CN116031702A - 一种机器人的充电装置及其机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人的充电装置及其机器人。其中，一种机器人的充电装置，包括充电装置本体和与所述充电装置本体连接的第一充电组件，所述充电装置本体和所述第一充电组件通过连接机构可活动的连接，所述连接机构包括可滑动的设于所述充电装置本体的连接座，以及与所述连接座可伸缩配合的伸缩部件，所述连接机构设置有复位结构，所述复位结构可使发生位移的所述连接机构恢复初始位置。本申请有效解决了现有机器人对接装置生产成本高、对接成功率低的技术问题。

Description

一种机器人的充电装置及其机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人的充电装置及其机器人。

背景技术

随着科技的发展，在工厂、变电站、隧道、工业园区等场所使用机器人巡检代替人工巡逻已经是不可避免的趋势。现有的机器人多采用电池组供电，当机器人电量不足时会返回机器人的充电处进行自动充电。

但现有的机器人在进行自动充电时，与充电装置的对接过程往往并不顺利，通常需要反复对接多次才能对接成功，有时甚至需要人工辅助对接。虽然在机器人上安装多个用于配合对接的激光雷达等定位装置可以提高机器人对接的成功率，但生产成本会大大提高。

发明内容

本申请提供了一种机器人的充电装置及其机器人，以至少解决现有机器人对接装置生产成本高、且与其充电装置对接时成功率低的技术问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种机器人的充电装置，包括充电装置本体和与所述充电装置本体连接的第一充电组件，所述充电装置本体和所述第一充电组件通过连接机构可活动的连接，所述连接机构包括可滑动的设于所述充电装置本体的连接座，以及与所述连接座可伸缩配合的伸缩部件，所述连接机构设置有复位结构，所述复位结构可使发生位移的所述连接机构恢复初始位置。

在其中一些实施例中，所述充电装置本体设有滑杆，所述伸缩部件为套设在所述连接座内且一端与所述第一充电组件连接的连接杆，所述连接座可滑动的与所述滑杆连接，所述连接机构可使所述第一充电组件相对所述充电装置本体做伸缩运动以及沿所述滑杆移动。

在其中一些实施例中，所述连接座包括滑动件和转动件，所述滑杆水平设置在所述充电装置本体上且与所述第一充电组件位置对应，所述滑动件套设在所述滑杆上可沿所述滑杆滑动，所述滑动件内部设置有活动空间，所述转动件与所述滑动件铰接并可在所述活动空间内做有限的转动，所述连接杆套设在所述转动件内部，所述连接机构使所述第一充电组件可相对所述充电装置本体做伸缩运动、左右偏转、以及沿所述滑杆左右滑动。

在其中一些实施例中，所述转动件上固定设置有用于限制所述第一充电组件相对所述充电装置本体压缩距离的抵接杆，所述抵接杆与所述连接杆平行设置，所述抵接杆的长度小于初始位置下所述第一充电组件与所述转动件之间的所述连接杆的长度。

在其中一些实施例中，所述抵接杆在靠近所述第一充电组件的一端设置有软质的抵接头。

在其中一些实施例中，所述复位结构包括套设在所述连接杆上可与所述转动件抵接的第一弹性件，当所述连接杆相对所述转动件伸缩时，所述第一弹性件与所述转动件抵接，使所述连接杆受到运动方向相反的力；所述复位结构还包括套设在所述滑杆上可与所述滑动件抵接的第二弹性件，当所述滑动件相对所述滑杆运动时，所述第二弹性件与所述滑动件抵接，使所述滑动件受到运动方向相反的力。

在其中一些实施例中，所述连接杆通过固定设置在所述第一充电组件上的连接件与所述第一充电组件固定连接，所述复位结构包括分别设置在所述连接机构左右两侧的第三弹性件，所述连接件左右两端分别设置有与所述第三弹性件配合连接的连接部，所述第三弹性件一端与所述连接机构或所述充电装置本体连接，另一端与所述连接部连接，使所述第一充电组件发生左右偏转时受到恢复居中位置的力。

在其中一些实施例中，所述第一充电组件下端设置有用于支撑所述第一充电组件的支撑件，所述支撑件与所述充电装置本体抵接，所述支撑件底部设置有便于使所述支撑件跟随所述第一充电组件运动的活动部。

