CN109484214A - 一种新能源车充电机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源车充电机器人，包括AGV小车与机械手臂，所述机械手臂固定安装于AGV小车的上端。本发明所述的一种新能源车充电机器人，设有一号电机、二号电机、容杆槽、Zig Bee无线模块和弹性折叠电缆，能够分别对一号主动轮和二号主动轮进行传动，当有任一电机停止工作时，另一组电机继续工作实现传动工作，能够将左右旋转杆与充电枪进行折叠收藏，左右旋转杆与充电枪始终处于连接状态，避免了繁琐的装夹过程，能够对充电机器人通过Zig Bee转以太网网关发送或接受指令，Zig Bee无线模块接受或发送指令，实现无线控制，能够减少复杂的排线，便于对充电电缆进行收纳整理，具有一定的实用性，带来更好的使用前景。

Description

一种新能源车充电机器人
技术领域
本发明涉及充电机器人领域，特别涉及一种新能源车充电机器人。
背景技术
充电机器人是机器人形式的充电桩，颠覆了以往的充电桩形式，使充电更具有灵活性，带来更加便捷的充电体验，现有的充电机器人在使用时具有一定的局限性，无法满足人们更好的使用；
中国专利201410718161.4公开了201510270851.2公开了一种机器人充电方法，机器人通过无线通信方式向充电装置发送充电请求，在充电装置允许进行充电后，获取充电装置的位置；机器人根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线，并移动到充电装置的位置处与充电装置进行对接，以供充电装置对机器人进行充电；在无人参与的情况下自动完成充电的方法对机器人的巡航定位和插座的插拔要求较严格，充电连接比较困难，而且有可能经常误动；为保证准确性，采用Zig Bee无线模块，实现远程ZigBee控制和数据采集的目的，支持与AW5161P2CF系列ZigBee模块兼容通信。设备采样大功率ZigBee射频收发器，具备更高的接收灵敏度，视距覆盖半径可达2.5Km。工作频率2400-2485MHz(16个RF通道)，具有低功耗、高灵敏度和传送距离远等特点。支持数据透明传输，支持本地和空中配置，通过配置软件用户可以灵活的设定相关配置参数。
现有的充电机器人在使用时存在一定的弊端，首先，不能够很好的对该充电机器人进行无线控制，指令变更较为复杂，其次，不能够将左右旋转杆与充电枪进行折叠收藏，不工作时占据空间较大，不利于存放，传统的充电枪都是使用时才进行安装，装夹过程繁琐浪费时间，还有，内部驱动装置电机单一，当有任一电机停止工作时，另一组电机无法继续工作，影响对其进行正常的使用，不便于维持正常工作，最后，充电电缆排线复杂，容易造成打结缠绕现象，不便于对充电电缆进行收纳整理，给人们的使用过程带来了一定的影响，为此，我们提出一种新能源车充电机器人。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种新能源车充电机器人，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种新能源车充电机器人，包括AGV小车与机械手臂，所述机械手臂固定安装于AGV小车的上端，所述AGV小车包括AGV车体、车架、车轮与驱动装置，所述车轮安装于车架的两侧，所述驱动装置安装于车架的上端，所述AGV车***于驱动装置的上端，所述AGV车体的内部设置有Zig Bee无线模块。
优选的，所述车轮安装于车架的两侧，所述驱动装置包括传动杆、一号电机与二号电机，所述AGV车体固定安装于车架的上端，所述车架的两侧上端均固定安装有护板，且两组护板分别位于AGV车体的两侧，所述车架的前端固定安装有缓冲垫，所述AGV车体的内部固定安装有蓄电池与支撑杆，且支撑杆位于蓄电池的一侧，所述支撑杆的上端固定安装有线路板，所述线路板的上端固定安装有单片机与驱动器，且Zig Bee无线模块固定安装于线路板的上端，所述Zig Bee无线模块位于单片机的一侧，所述驱动器位于单片机的另一侧，所述AGV车体的上端一侧固定安装有安装底座，所述安装底座的上端固定安装有旋转座，所述旋转座的上端活动安装有摄像头。
优选的，所述车轮包括一号万向轮、二号万向轮、一号主动轮与二号主动轮，且一号万向轮与二号万向轮安装于车架的前端两侧，所述一号主动轮与二号主动轮安装于车架的后端两侧，所述传动杆与一号主动轮和二号主动轮传动连接，所述一号主动轮由一号电机驱动，所述二号主动轮由二号电机驱动。
