專利名稱：一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安保機(jī)器人的電池跟換裝置，特別涉及需要長時(shí)間連續(xù)工作的移動安保機(jī)器人的電池跟換裝置。
背景技術(shù)：
家用安保機(jī)器人在室內(nèi)無人的情況下，能夠進(jìn)行自主巡邏，主人可隨時(shí)從電腦或手機(jī)客戶端遠(yuǎn)程觀察家中情況。當(dāng)機(jī)器人巡邏發(fā)現(xiàn)室內(nèi)有異常情況時(shí)，第一時(shí)間記錄并上傳到網(wǎng)絡(luò)客戶端，同時(shí)通過其他手段進(jìn)行報(bào)警。目前的家用安保機(jī)器人基本能完成自主行走、主動巡視、自動避障和路徑規(guī)劃以及多途徑報(bào)警功能，但影響安保機(jī)器人的發(fā)展而需亟待解決的一個問題是——機(jī)器人因電量有限，致使正常工作時(shí)間過短，無法滿足長時(shí)間連續(xù)移動監(jiān)控工作的需要。傳統(tǒng)的延長機(jī)器人工作時(shí)間有以下兩種方法第一，加大電池電壓，可是高容量電池的大體積和大重量都會降低機(jī)器人活動的靈活性，而且增大了機(jī)器人的能耗，該方法收效甚微；第二，采取機(jī)器人自主充電法，當(dāng)機(jī)器人電力不足時(shí)，尋找充電器自主充電。然而在長時(shí)間的充電過程中，機(jī)器人仍不能執(zhí)行安保工作，其正常工作時(shí)間還是大打折扣，問題得不到根本解決。本發(fā)明提出了一種新方法來解決這個問題設(shè)計(jì)一種新型的可自動更換電池的充電座，當(dāng)機(jī)器人電力不足返回充電座時(shí)，充電座卸下機(jī)器人低電量電池放入充電座進(jìn)行充電，以備后用；然后給機(jī)器人更換上飽和電池，讓其繼續(xù)正常工作， 一舉兩得。對比之下，這種方法明顯優(yōu)于前兩者，延長了安保機(jī)器人持續(xù)工作時(shí)間，保證了安保機(jī)器人活動的靈活性，發(fā)揮了機(jī)器人的最大工作效能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷克服家用安保機(jī)器人自帶電池供電時(shí)間有限，導(dǎo)致機(jī)器人持續(xù)工作時(shí)間短的問題，提供一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換
直ο本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，包括支撐機(jī)構(gòu)、電源模塊、通信控制單元、傳感單元、驅(qū)動模塊和執(zhí)行模塊，傳感單元包括紅外測距模塊、電子羅盤模塊和紅外探測電路模塊，通信控制單元由微控制器分別與存儲器和無線收發(fā)模塊連接構(gòu)成，執(zhí)行模塊包括助定位機(jī)構(gòu)、推拉機(jī)構(gòu)、裝卸機(jī)構(gòu)、充電機(jī)構(gòu)和電池置換機(jī)構(gòu)，電源模塊為通信控制單元、傳感單元、驅(qū)動模塊和執(zhí)行模塊供電，紅外測距模塊和電子羅盤模塊采集待充電機(jī)器人實(shí)時(shí)的位置信息，紅外探測電路模塊采集待充電機(jī)器人實(shí)時(shí)的充電情況；通信控制單元發(fā)送控制指令至執(zhí)行模塊和接收傳感單元采集的信息；支撐機(jī)構(gòu)支撐整個自動更換裝置，且承載系統(tǒng)工作時(shí)向外作用的機(jī)械力；助定位機(jī)構(gòu)用來輔助機(jī)器人在充電座正前方的定位，其雙臂鉤住機(jī)器人；推拉機(jī)構(gòu)和裝卸機(jī)構(gòu)配合工作，前者負(fù)責(zé)將飽和電池送至機(jī)器人身上或者將低電量電池送至充電座的電池盒卡槽上，后者是唯一與機(jī)器人有直接接觸的機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)從機(jī)器人身上或者充電座上卸載、安裝電池，這兩個機(jī)構(gòu)在一次工作過程中被四次啟動；電池置換機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將機(jī)器人正前方的低電量電池置換為飽和電池，等待裝卸機(jī)構(gòu)執(zhí)行回放電池的工作。