第二方面，本申请提供了一种机器人，用于适配如上述所述的一种机器人的充电装置，所述机器人包括机器人本体和设置在所述机器人本体上与所述充电装置的第一充电组件配合的第二充电组件，所述第一充电组件与所述第二充电组件之间设置有用于使所述第一充电组件和所述第二充电组件位置匹配的定位结构。

在其中一些实施例中，所述定位结构包括设置在所述第一充电组件上部的用于使所述第一充电组件和所述第二充电组件位置匹配的定位件，所述第二充电组件设置有与所述定位件配合的定位槽；或者，所述定位结构包括设置在所述第二充电组件上部的用于使所述第一充电组件和所述第二充电组件位置匹配的定位件，所述第一充电组件设置有与所述定位件配合的定位槽。

在其中一些实施例中，所述定位件包括朝向所述定位槽延伸设置的定位件主体和设置在所述定位件主体端部的朝向所述定位槽方向凸出的对接部，所述定位槽内部设置有与所述对接部形状匹配的容置空间。

在其中一些实施例中，所述对接部设置有从所述定位件主体方向朝向所述对接部中部方向逐渐倾斜的抵接面，所述抵接面与所述定位槽配合，使所述对接部更易***所述定位槽。

根据上述内容，本申请的有益效果是：第一充电组件通过连接机构与复位结构的配合可使第一充电组件相对充电装置伸缩、左右滑动以及摆动，在充电装置的第一充电组件和机器人的第二充电组件之间设置定位件和与其匹配的定位槽，定位件设有便于滑入定位槽内的倾斜的抵接面。因此，即使在机器人的第二充电组件没有对准充电装置的第一充电组件时，也可因定位件的抵接面滑入定位槽内进而带动第一充电组件发生偏转和左右滑动，从而实现机器人与充电装置的精准对接，大大提高了对接的成功率，降低了生产成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例机器人与充电装置配合示意图；

图2是本申请实施例充电装置示意图；

图3是本申请实施例定位结构与连接机构示意图；

图4是本申请实施例连接机构示意图；

图5是本申请实施例连接机构与复位结构配合示意图；

图6是本申请实施例支撑件剖面图。

附图标记说明：机器人本体1；第二充电组件1.1；充电装置本体2；滑杆2.1；第一充电组件3；连接件3.1；连接部3.1.1；支撑件3.2；活动部3.2.1；定位结构4；定位件4.1；定位件主体4.1.1；对接部4.1.2；抵接面4.1.3；定位槽4.2；连接机构5；连接座5.1；滑动件5.1.1；转动件5.1.2；连接杆5.2；抵接杆5.3；抵接头5.3.1；第一弹性件6.1；第二弹性件6.2；第三弹性件6.3。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

实施例如图1～6所示，本实施例包括机器人本体1和与机器人本体1配合充电的充电装置，充电装置包括充电装置本体2和与充电装置本体2连接的第一充电组件3，机器人本体1上设置有与第一充电组件3配合的第二充电组件1.1，第一充电组件3与第二充电组件1.1之间设置有用于使第一充电组件3和第二充电组件1.1位置匹配的定位结构4。充电装置本体2和第一充电组件3通过连接机构5可活动的连接，具体可表现为，连接机构5可使第一充电组件3相对充电装置本体2伸缩、左右滑动以及左右偏转，进而使第一充电组件3根据定位结构4与第二充电组件1.1定位配合时，若出现对接偏差则可自动做出相应的位置调整。

其中，充电装置本体2设有水平设置的且与第一充电组件3位置对应的滑杆2.1。连接机构5包括可滑动的套设在充电装置本体2的滑杆2.1上的连接座5.1、以及与连接座5.1可伸缩配合的伸缩部件，伸缩部件为套设在连接座5.1内且一端通过连接件3.1与第一充电组件3固定连接的连接杆5.2，连接机构5还设置有复位结构，复位结构可使发生位移的连接机构5恢复初始位置。

进一步的，连接座5.1包括滑动件5.1.1和转动件5.1.2，滑动件5.1.1套设在滑杆2.1上可沿滑杆2.1滑动，滑动件5.1.1内部设置有活动空间，转动件5.1.2与滑动件5.1.1铰接并可在活动空间内做有限的左右转动，连接杆5.2可伸缩活动的套设在转动件5.1.2内部，连接杆5.2在转动件5.1.2内伸缩活动进而带动第一充电组件3相对充电装置本体2做伸缩运动，转动件5.1.2在滑动件5.1.1的活动空间内有限的左右转动进而带动第一充电组件3相对充电装置本体2做左右偏转运动，滑动件5.1.1沿滑杆2.1左右滑动进而带动第一充电组件3相对充电装置本体2左右滑动。