优选的，所述机械手臂包括机械臂底座、旋转底盘、短驱动臂、长驱动臂、上下旋转杆与左右旋转杆，所述机械臂底座固定安装于AGV车体的上端另一侧，所述机械臂底座的上端一侧固定安装有弹性折叠电缆，所述弹性折叠电缆的内部固定安装有充电电缆，且旋转底盘位于弹性折叠电缆的一侧，所述短驱动臂活动安装于旋转底盘的上端，所述短驱动臂的上端内部贯穿设置有一号旋转轴，且短驱动臂与长驱动臂通过一号旋转轴活动连接，所述长驱动臂的内部开设有容杆槽，所述长驱动臂的上端内部贯穿设置有二号旋转轴，且长驱动臂与上下旋转杆通过二号旋转轴活动连接，所述上下旋转杆与左右旋转杆活动连接，所述左右旋转杆的前端固定安装有充电夹持杆，所述充电夹持杆的内部贯穿设置有三号旋转轴。
优选的，所述弹性折叠电缆的一端固定安装有充电枪，所述充电枪包括把手、充电头与电源接头，且把手与充电夹持杆通过三号旋转轴活动连接，所述充电头位于充电枪的前端，所述电源接头位于充电枪的下端，所述电源接头与弹性折叠电缆的一端固定连接。
优选的，所述Zig Bee无线模块的输出端与单片机的输入端电性连接，所述单片机的输出端与驱动器的输入端电性连接，所述一号电机与二号电机的输入端均与驱动器的输出端电性连接。
优选的，所述机械臂底座的内部底端固定安装有旋转电机，旋转电机的主轴与旋转底盘固定连接，所述旋转电机的一侧固定安装有控制器，所述一号旋转轴的一侧固定安装有一号驱动电机，所述二号旋转轴的一侧固定安装有二号驱动电机，所述三号旋转轴的一侧固定安装有二号驱动电机，所述一号旋转轴通过一号驱动电机驱动，所述二号旋转轴通过二号驱动电机驱动，所述三号旋转轴通过二号驱动电机驱动，所述旋转电机、一号驱动电机、二号驱动电机与三号驱动电机的输入端均与控制器的输出端电性连接，所述单片机的输出端与控制器的输入端电性连接。
优选的，所述蓄电池的前端外表面开设有充电插口与输出插口，充电插口位于输出插口的一侧，所述弹性折叠电缆的另一端与输出插口固定连接，所述蓄电池的一侧固定安装有充电机。
优选的，所述安装底座的内部底端固定安装有电动机，电动机的主轴与旋转座固定连接。
优选的，所述Zig Bee无线模块的内部固定安装有Zig Bee射频收发器，Zig Bee射频收发器的视距覆盖半径可达.Km。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、设置的一号电机与二号电机，能够分别对一号主动轮和二号主动轮进行传动，当有任一电机停止工作时，另一组电机继续工作实现传动工作，便于维持正常工作，避免正在工作的机器人无法正常工作，维持正常使用；
2、能够将左右旋转杆与充电枪折叠到容杆槽进行收藏，便于节省空间，不工作时便于对其进行收放，左右旋转杆与充电枪始终处于连接状态，避免了繁琐的装夹过程，节约工作时间；
3、通过设置的Zig Bee无线模块，能够对充电机器人通过Zig Bee转以太网网关发送或接受指令，Zig Bee无线模块接受或发送指令，实现无线控制；
4、弹性折叠电缆对充电枪与蓄电池进行连接，能够减少充电电缆复杂的排线，便于对充电电缆进行收纳整理，避免造成打结缠绕等现象。
附图说明
图1为本发明一种新能源车充电机器人的整体结构示意图；
图2为本发明一种新能源车充电机器人的车架的结构示意图；
图3为本发明一种新能源车充电机器人的车架的仰视图；
图4为本发明一种新能源车充电机器人的AGV车体的放大图；
图5为本发明一种新能源车充电机器人的AGV车体的内部剖视图；
图6为本发明一种新能源车充电机器人的机械手臂的放大图；
图7为本发明一种新能源车充电机器人的充电***构示意图；
图8为本发明一种新能源车充电机器人的线路板的电路连接图；
图9为本发明一种新能源车充电机器人的Zig Bee无线模块的***框图。
图中：1、AGV车体；2、护板；3、机械臂底座；4、旋转底盘；5、弹性折叠电缆；6、短驱动臂；7、长驱动臂；8、车架；9、缓冲垫；10、一号万向轮；11、二号万向轮；12、一号主动轮；13、二号主动轮；14、一号电机；15、二号电机；16、安装底座；17、旋转座；18、摄像头；19、蓄电池；20、支撑杆；21、线路板；22、一号旋转轴；23、容杆槽；24、二号旋转轴；25、上下旋转杆；26、左右旋转杆；27、充电夹持杆；28、三号旋转轴；29、把手；30、充电枪；31、充电头；32、电源接头；33、Zig Bee无线模块；34、单片机；35、驱动器。