所述助定位機(jī)構(gòu)由左鉤臂、右鉤臂、軸承、右齒輪、左齒輪、盤齒輪、連軸桿、助定位驅(qū)動舵機(jī)和驅(qū)動齒輪組組成，驅(qū)動齒輪組在舵機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn)；盤齒輪與從驅(qū)動齒輪被同軸固定在連軸桿上，其在從驅(qū)動齒輪的帶動下旋轉(zhuǎn)；右齒輪與盤齒輪嚙合轉(zhuǎn)動；左齒輪在右齒輪的作用下也轉(zhuǎn)動；而左右齒輪分別固定在左鉤臂和右鉤臂上，左右鉤臂也會旋轉(zhuǎn)，伸出電池盒卡槽與機(jī)器人對接；兩只鉤臂同時(shí)旋轉(zhuǎn)拉住機(jī)器人，使機(jī)器人正對著自動更換裝置。所述推拉機(jī)構(gòu)由推拉絲桿、推拉螺母、懸梁軸、推拉齒輪組和推拉驅(qū)動電機(jī)組成， 電機(jī)驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動；齒輪固定在絲桿上，絲桿也發(fā)生轉(zhuǎn)動；螺母一側(cè)被懸梁軸固定不能自由轉(zhuǎn)動，螺母的內(nèi)螺紋與絲桿的外螺紋咬合，螺母沿著絲桿前進(jìn)即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動。所述裝卸機(jī)構(gòu)由抓柄、抓柄轉(zhuǎn)盤、裝卸驅(qū)動舵機(jī)和舵機(jī)架組成，抓柄固定于抓柄轉(zhuǎn)盤上，抓柄轉(zhuǎn)盤與裝卸驅(qū)動舵機(jī)旋轉(zhuǎn)連接，裝卸驅(qū)動舵機(jī)固定于舵機(jī)架上。所述電池置換機(jī)構(gòu)由置換絲杠、減速齒輪組、減速電機(jī)、置換螺母、支撐座和支撐軸組成，減速電機(jī)和齒輪組組合成電池置換機(jī)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；長度不小于電池盒卡槽寬度的三倍的置換絲杠，在齒輪組的帶動下等速轉(zhuǎn)動；帶有內(nèi)螺紋的螺母發(fā)生左右移動，推動支撐座和電池盒卡槽左右滑動。所述充電機(jī)構(gòu)由絕緣電池盒卡槽、兩片電極、兩只簧片組成，兩個電池盒卡槽分別放置一個飽和電池盒和一個待充電的低電量電池盒，電池盒外殼成半框形左右兩面上的長弧形窗口用來綁定電池盒；兩片簧片具有彈性和導(dǎo)電性。本發(fā)明具有如下有益效果
(1)本發(fā)明在傳統(tǒng)充電座的基礎(chǔ)上，增加了主動更換電池的功能，使這一充電座更智能化，實(shí)用性更強(qiáng)。(2)本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器人電池盒，輕便的質(zhì)量提高了機(jī)器人的靈活度，減小了充電座的負(fù)載，特殊的結(jié)構(gòu)簡化了固定電池盒的問題。(3)本發(fā)明通過絲桿、減速直流電機(jī)和齒輪組的組合，把電機(jī)輸出的圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動，縮短了更換電池時(shí)間；齒輪組的減速比能獲得較大的載重能力，適當(dāng)?shù)亟档土私z桿的轉(zhuǎn)動速度，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。(4)本發(fā)明增加的助定位功能使得該充電座多功能化，同時(shí)可以彌補(bǔ)機(jī)器人定位偏離的問題，而且該定位機(jī)構(gòu)可以自主控制轉(zhuǎn)動角度，在不同區(qū)域內(nèi)扭正機(jī)器人并拉回。(5)本發(fā)明采用盤齒與舵機(jī)的齒輪組結(jié)合獲得大扭矩，盤齒帶動助定位齒輪組同時(shí)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)雙鉤臂同時(shí)張開或收回，減小了誤差。(6)本發(fā)明提供了一組備用電池，可以及時(shí)給電量不足的機(jī)器人更換電池，而且最大化節(jié)約了充電座空間。(7)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的裝卸機(jī)構(gòu)高度可以針對不同的機(jī)器人自主靈活調(diào)節(jié)，擴(kuò)大了充電座的適用范圍。(8)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的雙彈片式電池盒卡槽，減小了拖拉電池盒的阻力，也使電池盒卡槽電極與電池盒電極充分接觸，保障了充電功能；同時(shí)這一設(shè)計(jì)降低了充電座的電池盒
