[發明專利]一種可調節的柔性對接充電裝置及其對接方法

在審

• 申請號: 202111495327.7
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN113972531A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 郝俊華;張歡歡;王龍;李劍濤;吳琦;張大偉
• 申請（專利權）人: 億嘉和科技股份有限公司
• 主分類號: H01R13/631
• 分類號: H01R13/631;H01R43/26
• 代理公司: 南京理工信達知識產權代理有限公司 32542
• 代理人: 張維

本發明提供一種可調節的柔性對接充電裝置及其對接方法，屬于移動機器人自主充電技術領域，可調節的柔性對接充電裝置包括：柔性對接頭和位置調節組件，柔性對接頭包括在電極對接時伸縮浮動的柔性伸縮電極；位置調節組件與所述柔性對接頭連接，用以對所述柔性對接頭的縱向、橫向和高度三個方向上的位置進行調整。該可調節的柔性對接充電裝置支持在機器人底盤位姿和導航定位存在一定誤差的情況下，保證電極對接緊密貼合，避免多次調整底盤位姿，提高對接效率和可靠性。

技術領域：

本發明屬于移動機器人自主充電充技術領域，具體涉及一種可調節的柔性對接充電裝置及其對接方法。

背景技術：

移動機器人自主充電技術作為機器人續航的必要保證，是機器人應用領域的一大技術點，受制于導航定位傳感器和機械精度，自主充電的對接裝置需要包容由此帶來的誤差。當前多采取電極片式充電對接，依靠電極片尺寸冗余解決導航誤差問題，但實際應用中仍會存在因車體位姿傾斜，電極接觸面不貼合，需重新調整位姿的情況，導致充電對接效率低下，可靠性差。

發明內容：

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種可調節的柔性對接充電裝置及其對接方法，支持在機器人底盤位姿和導航定位存在一定誤差的情況下，保證電極對接緊密貼合，避免多次調整底盤位姿，提高對接效率和可靠性。

在一個實施例中，本發明提供了一種可調節的柔性對接充電裝置，包括：

柔性對接頭，包括在電極對接時伸縮浮動的柔性伸縮電極；

位置調節組件，與所述柔性對接頭連接，用以對所述柔性對接頭的縱向、橫向和高度三個方向上的位置進行調整。

本發明利用柔性對接頭可實現充電對接電極的自適應浮動調整，提高充電對接效率和對接可靠性；本發明利用位置調節組件在縱向、橫向和高度三個方向上的移動調節性能可實現機器人一次定位即可滿足充電對接要求，彌補機器人姿態傾斜誤差，簡化充電對接邏輯；本發明支持在機器人底盤位姿和導航定位存在一定誤差的情況下，保證電極對接緊密貼合，避免多次調整底盤位姿，提高對接效率和可靠性，解決了移動機器人自主充電對接中過于依賴導航定位精度、電極剛性接觸可靠性差、位姿調整邏輯復雜對接效率低下的問題。

在一個實施例中，在所述柔性伸縮電極包括：

伸縮彈性元件；

兩對接電極塊，在內部伸縮彈性元件的支撐下，在正面受壓時前后伸縮浮動，并待壓縮至預定位置時，處于充電對接完成狀態。

在一個實施例中，所述柔性伸縮電極還包括：

電極安裝座，具有裝載兩對接電極塊的通槽；

安裝背板，固定連接在所述電極安裝座上遠離兩接收電極塊的一端部上；

限位軸，配合所述安裝背板以用于限制所述伸縮彈性元件軸向運動，其一端固定連接在相對應的各個對接電極塊上遠離接收電極塊的一端部上而另一端活動地朝著所述安裝背板延伸；以及

其中，所述伸縮彈性元件安裝在兩對接電極塊上遠離各自接收電極塊的一端部上。

在一個實施例中，所述電極安裝座在靠近兩接收電極塊的一端部上安裝有對接檢測元件；

所述伸縮彈性元件收縮至所述預定位置時，觸發所述對接檢測元件，電源與兩對接電極塊接通，兩對接電極塊與兩接收電極塊正向面接觸。

在一個實施例中，所述柔性對接頭還包括鉸接旋轉機構，在電極對接時旋轉擺動自適應。

在一個實施例中，所述鉸接旋轉機構包含旋轉軸和浮動彈性元件，當電極對接角度存在偏差時，所述柔性對接頭繞旋轉軸轉自適應，使得電極接觸面貼合并在浮動彈性元件的作用下保持該狀態。

在一個實施例中，所述鉸接旋轉機構還包括：