一種用于循跡機(jī)器人自動充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動充電裝置，尤其是一種用于循跡機(jī)器人自動充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的循跡機(jī)器人自動充電裝置，其插頭與插座結(jié)構(gòu)一般是從側(cè)面伸出插頭，插入到插座的插孔中，完成充電。所帶來機(jī)器人定位的問題如下:此方案在上下方向上的位置是固定的，但前后方向，只能靠機(jī)器人識別地面的射頻卡來定位，定位精度是個(gè)問題，而在左右方向上，則全靠機(jī)器人循磁軌來保證位置，其位置只能保證在一定的范圍內(nèi)，所帶來的左右位置偏差，直接影響插頭伸出的長度，而如果是機(jī)器人與磁軌有角度的偏差，所影響到的插頭在前后方向上偏差放大，更不容易使插頭對正插孔；容易產(chǎn)生誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于循跡機(jī)器人自動充電裝置。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種用于循跡機(jī)器人自動充電裝置，所述循跡機(jī)器人沿著地面的磁軌行走，包括安裝在機(jī)器人底部的插頭、安裝在地面上的插座；所述插頭和插座均設(shè)有限位開關(guān)；所述插頭設(shè)有可上下運(yùn)動的電極；所述插座設(shè)有與所述電極相適配的插孔；所述循跡機(jī)器人的主控系統(tǒng)的輸入端分別連接所述插頭和插座的輸出端，其輸出端連接所述插頭的輸入端；所述循跡機(jī)器人的主控系統(tǒng)采集所述各限位開關(guān)的狀態(tài)，確定所述插頭與插座定位后，控制所述插頭的電極向下運(yùn)動插入所述插孔。
[0005]所述插頭由推桿電機(jī)、插頭主體和框架組成；所述插頭主體置于所述框架內(nèi)部，四周和所述框架之間留有間隙；所述插頭主體底部設(shè)有兩片電極，其底部前端設(shè)有錐形導(dǎo)入斜面；所述導(dǎo)入斜面上設(shè)有第四限位開關(guān)；所述推桿電機(jī)的固定端固定在所述框架的頂部，其活動端連接所述插頭主體頂部；所述插頭主體在所述推桿電機(jī)的驅(qū)動下上下運(yùn)動；所述框架側(cè)面由上而下依次設(shè)有第一至第三限位開關(guān)；所述插座包括固定在地面磁軌上的底座、導(dǎo)軌和U型導(dǎo)向板；所述導(dǎo)軌與所述磁軌垂直，固定安裝在所述底座上；所述U型導(dǎo)向板通過底部的彈簧與所述導(dǎo)軌連接；所述U型導(dǎo)向板的開口方向與機(jī)器人行走的方向相對；所述U型導(dǎo)向板中心設(shè)有與所述電極相適配的兩個(gè)插孔；所述兩個(gè)插孔中間設(shè)有第五限位開關(guān)，所述兩個(gè)插孔內(nèi)部均設(shè)有與電源連接的電極插片。
[0006]所述推桿電機(jī)為直流24V，通過正反轉(zhuǎn)控制推桿的伸縮。
[0007]所述U型導(dǎo)向板安裝在導(dǎo)軌上，可向左右各滑動20mm。
[0008]所述巡線機(jī)器人上安裝射頻卡讀卡器，充電區(qū)域地面上固定安裝射頻卡。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
1、本發(fā)明利用射頻卡做初級定位，依靠插頭的斜面部分與插座的U型開口導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)了插頭與插座的左右方向的定位，依靠第四限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)了插頭與插座前后方向的精確定位。
[0009]2、在插座底部設(shè)計(jì)了橫向?qū)к?，使之能夠左右?cè)滑，當(dāng)插頭與插座有左右偏差時(shí)，U型導(dǎo)向板連通插孔會隨著機(jī)器人的偏差順勢側(cè)滑，同此完成左右方向的定位。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是插座與插頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明動作過程示意圖；
圖4是本發(fā)明動作過程示意圖；
圖5是本發(fā)明動作過程示意圖；
圖6是本發(fā)明動作過程示意圖；
圖7是本發(fā)明動作過程示意圖；
