一種機器人充電站的制作方法

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種機器人充電站。

背景技術：

機器人充電站用于向諸如智能拖地裝置、智能吸塵器等智能機器人充電，智能機器人充電器可導引這些智能機器人回航至充電站處以對其進行充電，保證智能機器人具有充足的電能。但是，發明人所了解的相關技術中，為了實現充電對接時左右的冗余度，往往在智能機器人上設置很寬的裸露電極，用于與充電站對接，從而存在充電時遇到導體可能造成短路的缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的是解決上述問題，提供一種對位精準，可靠度高的機器人充電站。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種機器人充電站，包括基座，基座的正面開設有限位窗，基座內設有固定的安裝板，充電公頭穿設于限位窗，充電公頭位于基座內的一端通過兩根平行設置的擺臂與安裝板相連，擺臂的一端與安裝板轉動連接，另一端與充電公頭轉動連接；充電公頭和安裝板之間還設有復位彈簧；充電公頭位于基座外的另一端與機器人的充電母頭可插拔連接。

優選地，所述充電公頭位于基座外的一端凸設有長方體的插頭，插頭的前端開設有兩個充電插口，充電插口內設有夾片，夾片與電源相連，插頭的上表面設有開口向前的導槽。

優選地，所述充電母頭開設有與插頭形狀匹配的充電孔，充電孔的上內壁設有與導槽形狀匹配的條形凸起，充電孔內還設有兩個觸頭。

優選地，所述充電孔的開口四條邊倒角形成四個斜面。

優選地，所述基座下端與底板相連，底板在基座的正面方向延伸，機器人充電時位于底板上。

優選地，所述安裝板相對充電公頭的面上開設有第一盲孔，充電公頭相對安裝板的面上開設有第二盲孔，復位彈簧的兩端分別安裝在第一盲孔和第二盲孔中。

優選地，所述擺臂包括第一擺臂和第二擺臂，第一擺臂和第二擺臂位于同一水平面。

優選地，所述復位彈簧位于兩根擺臂之間。

優選地，所述限位窗為矩形。

優選地，所述基座的上方設有定位板。

本發明的有益效果是：本發明所提供的一種機器人充電站，第一擺臂、第二擺臂、安裝板和充電公頭形成平行四邊形四連桿機構，使得充電公頭在水平方向具有很大的冗余度，從而允許機器人在初步對位時有一定偏差。同時充電公頭的插頭和充電母頭的充電孔形狀匹配，充電孔的開口四條邊倒角形成四個斜面，便于插頭和充電孔快速對位。充電站整體穩定，充電對接迅速，充電過程中夾片和觸頭均被包裹隱藏，不會發生短路的意外。

附圖說明

圖1是本發明機器人充電站的結構示意圖。

圖2是本發明基座的側視圖。

圖3是圖2的a-a方向剖視圖。

圖4是本發明充電公頭的結構示意圖。

圖5是本發明機器人充電站的正視圖。

圖6是本發明充電母頭的正視圖。

圖7是圖6的b-b方向剖視圖。

附圖標記說明：1、基座；2、限位窗；3、安裝板；4、充電公頭；5、充電母頭；6、復位彈簧；7、第一擺臂；8、第二擺臂；9、插頭；10、夾片；11、導槽；12、充電孔；13、條形凸起；14、觸頭；15、底板；16、定位板；17、第一盲孔；18、第二盲孔。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的說明：

如圖1、圖3和圖5所示，本發明提供的一種機器人充電站，包括基座1，基座1的上方設有定位板16。基座1的正面開設有矩形的限位窗2，基座1內設有固定的安裝板3，充電公頭4穿設于限位窗2，充電公頭4位于基座1內的一端通過兩根平行設置的擺臂與安裝板3相連，擺臂的一端與安裝板3轉動連接，另一端與充電公頭4轉動連接。充電公頭4位于基座1外的另一端與機器人的充電母頭5可插拔連接，充電母頭5安裝在機器人上。