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-9所示，一种新能源车充电机器人，包括AGV小车与机械手臂，机械手臂固定安装于AGV小车的上端，AGV小车包括AGV车体1、车架8、车轮与驱动装置，车轮安装于车架8的两侧，驱动装置安装于车架8的上端，AGV车体1位于驱动装置的上端，AGV车体1的内部设置有Zig Bee无线模块33，驱动装置包括传动杆、一号电机14与二号电机15，AGV车体1固定安装于车架8的上端，车架8的两侧上端均固定安装有护板2，且两组护板2分别位于AGV车体1的两侧，车架8的前端固定安装有缓冲垫9，AGV车体1的内部固定安装有蓄电池19与支撑杆20，且支撑杆20位于蓄电池19的一侧，支撑杆20的上端固定安装有线路板21，线路板21的上端固定安装有单片机34与驱动器35，且Zig Bee无线模块33固定安装于线路板21的上端，Zig Bee无线模块33位于单片机34的一侧，驱动器35位于单片机34的另一侧，AGV车体1的上端一侧固定安装有安装底座16，安装底座16的上端固定安装有旋转座17，旋转座17的上端活动安装有摄像头18，Zig Bee无线模块33的内部固定安装有ZigBee射频收发器，ZigBee射频收发器的视距覆盖半径可达2.5Km，整个充电机器人依靠自身的Zig Bee无线模块33通过无线传输与外界的Zig Bee转以太网网关进行信号连接，Zig Bee无线模块33接受Zig Bee转以太网网关发出的指令，或发送指令给Zig Bee转以太网网关，实现无线的控制，进而ZigBee无线模块33将信号传送给单片机34，再由单片机34判断有无信号然后进行处理，根据输出的控制信号路径的综合分析，驱动器35实行命令的控制方式，通过读取寄存的状态，对电机实施控制，进而实现充电机器人的自动引导。
实施例2
如图1-9所示，车轮包括一号万向轮10、二号万向轮11、一号主动轮12与二号主动轮13，且一号万向轮10与二号万向轮11安装于车架8的前端两侧，一号主动轮12与二号主动轮13安装于车架8的后端两侧，传动杆与一号主动轮12和二号主动轮13传动连接，一号主动轮12由一号电机14驱动，二号主动轮13由二号电机15驱动，Zig Bee无线模块33的输出端与单片机34的输入端电性连接，单片机34的输出端与驱动器35的输入端电性连接，一号电机14与二号电机15的输入端均与驱动器35的输出端电性连接，设置的一号电机14与二号电机15能够分别对一号主动轮12和二号主动轮13进行传动，当有任一电机停止工作时，另一组电机继续工作实现传动工作，便于维持正常工作，避免正在工作的机器人无法正常工作，维持正常使用。
实施例3
如图1-9所示，机械手臂包括机械臂底座3、旋转底盘4、短驱动臂6、长驱动臂7、上下旋转杆25与左右旋转杆26，机械臂底座3固定安装于AGV车体1的上端另一侧，机械臂底座3的上端一侧固定安装有弹性折叠电缆5，且旋转底盘4位于弹性折叠电缆5的一侧，短驱动臂6活动安装于旋转底盘4的上端，短驱动臂6的上端内部贯穿设置有一号旋转轴22，且短驱动臂6与长驱动臂7通过一号旋转轴22活动连接，长驱动臂7的内部开设有容杆槽23，长驱动臂7的上端内部贯穿设置有二号旋转轴24，且长驱动臂7与上下旋转杆25通过二号旋转轴24活动连接，上下旋转杆25与左右旋转杆26活动连接，左右旋转杆26的前端固定安装有充电夹持杆27，充电夹持杆27的内部贯穿设置有三号旋转轴28，充电枪30包括把手29、充电头31与电源接头32，且把手29与充电夹持杆27通过三号旋转轴28活动连接，充电头31位于充电枪30的前端，电源接头32位于充电枪30的下端，电源接头32与弹性折叠电缆5的一端固定连接，能够将左右旋转杆26与充电枪30折叠到容杆槽23进行收藏，便于节省空间，不工作时便于对其进行收放，左右旋转杆26与充电枪30始终处于连接状态，避免了繁琐的装夹过程，节约工作时间。
实施例4
如图1-9所示，机械臂底座3的内部底端固定安装有旋转电机，旋转电机的主轴与旋转底盘4固定连接，旋转电机的一侧固定安装有控制器，一号旋转轴22的一侧固定安装有一号驱动电机，二号旋转轴24的一侧固定安装有二号驱动电机，三号旋转轴28的一侧固定安装有二号驱动电机，一号旋转轴22通过一号驱动电机驱动，二号旋转轴24通过二号驱动电机驱动，三号旋转轴28通过二号驱动电机驱动，旋转电机、一号驱动电机、二号驱动电机与三号驱动电机的输入端均与控制器的输出端电性连接，单片机34的输出端与控制器的输入端电性连接，蓄电池19的前端外表面开设有充电插口与输出插口，充电插口位于输出插口的一侧，弹性折叠电缆5的内部固定安装有充电电缆，弹性折叠电缆5的另一端与输出插口固定连接，蓄电池19的一侧固定安装有充电机，安装底座16的内部底端固定安装有电动机，电动机的主轴与旋转座17固定连接，弹性折叠电缆5对充电枪30与蓄电池19进行连接，能够减少充电电缆复杂的排线，便于对充电电缆进行收纳整理，避免造成打结缠绕等现象。