附圖標(biāo)記說明:1、射頻卡；2、銅片；3、插頭主體；4、框架；5、推桿電機(jī)；6、斜面；7、U型導(dǎo)向板；8、插座；9、底座；10、磁軌；11、插頭；12、第五限位開關(guān)；13、底座；14、限位開關(guān)；15、第一限位開關(guān)；16、第二限位開關(guān)；17、第三限位開關(guān)；18、第四限位開關(guān)；19、導(dǎo)軌；20、彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]如圖1所示，一種用于循跡機(jī)器人自動充電裝置，所述循跡機(jī)器人沿著地面的磁軌10行走，包括安裝在機(jī)器人底部的插頭11、安裝在地面上的插座8 ;所述插頭和插座均設(shè)有限位開關(guān)14 ;所述插頭設(shè)有可上下運(yùn)動的電極；所述插座設(shè)有與所述電極相適配的插孔；所述循跡機(jī)器人的主控系統(tǒng)的輸入端分別連接所述插頭和插座的輸出端，其輸出端連接所述插頭的輸入端；所述循跡機(jī)器人的主控系統(tǒng)采集所述各限位開關(guān)的狀態(tài)，確定所述插頭與插座定位后，控制所述插頭的電極向下運(yùn)動插入所述插孔。
[0013]所述插頭由推桿電機(jī)5、插頭主體3和框架4組成；所述插頭主體置于所述框架內(nèi)部，四周和所述框架之間留有間隙；所述插頭主體底部設(shè)有兩片電極，其底部前端設(shè)有錐形導(dǎo)入斜面6 ;所述導(dǎo)入斜面上設(shè)有第四限位開關(guān)18 ;所述推桿電機(jī)的固定端固定在所述框架的頂部，其活動端連接所述插頭主體頂部；所述插頭主體在所述推桿電機(jī)的驅(qū)動下上下運(yùn)動；所述框架側(cè)面由上而下依次設(shè)有第一至第三限位開關(guān)15、16、17 ;所述插座包括固定在地面磁軌上的底座9、導(dǎo)軌19和U型導(dǎo)向板7 ;所述導(dǎo)軌與所述磁軌垂直，固定安裝在所述底座上；所述U型導(dǎo)向板通過底部的彈簧20與所述導(dǎo)軌連接；所述U型導(dǎo)向板的開口方向與機(jī)器人行走的方向相對；所述U型導(dǎo)向板中心設(shè)有與所述電極相適配的兩個(gè)插孔；所述兩個(gè)插孔中間設(shè)有第五限位開關(guān)12，所述兩個(gè)插孔內(nèi)部均設(shè)有與電源連接的電極插片。
[0014]所述推桿電機(jī)為直流24V，通過正反轉(zhuǎn)控制推桿的伸縮。
[0015]所述U型導(dǎo)向板安裝在導(dǎo)軌上，可向左右各滑動20mm。
[0016]所述巡線機(jī)器人上安裝射頻卡讀卡器，充電區(qū)域地面上固定安裝射頻卡。
[0017]當(dāng)巡線機(jī)器人進(jìn)入充電區(qū)域，射頻卡讀卡器會讀取到射頻卡發(fā)射的信號，主控系統(tǒng)由此確定巡線機(jī)器人已進(jìn)入充電區(qū)域，控制其停止前進(jìn)，同時(shí)控制推桿電機(jī)驅(qū)動插頭主體伸出至第二限位開關(guān)，如圖2所示。
[0018]主控系統(tǒng)采集到插頭主體觸動第二限位開關(guān)的信號后，控制巡線機(jī)器人繼續(xù)低速沿磁軌緩慢前進(jìn)。U型開口朝向機(jī)器人行駛的方向，迎合著插頭主體的斜面部分，使其順利滑入。由于巡線機(jī)器人沿磁軌行走時(shí)，不是準(zhǔn)確地居中，會有一定量的左右偏差，所以設(shè)計(jì)的插座安裝有橫向?qū)к?，可在一定范圍?nèi)左右滑動，使插孔的位置在左右方向上與機(jī)器人上的插頭相一致；U型導(dǎo)向板底部彈簧使其復(fù)位回到中央處，如圖3所示。
[0019]第四限位開關(guān)用于確定插孔位置的前后方向。當(dāng)插頭主體前進(jìn)到位時(shí)，插頭主體上的第四限位開關(guān)壓在U型導(dǎo)向板上，反饋信號給主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)控制機(jī)器人停止前行，如圖4所示。
[0020]此時(shí)主控系統(tǒng)控制推桿電機(jī)繼續(xù)驅(qū)動插座主體向下伸出，插入插座的插孔，由于插頭與插孔已經(jīng)確定了左右和前后的位置，此時(shí)能保證插頭上的銅片電極正好插入插孔中，接通電源，完成充電；與此同時(shí)，第五限位開關(guān)被壓下，反饋信號給充電系統(tǒng)，以顯示正確充電。如圖5所示。
[0021]充電完畢后，巡線機(jī)器人再次啟動。主控系統(tǒng)控制推桿電機(jī)驅(qū)動插座主體向上運(yùn)動至第一限位開關(guān)處。此時(shí)插頭主體被拔出，收回到最頂端，第一限位開關(guān)反饋信號給主控系統(tǒng)。在主控系統(tǒng)控制下，機(jī)器人開始行走，插座的U型導(dǎo)向板在彈簧的作用下，回復(fù)至中央部位，等待機(jī)器人下一次進(jìn)入充電室充電，如圖6所示。