在本實施例中，擺臂包括第一擺臂7和第二擺臂8，第一擺臂7和第二擺臂8位于同一水平面，第一擺臂7、第二擺臂8、安裝板3和充電公頭4形成平行四邊形四連桿機構。充電公頭4和安裝板3之間還設有復位彈簧6。安裝板3相對充電公頭4的面上開設有第一盲孔17，充電公頭4相對安裝板3的面上開設有第二盲孔18，復位彈簧6的兩端分別安裝在第一盲孔17和第二盲孔18中，且復位彈簧6位于第一擺臂7和第二擺臂8之間。

對于高度固定的機器人，充電母頭5的高度固定，當需要充電時，定位板16作為機器人充電定位用來識別的一個特征物體實現充電母頭5與充電公頭4的初步對位，隨后機器人前進，充電母頭5與充電公頭4接觸，當充電公頭4受到充電母頭5的壓力時，充電公頭4可隨著第一擺臂7和第二擺臂8在水平方向移動，此過程中限位窗2在設定的范圍內限制充電公頭4的擺動幅度，直到充電公頭4和充電母頭5卡合進行充電。當充電結束后充電母頭5隨著機器人拔出后，充電公頭4在復位彈簧6的作用下復位對中。

為了便于充電公頭4和充電母頭5快速卡合，如圖4所示，充電公頭4位于基座1外的一端凸設有長方體的插頭9，插頭9的前端開設有兩個充電插口，充電插口內設有夾片10，夾片10與電源相連。如圖6和圖7所示，充電母頭5開設有與插頭9形狀匹配的充電孔12，充電孔12內還設有兩個觸頭14。觸頭14的位置與夾片10一一對應。充電孔12的開口四條邊倒角形成四個斜面。因此當充電公頭4和充電母頭5接觸時，如果插頭9和充電孔12未完全對齊，插頭9可順著倒角斜面滑入充電孔12內，迅速對位成功。

由于機器人充電采用的是直流電，因此需要進行防呆設計，具體的，在插頭9的上表面設有開口向前的導槽11。充電孔12的上內壁設有與導槽11形狀匹配的條形凸起13，只有當條形凸起13和導槽11位于同一水平面并對齊時，插頭9才能插入充電孔12，使得觸頭14插入夾片10進行充電，否則條形凸起13將會抵住插頭9。

具體使用過程中，由于機器人充電對位時會對基座1產生一定推力，充電結束拔出充電母頭5時會對基座1產生一定拉力，為了保證充電站整體的穩定性，基座1下端與底板15相連，底板15在基座1的正面方向延伸，機器人充電時先行駛到底板15上，機器人再前進使得充電公頭4和充電母頭5卡合，此時充電站和機器人可看作一個整體，內部的力互相抵消，同時又由于底板15與地面具有很大的接觸面積，增加了摩擦力，因此整體非常穩定，不需要另外的固定方式。同理，機器人充電完成駛離的過程中充電站也能保持穩定。

本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理，應被理解為本發明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發明的保護范圍內。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種機器人充電站，包括基座，基座的正面開設有限位窗，基座內設有固定的安裝板，充電公頭穿設于限位窗，充電公頭位于基座內的一端通過兩根平行設置的擺臂與安裝板相連，擺臂的一端與安裝板轉動連接，另一端與充電公頭轉動連接；充電公頭和安裝板之間還設有復位彈簧；充電公頭位于基座外的另一端與機器人的充電母頭可插拔連接。本發明所提供的機器人充電站，安全可靠穩定，充電對接方便迅捷，充電過程中夾片和觸頭均被包裹隱藏，不會發生短路的意外。

技術研發人員：吳家敏;吳家敏;張鵬飛;李卿;孫家弼
受保護的技術使用者：成都普諾思博科技有限公司
技術研發日：2017.06.22
技術公布日：2017.09.08