CN110509252A - 一种限轨自行式充电机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了充电机器人技术领域的一种限轨自行式充电机器人，包括轨道机构、转向机构、升降机构和主动式机械臂，轨道机构包括搭载平板和两组行驶轨道，两组行驶轨道之间固定安装有限位齿条，搭载平板的底部固定安装有限位座，限位座的内腔固定安装有一号驱动电机，一号驱动电机的输出端固定安装有一号齿轮，一号齿轮与限位齿条啮合，转向机构包括转动盘，转动盘安装在搭载平台上，转动盘与搭载平台转动配合，搭载平台的顶部固定安装有二号驱动电机，二号驱动电机的输出端固定安装有驱动齿轮，本装置通过轨道限制使一个机器人操控一排充电桩，不容易被人盗窃走，通过空间的限制降低了机器人的作业难度。

Description

一种限轨自行式充电机器人
技术领域
本发明涉及充电机器人领域，具体为一种限轨自行式充电机器人。
背景技术
随着电动汽车的逐渐推广和使用，其配套的基础充电设施也需要大力发展。目前充电设施使用的都依赖于人工操作，尤其对于分时租赁的电动汽车而言，无法带给用户良好的体验。
采用机器人充电的必要性：电动汽车如果需要用户自己完成充电操作，在天气或者外力的影响下可能发生电力泄漏或者损坏等问题，其次不是所有用户都能遵守充电桩插拔充电插头等操作。若能将充电设施的自动化程度进一步提高，势必有助于实现充电服务体系的智能化与便捷化。
现有的技术中对于充电机器人的研发已经到了比较成熟的阶段，机器人可以通过图像识别技术，实现充电线与电动汽车的对接，但是现有的机器人基本均使用全自由度的移动底盘，而全自由度的移动底盘容易受到坑洼路面的影响，其次容易被人恶意盗窃，而充电桩和电动汽车之间距离并不长，本发明旨在通过轨道限制使一个机器人操控一排充电桩，且能够起到防盗的作用，并降低了机器人的作业难度。
基于此，本发明设计了一种限轨自行式充电机器人，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种限轨自行式充电机器人，以解决上述背景技术中提出现有的机器人基本均使用全自由度的移动底盘，而全自由度的移动底盘容易受到坑洼路面的影响，其次容易被人恶意盗窃，而充电桩和电动汽车之间距离并不长，本发明旨在通过轨道限制使一个机器人操控一排充电桩，且能够起到防盗的作用，且降低了机器人的作业难度问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种限轨自行式充电机器人，包括轨道机构、转向机构、升降机构和主动式机械臂，所述轨道机构包括搭载平板和两组行驶轨道，两组行驶轨道之间固定安装有限位齿条，所述搭载平板的底部固定安装有限位座，所述限位座的内腔固定安装有一号驱动电机，所述一号驱动电机的输出端固定安装有一号齿轮，所述一号齿轮与限位齿条啮合，所述转向机构包括转动盘，所述转动盘安装在搭载平板上，所述转动盘与搭载平板转动配合，所述搭载平板的顶部固定安装有二号驱动电机，所述二号驱动电机的输出端固定安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮通过传动齿轮件与转动盘外壁的齿轮配合，所述升降机构固定安装在转动盘的顶部，所述升降机构包括上安装板和下安装板，所述上安装板的顶部固定安装有主动式机械臂，所述上安装板和下安装板的侧壁分别开设有四组侧槽，所述侧槽内滑动配合有侧槽滑块，所述侧槽滑块的外壁转动配合有长杆，同侧的两组所述长杆通过横轴活动配合，对侧的两组所述长杆之间连接有连接杆，所述连接杆安装在上安装板和下安装板内腔，所述下安装板内腔的连接杆的外壁套设有推动块，所述转动盘的顶部固定安装有伸缩杆电机，所述伸缩杆电机的输出端固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端与推动块固定连接，所述推动块套设在下安装板内腔的连接杆外壁上。