4與機(jī)器人電池盒高度匹配的要求。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的裝配圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的助定位機(jī)構(gòu)裝配圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的推拉機(jī)構(gòu)裝配圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的推拉機(jī)構(gòu)和裝卸機(jī)構(gòu)裝配圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的裝卸機(jī)構(gòu)工作原理圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例的電池置換機(jī)構(gòu)裝配圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例的電池盒卡槽結(jié)構(gòu)圖。
圖9是本發(fā)明的系統(tǒng)總體框圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1，該充電座由電源模塊、通信控制單元、傳感單元、支撐機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、助定位機(jī)構(gòu)、推拉機(jī)構(gòu)、裝卸機(jī)構(gòu)、充電機(jī)構(gòu)和電池置換機(jī)構(gòu)組成。各分支機(jī)構(gòu)工作分配如下 電源模塊為充電座的各單元提供工作電源；傳感器單元用于收集待充電機(jī)器人實(shí)時(shí)的位置信息與充電情況；通信控制單元用于發(fā)送和接收信息，控制充電座的助定位機(jī)構(gòu)和機(jī)器人之間動作的配合；支撐機(jī)構(gòu)(圖2-1與圖2-2所示)支撐整個系統(tǒng)，且承載系統(tǒng)工作時(shí)向外作用的機(jī)械力；助定位機(jī)構(gòu)(圖3)用來輔助機(jī)器人在充電座正前方的定位，其雙臂鉤住機(jī)器人，既可以防止機(jī)器人的偏向，又可以在整個更換電池過程中固定機(jī)器人，防止其前后滑動；推拉機(jī)構(gòu)(圖4)和裝卸機(jī)構(gòu)(圖5)配合工作，前者負(fù)責(zé)將飽和電池送至機(jī)器人身上或者將低電量電池送至充電座的電池盒卡槽上(圖9 )，后者是唯一與機(jī)器人有直接接觸的機(jī)構(gòu)， 負(fù)責(zé)從機(jī)器人身上或者充電座上卸載、安裝電池，這兩個機(jī)構(gòu)在一次工作過程中被四次啟動；電池置換機(jī)構(gòu)(圖8)負(fù)責(zé)將機(jī)器人正前方的低電量電池置換為飽和電池，等待裝卸機(jī)構(gòu)執(zhí)行回放電池的工作。該充電座的自動裝卸電池功能可以幫助家用安保機(jī)器人無限延長工作時(shí)間，克服電池電量過小導(dǎo)致的工作間斷、電池過重引起的機(jī)器人靈活性差等問題，采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行供電系統(tǒng)與機(jī)器人的通信，保證了電力供應(yīng)的及時(shí)性和可靠性。參照圖2，所述充電座由下往上分成四層，依次是助定位機(jī)構(gòu)2-3和電池置換機(jī)構(gòu)
2-4、充電機(jī)構(gòu)2-5、裝卸機(jī)構(gòu)2-6和推拉機(jī)構(gòu)2-7。支撐架將各機(jī)構(gòu)連接成一整體；支撐架適宜采用密度大的材料，適當(dāng)增大機(jī)構(gòu)的重量，可以使機(jī)構(gòu)更穩(wěn)定；支撐架壁上的孔可以加大支撐架的受力強(qiáng)度。參照圖3，所述助定位機(jī)構(gòu)由左鉤臂3-1、右鉤臂3-2、軸承3_3、右齒輪3_5、左齒輪