需要说明的是，本发明为一种新能源车充电机器人，在使用时，首先，给AGV车体1内部的蓄电池19进行充电，除了能够给自身工作提供电量外，还能够对外界车辆进行分交流充电慢充和直流充电快充两种方式，交流充电方式不需要充电机，只是给电动车供应两相或三相交流电，靠车上充电机给电瓶充电，直流充电方式需要充电机，向电动车提供200-750V直流电，电流可达100A，直接作用在电动车电池的正负极上，进而实现快速充电，AGV车体1内部线路板21上端的Zig Bee无线模块33接受外界Zig Bee转以太网网关发出的指令，或发送指令给Zig Bee转以太网网关，实现无线的控制，进而Zig Bee无线模块33将信号传送给单片机34，再由单片机34判断有无信号然后进行处理，根据输出的控制信号路径的综合分析，驱动器35实行命令的控制方式，通过读取寄存的状态，对电机实施控制，进而实现充电机器人的自动引导，驱动器35控制一号电机14与二号电机15运转，通过传动杆分别对一号主动轮12和二号主动轮13进行传动，当有任一电机停止工作时，另一组电机继续工作实现传动工作，便于维持正常工作，避免正在工作的机器人无法正常工作，维持正常使用，车架8前端两侧的一号万向轮10与二号万向轮11能够对该AGV小车进行方向的控制，进而根据无线传输的信号控制AGV小车的行程走向，缓冲垫9能够对AGV小车起到缓冲保护的作用，AGV车体1上端设置的摄像头18能够对周围环境进行摄影，并通过无线传输给ZigBee转以太网网关，进而对其行程进行控制调节，能够放置撞击外界物体，有效躲避障碍物，机械臂底座3内部的旋转电机能够控制旋转底盘4进行旋转，对机械手臂的正对方向进行调节，短驱动臂6能够相对于旋转底盘4进行上下旋转运动，一号驱动电机带动一号旋转轴22旋转，进而控制长驱动臂7相对于短驱动臂6进行旋转，二号驱动电机带动二号旋转轴24旋转，进而控制上下旋转杆25相对于长驱动臂7上下旋转运动，左右旋转杆26相对于上下旋转杆25左右旋转运动，三号驱动电机带动三号旋转轴28旋转，进而控制充电枪30相对于左右旋转杆26一端的充电夹持杆27上下运动，能够将左右旋转杆26与充电枪30折叠到容杆槽23进行收藏，便于节省空间，不工作时便于对其进行收放，左右旋转杆26与充电枪30始终处于连接状态，避免了繁琐的装夹过程，节约工作时间，机械手臂通过各电机的控制能够实现灵活的运动，从而控制充电头31与外界带充电的电动车进行连接充电，电量通过弹性折叠电缆5进行传输，通过电源接头32流进充电枪30实现充电，弹性折叠电缆5对充电枪30与蓄电池19进行连接，能够减少充电电缆复杂的排线，便于对充电电缆进行收纳整理，避免造成打结缠绕等现象，较为实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种新能源车充电机器人，包括AGV小车与机械手臂，其特征在于：所述机械手臂固定安装于AGV小车的上端，所述AGV小车包括AGV车体(1)、车架(8)、车轮与驱动装置，所述车轮安装于车架(8)的两侧，所述驱动装置安装于车架(8)的上端，所述AGV车体(1)位于驱动装置的上端，所述AGV车体(1)的内部设置有Zig Bee无线模块(33)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述驱动装置包括传动杆、一号电机(14)与二号电机(15)，所述AGV车体(1)固定安装于车架(8)的上端，所述车架(8)的两侧上端均固定安装有护板(2)，且两组护板(2)分别位于AGV车体(1)的两侧，所述车架(8)的前端固定安装有缓冲垫(9)，所述AGV车体(1)的内部固定安装有蓄电池(19)与支撑杆(20)，且支撑杆(20)位于蓄电池(19)的一侧，所述支撑杆(20)的上端固定安装有线路板(21)，所述线路板(21)的上端固定安装有单片机(34)与驱动器(35)，且Zig Bee无线模块(33)固定安装于线路板(21)的上端，所述Zig Bee无线模块(33)位于单片机(34)的一侧，所述驱动器(35)位于单片机(34)的另一侧，所述AGV车体(1)的上端一侧固定安装有安装底座(16)，所述安装底座(16)的上端固定安装有旋转座(17)，所述旋转座(17)的上端活动安装有摄像头(18)。