复位结构包括套设在连接杆5.2上可与转动件5.1.2抵接的第一弹性件6.1，当连接杆5.2相对转动件5.1.2伸缩时，第一弹性件6.1与转动件5.1.2抵接，使连接杆5.2受到运动方向相反的力并使其具有恢复初始位置的趋势；复位结构还包括套设在滑杆2.1上可与滑动件5.1.1抵接的第二弹性件6.2，当滑动件5.1.1相对滑杆2.1运动时，第二弹性件6.2与滑动件5.1.1抵接，使滑动件5.1.1受到运动方向相反的力使其具有恢复初始位置的趋势；复位结构还包括分别设置在连接机构5左右两侧的第三弹性件6.3，固定设置在第一充电组件3上的连接件3.1左右两端分别设置有与第三弹性件6.3配合连接的连接部3.1.1，第三弹性件6.3一端与连接机构5或充电装置本体2连接，另一端与连接部3.1.1连接，使第一充电组件3在发生左右偏转时受到运动方向相反的力并使其具有恢复初始位置的趋势。第一弹性件6.1、第二弹性件6.2、第三弹性件6.3可以是弹簧。

进一步的，转动件5.1.2上固定设置有对第一充电组件3相对充电装置本体2压缩距离加以限制的抵接杆5.3，抵接杆5.3与连接杆5.2平行设置，抵接杆5.3的长度小于初始位置下位于第一充电组件3与转动件5.1.2之间的连接杆5.2的长度，抵接杆5.3在靠近第一充电组件2的一端设置有可用于缓冲的软质抵接头5.3.1。

其中，第一充电组件3下端设置有用于支撑第一充电组件3的支撑件3.2，支撑件3.2与充电装置本体2抵接，支撑件3.2底部设置有便于使支撑件3.2跟随第一充电组件3运动的活动部3.2.1，活动部可为滚珠。

其中，定位结构4包括设置在第一充电组件3上部的用于使第一充电组件3和第二充电组件1.1位置匹配的定位件4.1，第二充电组件1.1设置有与定位件4.1配合的定位槽4.2；或者，定位结构4包括设置在第二充电组件1.1上部的用于使第一充电组件3和第二充电组件1.1位置匹配的定位件4.1，第一充电组件3设置有与定位件4.1配合的定位槽4.2。定位件4.1包括朝向定位槽4.2延伸设置的定位件主体4.1.1和设置在定位件主体4.1.1端部的朝向定位槽4.2方向凸出的对接部4.1.2，定位槽4.2内部设置有与对接部4.1.2形状匹配的容置空间。对接部4.1.2设置有从定位件主体4.1.1方向朝向对接部4.1.2中部方向逐渐倾斜的抵接面4.1.3，当第一充电组件3与第二充电组件1.1对接时，若定位件4.1并未完全对准定位槽4.2，则抵接面4.1.3可与定位槽4.2配合抵接，使第一充电组件3发生偏转或左右滑动进而使对接部4.1.2滑入定位槽4.2。

工作原理：使用时，机器人对准充电装置的位置并朝向充电装置移动，进行第一充电组件3和第二充电组件1.1的对接操作。

若对接准确，则定位,4.1直接***定位槽4.2内，机器人继续朝向充电装置移动且推动第一充电组件3朝向充电装置本体2运动，直至第一充电组件3与抵接杆5.3抵接，抵接杆5.3还可使第一充电组件3与第二充电组件1.1对接更牢固，至此对接操作完成，而后进行充电操作。

若定位件4.1与定位槽4.2对接出现偏差，机器人继续朝向充电装置移动，对接部4.1.2倾斜的抵接面4.1.3在压力的作用下使对接部4.1.2滑入定位槽4.2，连接机构5配合对接部4.1.2使第一充电组件3发生偏转和左右移动，第一充电组件3下端的支撑件3.2跟随第一充电组件3运动，而后机器人继续朝向充电装置移动且带动第一充电组件3朝向充电装置本体2运动，直至与抵接杆5.3抵接，至此对接操作完成。当完成充电操作之后，机器人脱离充电装置，在复位结构的作用下，发生偏转、伸缩、滑动的第一充电组件3恢复初始位置。

