器人检测到自身电量不足时行进至充电区域；
[0021]步骤二：到达充电区域后四足机器人下蹲且四足抬起，防滑垫脚与地面接触后进入待充电状态；
[0022]步骤三：当四足机器人进入带充电状态后检查通讯信号向充电模块发送充电指令；
[0023]步骤四：充电模块接收到充电指令后电推杆开始作业，将充电接头3向前推送；
[0024]步骤五：充电接头3在向前行进过程中充电接头与受电接口对接，对接成功后接触片与触动开关贴合后向控制模板发送充电信号后开始充电，同时电推杆停止推送；
[0025]步骤六：当蓄电池充电结束后向充电模块发送充电完成信号，此时电推杆收缩，充电接头与受电接口脱离，滑动座在复位弹簧的作用下向前移动，电推杆继续收缩将充电模块复位。
[0026]本专利技术的有益效果在于：1、该四足机器人的自动充电装置及其使用方法，通过电推杆为第一驱动机构提供动力，然后通过齿轮一和齿轮二的啮合传动带动第二驱动机构作业，进而实现充电接头3在X向和Y向上的位置调整，在不增加机器人本体的重量以及造价成本的前提下实现在较大范围内的自动充电作业。
[0027]2、在充电接头3处设置有调节对接座，通过球形转接件与半球形定位座的设置能够对充电触点进行多向的位置调整，方便充电触点与受电触点的贴合。
[0028]3、调节对接座的上表面开设有微调沉槽，通过微调沉槽的设置能够使得调节对接座发生一定量的偏斜，当机器人本体停放发生倾斜时也能进行充电接头3和受电接口的对接。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0030]图2为本专利技术中机器人本体的侧视图；
[0031]图3为本专利技术中调节机构的俯视图；
[0032]图4为本专利技术中调节机构的侧视图；
[0033]图5为本专利技术中浮动充电座的结构示意图；
[0034]图6为本专利技术中浮动充电座的剖面图；
[0035]图7为本专利技术中充电接头的结构示意图；
[0036]图8为本专利技术中充电接头的俯视图；
[0037]图9为本专利技术中球形转接件的结构示意图。
[0038]其中：1
‑
机器人本体；11
‑
受电接口；12
‑
防护板；13
‑
防滑垫脚；2
‑
浮动充电座；21
‑
壳体；22
‑
触控开关；23
‑
滑动座；24
‑
转接滑块；25
‑
接触片；26
‑
复位弹簧；3
‑
充电接头；31
‑
调节对接座；311
‑
微调沉槽；312
‑
滑动连接块；313
‑
半球定位座；32
‑
球形转接件；33
‑
充电触点；34
‑
支撑轮组二；4<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四足机器人的自动充电装置，其特征在于：包括设置在机器人本体上的受电模组以及设置在外部平台上的充电模组，所述受电模组包括设置在机器人本体内的蓄电池以及位于机器人本体侧壁上的受电接口；所述充电模组包括浮动充电座、与浮动充电座电性连接的充电接头以及位于浮动充电座与充电接头之间设置有调节机构，所述调节机构包括电推杆、第一驱动单元、第二驱动单元以及位于第一驱动单元和第二驱动单元连接处的传动装置；所述电推杆的固定端设置在浮动充电座的上表面，活动端与第一驱动单元连接；所述传动装置包括转接板，所述转接板上表面的一端设置有啮合连接的齿轮一和齿轮二，所述转接板的下表面设置有支撑轮组一；所述第一驱动单元包括位于转接板上方且与转接板的一条边呈平行四边形分布的长连杆一、固定短连杆和长连杆二，所述长连杆一的中部与电推杆连接，所述长连杆二与齿轮一连接；所述第二驱动包括位于转接板下方且与转接板的一条边呈平行四边形分布的长连杆三、滑动短连杆和长连杆四，所述长连杆四与齿轮二连接，所述滑动短连杆与充电接头连接。2.根据权利要求1的一种四足机器人的自动充电装置，其特征在于：所述充电接头包括与滑动短连杆连接的调节对接座，所述调节座的两端设有用于安装有半球定位座，所述半球定位座内设置有球形转接件，所述球形转接件的外侧壁上设置有充电触点，所述调节对接座的下表面设置有支撑轮组二。3.根据权利要求2的一种四足机器人的自动充电装置，其特征在于：所述调节对接座上表面的两端均设置有微调沉槽，所述滑动短连杆的下表面设置有位于微调沉槽内的滑动连接块。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾万强，吴宗凯，魏震宇，王东林，
申请(专利权)人：西湖大学，
类型：发明
国别省市：