3-4、盤齒輪3-6、連軸桿3-7、助定位驅(qū)動舵機(jī)3-8和驅(qū)動齒輪組3_9組成。驅(qū)動齒輪組在舵機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn)；盤齒輪與從驅(qū)動齒輪被同軸固定在連軸桿上，其在從驅(qū)動齒輪的帶動下旋轉(zhuǎn)；右齒輪與盤齒輪嚙合轉(zhuǎn)動；左齒輪在右齒輪的作用下也轉(zhuǎn)動；而左右齒輪分別固定在左鉤臂和右鉤臂上，左右鉤臂也會旋轉(zhuǎn)，伸出電池盒卡槽，準(zhǔn)確地與機(jī)器人對接。兩只鉤臂同時(shí)旋轉(zhuǎn)，所以可以拉住機(jī)器人，使其正對著充電座，而且在充電過程中可以固定機(jī)器人。 參照圖4，所述推拉機(jī)構(gòu)由推拉絲桿4-1、推拉螺母4-2、懸梁軸4_3、推拉齒輪組 4-4和推拉驅(qū)動電機(jī)4-5組成。電機(jī)驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動；齒輪固定在絲桿上，絲桿也發(fā)生轉(zhuǎn)動； 螺母一側(cè)被懸梁軸固定，其不能自由轉(zhuǎn)動，又因?yàn)槁菽傅膬?nèi)螺紋與絲桿的外螺紋咬合，所以螺母沿著絲桿前進(jìn)，即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動，從而該裝卸機(jī)構(gòu)可以達(dá)到推拉目的。
參照圖5，裝卸機(jī)構(gòu)由抓柄5-1、抓柄轉(zhuǎn)盤5-2、裝卸驅(qū)動舵機(jī)5_3和舵機(jī)架5_4組成。抓柄設(shè)計(jì)成這種特殊的形狀，可以輕易獲取裝載電池的電池盒的手柄6-4，并通過轉(zhuǎn)動一定的角度，可以扣住手柄再將其帶回。利用舵機(jī)可以精確旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度的特點(diǎn)，舵機(jī)控制抓柄分時(shí)旋轉(zhuǎn)不同角度，可分別完成卸載和安裝電池到機(jī)器人或者充電座。參照圖6，是抓柄抓取電池的過程。電池是放在特殊形狀的電池盒里的，該電池盒形狀如圖6-1，在其前臂內(nèi)側(cè)安裝齒輪6-3和齒條6-2，齒輪固定在電池盒的T形中間軸
6-4上；中間軸可以隨抓柄轉(zhuǎn)動，因此固定在中間軸上的齒輪也會轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動了齒條的滑動；而齒條的左右滑動靈活地實(shí)現(xiàn)了電池盒位置的臨時(shí)綁定和活動。圖6的三幅圖分別對應(yīng)了抓柄剛捕捉到電池盒位置、抓柄開始與電池盒接觸、抓柄成功將電池盒從機(jī)器人身上或充電座上解開三種狀態(tài)。參照圖7，電池置換機(jī)構(gòu)由置換絲杠7-2、減速齒輪組7-3、減速電機(jī)7_4、置換螺母
7-5、支撐座7-6和支撐軸7-7組成。減速電機(jī)和齒輪組組合成電池置換機(jī)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)； 長度不小于電池盒卡槽寬度的三倍的置換絲杠，在齒輪組的帶動下等速轉(zhuǎn)動；帶有內(nèi)螺紋的螺母發(fā)生左右移動，其推動支撐座和電池盒卡槽左右滑動，故可將不同電池送到機(jī)器人正前方，這樣就達(dá)到了置換電池的目的。參照圖8，充電機(jī)構(gòu)由絕緣電池盒卡槽7-1、兩片電極8-1、兩只簧片8-2組成。兩個電池盒卡槽分別放置一個飽和電池盒和一個待充電的低電量電池盒，外殼設(shè)計(jì)成半框形，因?yàn)榇潆姷碾姵匾獜那懊孢M(jìn)入電池盒卡槽，抓柄要從后面退出，左右兩面上的長弧形窗口用來綁定電池盒，這樣的設(shè)計(jì)美觀且減小了電池盒卡槽的負(fù)載。兩片簧片具有高彈性和導(dǎo)電性，避免了電池電極和電池盒卡槽局部接觸或接觸不良的問題。實(shí)施例