优选的，所述限位齿条的底部开设有两组齿条限位槽，所述限位座的内壁固定安装有两组与齿条限位槽相互配合的限位长条。
优选的，所述传动齿轮件包括传动齿轮轴，所述传动齿轮轴与搭载平板转动配合，所述传动齿轮轴的外壁分别固定安装有上传动齿轮和下传动齿轮，所述上传动齿轮与驱动齿轮啮合，所述下传动齿轮与转动盘啮合。
优选的，所述限位座的侧壁固定安装有若干组轮轴，所述轮轴的外壁转动配合有车轮，所述车轮与行驶轨道活动配合。
优选的，所述车轮和轮轴至少设置有六组。
优选的，所述行驶轨道的底部均匀铺垫有枕木，所述枕木与行驶轨道之间通过连接片固定连接。
优选的，所述枕木至少设置有四组。
优选的，所述行驶轨道的两端分别套设有端板，所述端板与限位齿条固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过控制一号驱动电机的正反转，带动搭载平板在行驶轨道的顶部前后移动，控制一排的充电桩对电动汽车进行充电，通过双轨道行驶轨道的设置，使搭载平板的前后移动更稳定，通过控制二号驱动电机带动转动盘转动，使主动式机械臂能够将充电桩上的充电枪取下，转向后能够对电动汽车充电，通过控制伸缩杆电机，使伸缩杆电机推动连接杆，使上安装板能够上升，便于装置适应不同高度的电动汽车，本装置通过轨道限制使一个机器人操控一排充电桩，不容易被人盗窃走，通过空间的限制降低了机器人的作业难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明主视角结构示意图；
图2为本发明限位座结构示意图；
图3为本发明图1的后视结构示意图；
图4为本发明图3中A放大结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-搭载平板，2-行驶轨道，3-限位齿条，4-限位座，5-一号驱动电机，6-一号齿轮，7-限位长条，8-齿条限位槽，9-轮轴，10-车轮，11-转动盘，12-下安装板，13-上安装板，14-传动齿轮轴，15-下传动齿轮，16-上传动齿轮，17-驱动齿轮，18-二号驱动电机，19-侧槽，20-长杆，21-侧槽滑块，22-连接杆，23-推动块，24-伸缩杆电机，25-伸缩杆，26-枕木，27-连接片，28-主动式机械臂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种限轨自行式充电机器人，包括轨道机构、转向机构、升降机构和主动式机械臂28，轨道机构包括搭载平板1和两组行驶轨道2，两组行驶轨道2之间固定安装有限位齿条3，搭载平板1的底部固定安装有限位座4，限位座4的内腔固定安装有一号驱动电机5，一号驱动电机5的输出端固定安装有一号齿轮6，一号齿轮6与限位齿条3啮合，转向机构包括转动盘11，转动盘11安装在搭载平板1上，转动盘11与搭载平板1转动配合，搭载平板1的顶部固定安装有二号驱动电机18，二号驱动电机18的输出端固定安装有驱动齿轮17，驱动齿轮17通过传动齿轮件与转动盘11外壁的齿轮配合，升降机构固定安装在转动盘11的顶部，升降机构包括上安装板13和下安装板12，上安装板13的顶部固定安装有主动式机械臂28，上安装板13和下安装板12的侧壁分别开设有四组侧槽19，侧槽19内滑动配合有侧槽滑块21，侧槽滑块21的外壁转动配合有长杆20，同侧的两组长杆20通过横轴活动配合，对侧的两组长杆20之间连接有连接杆22，连接杆22安装在上安装板13和下安装板12内腔，下安装板12内腔的连接杆22的外壁套设有推动块23，转动盘11的顶部固定安装有伸缩杆电机24，伸缩杆电机24的输出端固定安装有伸缩杆25，伸缩杆25的另一端与推动块23固定连接，推动块23套设在下安装板12内腔的连接杆22外壁上。
