[發明專利]一種可不斷電的軌道機器人換電池裝置及方法

在審

• 申請號: 202011574589.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112537222A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陸文濤;賈智新;郭映言;周明靜;李愛軍;陳金山;岑強
• 申請（專利權）人: 中信重工開誠智能裝備有限公司
• 主分類號: B60L53/80
• 分類號: B60L53/80;B60L53/30;B61D15/12;B25J5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種可不斷電的軌道機器人換電池裝置及方法，該裝置包括機器人本體、電池滑道、電池推桿和充電平臺；當機器本體內的電池需要更換時，移動到換電池位置，在電池推桿的作用下，將滿電量電池推入電池倉，替換低電量的電池，實現了電池的自動更換，保障了設備的不間斷運行，并且通過特別設計的電池結構和受電觸點，在機器人本體僅使用一套供電機構的情況下實現了不斷電換電池功能，避免了設備的斷電重啟和結構復雜化。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體說是一種可不斷電的軌道機器人換電池裝置及方法。

背景技術

依靠電池驅動的軌道巡檢機器人，每隔一段時間需要進行一次充電，在充電的時候機器人無法執行巡檢任務，電池充滿電后機器人才可以繼續執行巡檢任務。在規定的時間內，軌道巡檢機器人充電時間越長，則用于巡檢工作的時間就越少。為了增加機器人有效的工作時間，一是可以將機器人的充電時間進行縮減，二是對機器人電池進行更換。對于更換電池，人們設計了不同換電池的方案，為避免在換電池過程中機器人斷電，大多數方案采用在機器人中加裝兩塊電池的方法，例如申請號CN201921387111 .7的專利中所使用的方案就是安裝兩塊完全一樣的電池，換電池時，先換好一塊電池，然后再換另一塊，保證任何時刻都至少有一塊電池接入供電系統，從而保證機器人不斷電。另外，有的方案則是采用在機器人內部常備一塊接力電池的方式，保證換電池時不斷電。上述使用雙電池的方式確實很大程度上解決了換電池過程中機器人斷電的問題，但也導致機器人供電系統復雜，造成成本上升、故障率高的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種可不斷電的軌道機器人換電池裝置及方法。

本發明采用的技術方案是：一種可不斷電的軌道機器人換電池裝置，該裝置包括：機器人本體、電池滑道、電池推桿和充電平臺。所述機器人本體包括導軌式受電觸點、防水側門和電池倉；導軌式受電觸點橫向安裝在機器人本體的電池倉的底部；可開合式防水側門安裝在機器人本體的兩側。所述電池滑道、電池推桿和充電平臺共有2組，分別安裝在機器人換電池位置的軌道兩側。充電平臺包括充電觸點、支撐臺和固定擋板。兩個充電觸點安裝在支撐臺的上面，固定擋板安裝在支撐臺的一端。電池推桿可通過固定擋板上的圓孔前后移動。電池滑道與充電平臺連接。在電池的底部裝有觸點，供電時用作供電觸點；充電時，用作充電電源觸點。

基于上述可不斷電的軌道機器人換電池裝置，本發明還提供了一種換電池的方法，包括以下步驟：

步驟一：當機器人本體內部的電池接近耗盡的時候，便自動行駛到換電池區域。到位前，機器人本體首先將兩側的可開合式防水側門開啟，機器人本體保持防水側門開啟的狀態行駛到換電池的位置。

步驟二：軌道兩側的電池滑道和充電平臺移向機器人，與機器人本體對接，并且電池滑道的兩個導軌分別與兩個導軌式受電觸點對正。其中一個充電平臺上放有已經充滿電的電池。

步驟三：滿電量的電池所在側的電池推桿向前伸出，將滿電量的電池推離所在的充電平臺，沿著電池滑道上的導軌將電池推向機器人本體的電池倉；另一側的電池推桿保持不動。

步驟四：滿電量的電池被推進機器人本體的電池倉后，將機器人本體內的電池從電池腔的另一側擠出，此時滿電量的電池底部的供電觸點已經接觸到電池腔的導軌式受電觸點，而原有電池尚未完全脫離，同樣也在接觸電池腔內的導軌式受電觸點，構成一個短時間的雙電池供電的狀態。

步驟五：將滿電量的電池全部推進電池倉，同時將原有電池全部擠出電池腔，原有電池沿著帶有坡度的電池滑道滑下，最后滑落到充電平臺上，電池的一端與固定擋板貼緊，并且電池底部的觸點與充電觸點相接觸。

步驟六：滿電量電池側的電池推桿收回，軌道兩側的電池滑道和充電平臺與機器人本體脫離接觸并退回原位。機器人本體的防水側門關閉，機器人本體離開換電池區域繼續巡檢；為剛換下的電池所在充電平臺的充電觸點供電，對換下的電池進行充電。充電結束后，停止對充電觸點的供電。