3.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述车轮包括一号万向轮(10)、二号万向轮(11)、一号主动轮(12)与二号主动轮(13)，且一号万向轮(10)与二号万向轮(11)安装于车架(8)的前端两侧，所述一号主动轮(12)与二号主动轮(13)安装于车架(8)的后端两侧，所述传动杆与一号主动轮(12)和二号主动轮(13)传动连接，所述一号主动轮(12)由一号电机(14)驱动，所述二号主动轮(13)由二号电机(15)驱动。
4.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述机械手臂包括机械臂底座(3)、旋转底盘(4)、短驱动臂(6)、长驱动臂(7)、上下旋转杆(25)与左右旋转杆(26)，所述机械臂底座(3)固定安装于AGV车体(1)的上端另一侧，所述机械臂底座(3)的上端一侧固定安装有弹性折叠电缆(5)，所述弹性折叠电缆(5)的内部固定安装有充电电缆，且旋转底盘(4)位于弹性折叠电缆(5)的一侧，所述短驱动臂(6)活动安装于旋转底盘(4)的上端，所述短驱动臂(6)的上端内部贯穿设置有一号旋转轴(22)，且短驱动臂(6)与长驱动臂(7)通过一号旋转轴(22)活动连接，所述长驱动臂(7)的内部开设有容杆槽(23)，所述长驱动臂(7)的上端内部贯穿设置有二号旋转轴(24)，且长驱动臂(7)与上下旋转杆(25)通过二号旋转轴(24)活动连接，所述上下旋转杆(25)与左右旋转杆(26)活动连接，所述左右旋转杆(26)的前端固定安装有充电夹持杆(27)，所述充电夹持杆(27)的内部贯穿设置有三号旋转轴(28)。
5.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述弹性折叠电缆(5)的一端固定安装有充电枪(30)，所述充电枪(30)包括把手(29)、充电头(31)与电源接头(32)，且把手(29)与充电夹持杆(27)通过三号旋转轴(28)活动连接，所述充电头(31)位于充电枪(30)的前端，所述电源接头(32)位于充电枪(30)的下端，所述电源接头(32)与弹性折叠电缆(5)的一端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述Zig Bee无线模块(33)的输出端与单片机(34)的输入端电性连接，所述单片机(34)的输出端与驱动器(35)的输入端电性连接，所述一号电机(14)与二号电机(15)的输入端均与驱动器(35)的输出端电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述机械臂底座(3)的内部底端固定安装有旋转电机，旋转电机的主轴与旋转底盘(4)固定连接，所述旋转电机的一侧固定安装有控制器，所述一号旋转轴(22)的一侧固定安装有一号驱动电机，所述二号旋转轴(24)的一侧固定安装有二号驱动电机，所述三号旋转轴(28)的一侧固定安装有二号驱动电机，所述一号旋转轴(22)通过一号驱动电机驱动，所述二号旋转轴(24)通过二号驱动电机驱动，所述三号旋转轴(28)通过二号驱动电机驱动，所述旋转电机、一号驱动电机、二号驱动电机与三号驱动电机的输入端均与控制器的输出端电性连接，所述单片机(34)的输出端与控制器的输入端电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述蓄电池(19)的前端外表面开设有充电插口与输出插口，充电插口位于输出插口的一侧，所述弹性折叠电缆(5)的另一端与输出插口固定连接，所述蓄电池(19)的一侧固定安装有充电机。
9.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述安装底座(16)的内部底端固定安装有电动机，电动机的主轴与旋转座(17)固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种新能源车充电机器人，其特征在于：所述Zig Bee无线模块(33)的内部固定安装有Zig Bee射频收发器，Zig Bee射频收发器的视距覆盖半径可达2.5Km。
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