本实施例的一个具体应用为：本发明通过控制一号驱动电机5的正反转，带动搭载平板1在行驶轨道2的顶部前后移动，控制一排的充电桩对电动汽车进行充电，通过双轨道行驶轨道2的设置，使搭载平板1的前后移动更稳定，通过控制二号驱动电机18带动转动盘11转动，使主动式机械臂28能够将充电桩上的充电枪取下，转向后能够对电动汽车充电，通过控制伸缩杆电机24，使伸缩杆电机24推动连接杆22，使上安装板13能够上升，便于装置适应不同高度的电动汽车，本装置通过轨道限制使一个机器人操控一排充电桩，不容易被人盗窃走，通过空间的限制降低了机器人的作业难度。
实施例二：
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种限轨自行式充电机器人，包括轨道机构、转向机构、升降机构和主动式机械臂28，轨道机构包括搭载平板1和两组行驶轨道2，两组行驶轨道2之间固定安装有限位齿条3，搭载平板1的底部固定安装有限位座4，限位座4的内腔固定安装有一号驱动电机5，一号驱动电机5的输出端固定安装有一号齿轮6，一号齿轮6与限位齿条3啮合，转向机构包括转动盘11，转动盘11安装在搭载平板1上，转动盘11与搭载平板1转动配合，搭载平板1的顶部固定安装有二号驱动电机18，二号驱动电机18的输出端固定安装有驱动齿轮17，驱动齿轮17通过传动齿轮件与转动盘11外壁的齿轮配合，升降机构固定安装在转动盘11的顶部，升降机构包括上安装板13和下安装板12，上安装板13的顶部固定安装有主动式机械臂28，上安装板13和下安装板12的侧壁分别开设有四组侧槽19，侧槽19内滑动配合有侧槽滑块21，侧槽滑块21的外壁转动配合有长杆20，同侧的两组长杆20通过横轴活动配合，对侧的两组长杆20之间连接有连接杆22，连接杆22安装在上安装板13和下安装板12内腔，下安装板12内腔的连接杆22的外壁套设有推动块23，转动盘11的顶部固定安装有伸缩杆电机24，伸缩杆电机24的输出端固定安装有伸缩杆25，伸缩杆25的另一端与推动块23固定连接，推动块23套设在下安装板12内腔的连接杆22外壁上。
其中，限位齿条3的底部开设有两组齿条限位槽8，限位座4的内壁固定安装有两组与齿条限位槽8相互配合的限位长条7，传动齿轮件包括传动齿轮轴14，传动齿轮轴14与搭载平板1转动配合，传动齿轮轴14的外壁分别固定安装有上传动齿轮16和下传动齿轮15，上传动齿轮16与驱动齿轮17啮合，下传动齿轮15与转动盘11啮合，限位座4的侧壁固定安装有若干组轮轴9，轮轴9的外壁转动配合有车轮10，车轮10与行驶轨道2活动配合，车轮10和轮轴9至少设置有六组，行驶轨道2的底部均匀铺垫有枕木26，枕木26与行驶轨道2之间通过连接片27固定连接，枕木26至少设置有四组，行驶轨道2的两端分别套设有端板，端板与限位齿条3固定连接。
本实施例的一个具体应用为：本发明通过控制一号驱动电机5的正反转，带动搭载平板1在行驶轨道2的顶部前后移动，控制一排的充电桩对电动汽车进行充电，通过车轮10设置，使搭载平板1的前后移动更稳定，通过限位长条7和齿条限位槽8的设置，使一号齿轮6与限位齿条3的啮合更稳定，不容易脱轨，通过控制二号驱动电机18带动转动盘11转动，使主动式机械臂28能够将充电桩上的充电枪取下，转向后能够对电动汽车充电，通过传动齿轮件的设置，使二号驱动电机18的输出，能够更稳定操控转动盘11的转动，通过控制伸缩杆电机24，使伸缩杆电机24推动连接杆22，通过两组长杆20的交叉转动配合，使上安装板13能够上升，便于装置适