本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机器人的充电装置，包括充电装置本体和与所述充电装置本体连接的第一充电组件，其特征在于：

所述充电装置本体和所述第一充电组件通过连接机构可活动的连接，所述连接机构包括可滑动的设于所述充电装置本体的连接座，以及与所述连接座可伸缩配合的伸缩部件，所述连接机构设置有复位结构，所述复位结构可使发生位移的所述连接机构恢复初始位置。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述充电装置本体设有滑杆，所述伸缩部件为套设在所述连接座内且一端与所述第一充电组件连接的连接杆，所述连接座可滑动的与所述滑杆连接，所述连接机构可使所述第一充电组件相对所述充电装置本体做伸缩运动以及沿所述滑杆移动。

3.根据权利要求2所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述连接座包括滑动件和转动件，所述滑杆水平设置在所述充电装置本体上且与所述第一充电组件位置对应，所述滑动件套设在所述滑杆上可沿所述滑杆滑动，所述滑动件内部设置有活动空间，所述转动件与所述滑动件铰接并可在所述活动空间内做有限的转动，所述连接杆套设在所述转动件内部，所述连接机构使所述第一充电组件可相对所述充电装置本体做伸缩运动、左右偏转、以及沿所述滑杆左右滑动。

4.根据权利要求3所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述转动件上固定设置有用于限制所述第一充电组件相对所述充电装置本体压缩距离的抵接杆，所述抵接杆与所述连接杆平行设置，所述抵接杆的长度小于初始位置下所述第一充电组件与所述转动件之间的所述连接杆的长度。

5.根据权利要求4所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述抵接杆在靠近所述第一充电组件的一端设置有软质的抵接头。

6.根据权利要求3所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述复位结构包括套设在所述连接杆上可与所述转动件抵接的第一弹性件，当所述连接杆相对所述转动件伸缩时，所述第一弹性件与所述转动件抵接，使所述连接杆受到运动方向相反的力；所述复位结构还包括套设在所述滑杆上可与所述滑动件抵接的第二弹性件，当所述滑动件相对所述滑杆运动时，所述第二弹性件与所述滑动件抵接，使所述滑动件受到运动方向相反的力。

7.根据权利要求3或6所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述连接杆通过固定设置在所述第一充电组件上的连接件与所述第一充电组件固定连接，所述复位结构包括分别设置在所述连接机构左右两侧的第三弹性件，所述连接件左右两端分别设置有与所述第三弹性件配合连接的连接部，所述第三弹性件一端与所述连接机构或所述充电装置本体连接，另一端与所述连接部连接，使所述第一充电组件发生左右偏转时受到恢复居中位置的力。

8.根据权利要求1所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述第一充电组件下端设置有用于支撑所述第一充电组件的支撑件，所述支撑件与所述充电装置本体抵接，所述支撑件底部设置有便于使所述支撑件跟随所述第一充电组件运动的活动部。

9.一种机器人，用于适配如权利要求1～8所述的一种机器人的充电装置，其特征在于：所述机器人包括机器人本体和设置在所述机器人本体上与所述充电装置的第一充电组件配合的第二充电组件，所述第一充电组件与所述第二充电组件之间设置有用于使所述第一充电组件和所述第二充电组件位置匹配的定位结构。

10.根据权利要求9所述的一种机器人，其特征在于：所述定位结构包括设置在所述第一充电组件上部的用于使所述第一充电组件和所述第二充电组件位置匹配的定位件，所述第二充电组件设置有与所述定位件配合的定位槽；或者，所述定位结构包括设置在所述第二充电组件上部的用于使所述第一充电组件和所述第二充电组件位置匹配的定位件，所述第一充电组件设置有与所述定位件配合的定位槽；和/或，所述定位件包括朝向所述定位槽延伸设置的定位件主体和设置在所述定位件主体端部的朝向所述定位槽方向凸出的对接部，所述定位槽内部设置有与所述对接部形状匹配的容置空间；和；或，所述对接部设置有从所述定位件主体方向朝向所述对接部中部方向逐渐倾斜的抵接面，所述抵接面与所述定位槽配合，使所述对接部更易***所述定位槽。

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