[0022]本發(fā)明利用射頻卡做初級定位，依靠插頭的斜面部分與插座的U型開口導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)了插頭與插座的左右方向的定位，依靠限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)了插頭與插座前后方向的精確定位；從機(jī)器人機(jī)體向下插入的動作將插頭插入插座，插頭位于機(jī)器人中心處，即使機(jī)器人與行走方向略有角度偏差，插頭與插座的偏差并不大，依然能夠順利插入。插頭部分自上向下的動作由一推桿電機(jī)控制，當(dāng)插頭位于最上端時(shí)，此時(shí)插頭處于收回狀態(tài)，機(jī)器人在軌道上正常行駛；當(dāng)插頭位于中間部位時(shí)，此時(shí)插頭處于導(dǎo)向狀態(tài)，機(jī)器人減速慢行，插頭的斜面沿插座U型導(dǎo)向板開口滑入插座，定位后，插頭部分再次插入接通電極。依靠導(dǎo)向滑入時(shí)，由于機(jī)器人機(jī)體很重，很難左右側(cè)滑，故在插座底部設(shè)計(jì)了橫向?qū)к?，使之能夠左右?cè)滑，當(dāng)插頭與插座有左右偏差時(shí)，U型導(dǎo)向板連通插孔會隨著機(jī)器人的偏差順勢側(cè)滑，同此完成左右方向的定位。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于循跡機(jī)器人自動充電裝置，所述循跡機(jī)器人沿著地面的磁軌行走，包括安裝在機(jī)器人底部的插頭、安裝在地面上的插座；所述插頭和插座均設(shè)有限位開關(guān)；所述插頭設(shè)有可上下運(yùn)動的電極；所述插座設(shè)有與所述電極相適配的插孔；所述循跡機(jī)器人的主控系統(tǒng)的輸入端分別連接所述插頭和插座的輸出端，其輸出端連接所述插頭的輸入端；所述循跡機(jī)器人的主控系統(tǒng)采集所述各限位開關(guān)的狀態(tài)，確定所述插頭與插座定位后，控制所述插頭的電極向下運(yùn)動插入所述插孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的于循跡機(jī)器人自動充電裝置，其特征在于:所述插頭由推桿電機(jī)、插頭主體和框架組成；所述插頭主體置于所述框架內(nèi)部，四周和所述框架之間留有間隙；所述插頭主體底部設(shè)有兩片電極，其底部前端設(shè)有錐形導(dǎo)入斜面；所述導(dǎo)入斜面上設(shè)有第四限位開關(guān)；所述推桿電機(jī)的固定端固定在所述框架的頂部，其活動端連接所述插頭主體頂部；所述插頭主體在所述推桿電機(jī)的驅(qū)動下上下運(yùn)動；所述框架側(cè)面由上而下依次設(shè)有第一至第三限位開關(guān)；所述插座包括固定在地面磁軌上的底座、導(dǎo)軌和U型導(dǎo)向板；所述導(dǎo)軌與所述磁軌垂直，固定安裝在所述底座上；所述U型導(dǎo)向板通過底部的彈簧與所述導(dǎo)軌連接；所述U型導(dǎo)向板的開口方向與機(jī)器人行走的方向相對；所述U型導(dǎo)向板中心設(shè)有與所述電極相適配的兩個(gè)插孔；所述兩個(gè)插孔中間設(shè)有第五限位開關(guān)，所述兩個(gè)插孔內(nèi)部均設(shè)有與電源連接的電極插片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的于循跡機(jī)器人自動充電裝置，其特征在于:所述推桿電機(jī)為直流24V，通過正反轉(zhuǎn)控制推桿的伸縮。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的于循跡機(jī)器人自動充電裝置，其特征在于:所述U型導(dǎo)向板安裝在導(dǎo)軌上，可向左右各滑動20mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的于循跡機(jī)器人自動充電裝置，其特征在于:所述巡線機(jī)器人上安裝射頻卡讀卡器，充電區(qū)域地面上固定安裝射頻卡。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于循跡機(jī)器人自動充電裝置。包括安裝在機(jī)器人底部的插頭、安裝在地面上的插座；所述插頭由推桿電機(jī)、插頭主體和框架組成；所述插頭主體底部設(shè)有兩片電極，其前端設(shè)有錐形導(dǎo)入斜面，在所述推桿電機(jī)驅(qū)動下上下運(yùn)動；所述插座包括固定在地面磁軌上的底座、導(dǎo)軌和U型導(dǎo)向板；所述U型導(dǎo)向板通過底部的彈簧與所述導(dǎo)軌連接。本發(fā)明依靠插頭的斜面部分與插座的U型開口導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)了插頭與插座的左右方向的定位，依靠第四限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)了插頭與插座前后方向的精確定位。它在插座底部設(shè)計(jì)了橫向?qū)к?，使之能夠左右?cè)滑，當(dāng)插頭與插座有左右偏差時(shí)，U型導(dǎo)向板連通插孔會隨著機(jī)器人的偏差順勢側(cè)滑，同此完成左右方向的定位。
【IPC分類】H02J7/00, H01R13/629
【公開號】CN105119352
【申請?zhí)枴緾N201510643473
【發(fā)明人】崔偉清, 吳鵬, 趙路佳, 劉歡, 房靜
【申請人】華北電力大學(xué)（保定）
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年10月8日