应不同高度的电动汽车，本装置通过轨道限制使一个机器人操控一排充电桩，不容易被人盗窃走，通过空间的限制降低了机器人的作业难度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种限轨自行式充电机器人，包括轨道机构、转向机构、升降机构和主动式机械臂（28），其特征在于：所述轨道机构包括搭载平板（1）和两组行驶轨道（2），两组行驶轨道（2）之间固定安装有限位齿条（3），所述搭载平板（1）的底部固定安装有限位座（4），所述限位座（4）的内腔固定安装有一号驱动电机（5），所述一号驱动电机（5）的输出端固定安装有一号齿轮（6），所述一号齿轮（6）与限位齿条（3）啮合，所述转向机构包括转动盘（11），所述转动盘（11）安装在搭载平板（1）上，所述转动盘（11）与搭载平板（1）转动配合，所述搭载平板（1）的顶部固定安装有二号驱动电机（18），所述二号驱动电机（18）的输出端固定安装有驱动齿轮（17），所述驱动齿轮（17）通过传动齿轮件与转动盘（11）外壁的齿轮配合，所述升降机构固定安装在转动盘（11）的顶部，所述升降机构包括上安装板（13）和下安装板（12），所述上安装板（13）的顶部固定安装有主动式机械臂（28），所述上安装板（13）和下安装板（12）的侧壁分别开设有四组侧槽（19），所述侧槽（19）内滑动配合有侧槽滑块（21），所述侧槽滑块（21）的外壁转动配合有长杆（20），同侧的两组所述长杆（20）通过横轴活动配合，对侧的两组所述长杆（20）之间连接有连接杆（22），所述连接杆（22）安装在上安装板（13）和下安装板（12）内腔，所述下安装板（12）内腔的连接杆（22）的外壁套设有推动块（23），所述转动盘（11）的顶部固定安装有伸缩杆电机（24），所述伸缩杆电机（24）的输出端固定安装有伸缩杆（25），所述伸缩杆（25）的另一端与推动块（23）固定连接，所述推动块（23）套设在下安装板（12）内腔的连接杆（22）外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种限轨自行式充电机器人，其特征在于：所述限位齿条（3）的底部开设有两组齿条限位槽（8），所述限位座（4）的内壁固定安装有两组与齿条限位槽（8）相互配合的限位长条（7）。
3.根据权利要求1所述的一种限轨自行式充电机器人，其特征在于：所述传动齿轮件包括传动齿轮轴（14），所述传动齿轮轴（14）与搭载平板（1）转动配合，所述传动齿轮轴（14）的外壁分别固定安装有上传动齿轮（16）和下传动齿轮（15），所述上传动齿轮（16）与驱动齿轮（17）啮合，所述下传动齿轮（15）与转动盘（11）啮合。
4.根据权利要求1所述的一种限轨自行式充电机器人，其特征在于：所述限位座（4）的侧壁固定安装有若干组轮轴（9），所述轮轴（9）的外壁转动配合有车轮（10），所述车轮（10）与行驶轨道（2）活动配合。
5.根据权利要求4所述的一种限轨自行式充电机器人，其特征在于：所述车轮（10）和轮轴（9）至少设置有六组。
6.根据权利要求1所述的一种限轨自行式充电机器人，其特征在于：所述行驶轨道（2）的底部均匀铺垫有枕木（26），所述枕木（26）与行驶轨道（2）之间通过连接片（27）固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种限轨自行式充电机器人，其特征在于：所述枕木（26）至少设置有四组。
8.根据权利要求1所述的一种限轨自行式充电机器人，其特征在于：所述行驶轨道（2）的两端分别套设有端板，所述端板与限位齿条（3）固定连接。
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