本發(fā)明該充電座由支撐座、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、推拉機(jī)構(gòu)、助定位機(jī)構(gòu)、裝卸機(jī)構(gòu)、充電機(jī)構(gòu)、電池置換機(jī)構(gòu)、傳感單元、通信控制單元和電源模塊組成。本發(fā)明的充電座通過與遠(yuǎn)程機(jī)器人的無線通信完成助機(jī)器人定位、裝卸電池、自主充電一系列動作。具體過程如下參照圖9， 充電座1作為網(wǎng)關(guān)與作為節(jié)點(diǎn)的機(jī)器人組2組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，充電座可以通知各機(jī)器人充電信息，并在機(jī)器人返回充電座的過程中與其通信，輔助其準(zhǔn)確返回；各機(jī)器人在準(zhǔn)備返回充電前、已完成返回過程時(shí)也會通知充電座。充電座的助定位機(jī)構(gòu)會以雙鉤臂(圖3-1 和圖3-2)張開的形式在一定區(qū)域內(nèi)尋找機(jī)器人，接觸到機(jī)器人后，雙鉤臂以等速再旋轉(zhuǎn)一定的角度扭正機(jī)器人，且將機(jī)器人向充電座拉近，該角度和充電座與機(jī)器人的寬度差有關(guān); 參照圖5和圖6，推拉機(jī)構(gòu)將裝卸機(jī)構(gòu)推至機(jī)器人正前方不遠(yuǎn)處，即充電座的前端；然后裝卸機(jī)構(gòu)的抓柄先定位，再順時(shí)針轉(zhuǎn)90度接觸電池盒手柄，接著抱住手柄再順時(shí)針轉(zhuǎn)90度以便電池與機(jī)器人脫離；最后推拉機(jī)構(gòu)將取下的電池盒回拉到電池盒卡槽上；接下來推拉機(jī)構(gòu)和裝卸機(jī)構(gòu)執(zhí)行上述相反的動作，將電池盒固定到電池盒卡槽上；參照圖7，電池置換機(jī)構(gòu)檢測到低電量電池已被成功充電后，判斷出飽和電池的位置，啟動置換減速電機(jī)，將飽和電池以直線推送方式送至機(jī)器人正前方；參照圖8，低電量電池被安裝到充電座上的時(shí)候， 電池盒的兩片電極與充電座的電極通過彈片充分接觸，充電座檢測到低電量電池電量不足，會立即啟動充電電路進(jìn)行充電；機(jī)器人檢測到飽和電池已被成功安裝，則通知充電座， 準(zhǔn)備離開。
權(quán)利要求
1.一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，其特征在于包括支撐機(jī)構(gòu)、電源模塊、通信控制單元、傳感單元、驅(qū)動模塊和執(zhí)行模塊，傳感單元包括紅外測距模塊、電子羅盤模塊和紅外探測電路模塊，通信控制單元由微控制器分別與存儲器和無線收發(fā)模塊連接構(gòu)成，執(zhí)行模塊包括助定位機(jī)構(gòu)、推拉機(jī)構(gòu)、裝卸機(jī)構(gòu)、充電機(jī)構(gòu)和電池置換機(jī)構(gòu)，電源模塊為通信控制單元、傳感單元、驅(qū)動模塊和執(zhí)行模塊供電，紅外測距模塊和電子羅盤模塊采集待充電機(jī)器人實(shí)時(shí)的位置信息，紅外探測電路模塊采集待充電機(jī)器人實(shí)時(shí)的充電情況；通信控制單元發(fā)送控制指令至執(zhí)行模塊和接收傳感單元采集的信息；支撐機(jī)構(gòu)支撐整個自動更換裝置，且承載系統(tǒng)工作時(shí)向外作用的機(jī)械力；助定位機(jī)構(gòu)用來輔助機(jī)器人在充電座正前方的定位，其雙臂鉤住機(jī)器人；推拉機(jī)構(gòu)和裝卸機(jī)構(gòu)配合工作，前者負(fù)責(zé)將飽和電池送至機(jī)器人身上或者將低電量電池送至充電座的電池盒卡槽上，后者是唯一與機(jī)器人有直接接觸的機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)從機(jī)器人身上或者充電座上卸載、安裝電池，這兩個機(jī)構(gòu)在一次工作過程中被四次啟動；電池置換機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將機(jī)器人正前方的低電量電池置換為飽和電池，等待裝卸機(jī)構(gòu)執(zhí)行回放電池的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，其特征在于所述助定位機(jī)構(gòu)由左鉤臂(3-1)、右鉤臂(3-2 )、軸承(3-3 )、右齒輪(3-5 )、左齒輪(3_4)、盤齒輪(3-6)、連軸桿(3-7)、助定位驅(qū)動舵機(jī)(3-8)和驅(qū)動齒輪組(3-9)組成，驅(qū)動齒輪組在舵機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn)；盤齒輪與從驅(qū)動齒輪被同軸固定在連軸桿上，其在從驅(qū)動齒輪的帶動下旋轉(zhuǎn)；右齒輪與盤齒輪嚙合轉(zhuǎn)動；左齒輪在右齒輪的作用下也轉(zhuǎn)動；而左右齒輪分別固定在左鉤臂和右鉤臂上，左右鉤臂也會旋轉(zhuǎn)，伸出電池盒卡槽與機(jī)器人對接；兩只鉤臂同時(shí)旋轉(zhuǎn)拉住機(jī)器人，使機(jī)器人正對著自動更換裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，其特征在于所述推拉機(jī)構(gòu)由推拉絲桿(4-1)、推拉螺母(4-2)、懸梁軸(4-3)、推拉齒輪組(4-4)和推拉驅(qū)動電機(jī)(4-5)組成，電機(jī)驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動；齒輪固定在絲桿上，絲桿也發(fā)生轉(zhuǎn)動；螺母一側(cè)被懸梁軸固定不能自由轉(zhuǎn)動，螺母的內(nèi)螺紋與絲桿的外螺紋咬合，螺母沿著絲桿前進(jìn)即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，其特征在于所述裝卸機(jī)構(gòu)由抓柄(5-1)、抓柄轉(zhuǎn)盤(5-2 )、裝卸驅(qū)動舵機(jī)(5-3 )和舵機(jī)架(5-4)組成，抓柄(5-1)固定于抓柄轉(zhuǎn)盤(5-2)上，抓柄轉(zhuǎn)盤(5-2)與裝卸驅(qū)動舵機(jī)(5-3)旋轉(zhuǎn)連接，裝卸驅(qū)動舵機(jī)(5-3)固定于舵機(jī)架(5-4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，其特征在于所述電池置換機(jī)構(gòu)由置換絲杠(7-2)、減速齒輪組(7-3)、減速電機(jī)(7-4)、置換螺母(7-5)、 支撐座(7-6 )和支撐軸(7-7 )組成，減速電機(jī)和齒輪組組合成電池置換機(jī)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；長度不小于電池盒卡槽寬度的三倍的置換絲杠，在齒輪組的帶動下等速轉(zhuǎn)動；帶有內(nèi)螺紋的螺母發(fā)生左右移動，推動支撐座和電池盒卡槽左右滑動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，其特征在于所述充電機(jī)構(gòu)由絕緣電池盒卡槽(7-1)、兩片電極(8-1)、兩只簧片(8-2)組成，兩個電池盒卡槽分別放置一個飽和電池盒和一個待充電的低電量電池盒，電池盒外殼成半框形左右兩面上的長弧形窗口用來綁定電池盒；兩片簧片具有彈性和導(dǎo)電性。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種用于室內(nèi)安保機(jī)器人的電池自動更換裝置，包括支撐機(jī)構(gòu)、電源模塊、通信控制單元、傳感單元、驅(qū)動模塊和執(zhí)行模塊，傳感單元包括紅外測距模塊、電子羅盤模塊和紅外探測電路模塊，通信控制單元由微控制器分別與存儲器和無線收發(fā)模塊連接構(gòu)成，執(zhí)行模塊包括助定位機(jī)構(gòu)、推拉機(jī)構(gòu)、裝卸機(jī)構(gòu)、充電機(jī)構(gòu)和電池置換機(jī)構(gòu)。本發(fā)明在傳統(tǒng)充電座的基礎(chǔ)上，增加了主動更換電池的功能，使這一充電座更智能化，實(shí)用性更強(qiáng)。
文檔編號H01M2/10GK102176626SQ201110009568
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者孟田華, 宋光明, 張軍, 張繼梅, 牛艷鵬, 王輝 申請人:東南大學(xué)