充電樁和移動機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動機器人充電的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種移動機器人用充電粧和移動機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，移動機器人得到了大規(guī)模地推廣和應(yīng)用。由于移動機器人多采用蓄電池供電，所以其續(xù)航問題一直困擾著人們。移動機器人需要頻繁充電制約了其工作效率，且需要專人進行操作而達不到無人化、智能化的需要，增加了其使用成本。針對這種情況，就需要一種針對移動機器人的自動充電方案，以解決機器人的電能供應(yīng)問題。
[0003]目前，移動機器人多將其充電接頭安裝在機器人前部，充電時機器人需要自動進行對接充電。當電池充滿后機器人必須反方向離開，這對很多軌道式機器人來說使用十分不便，尤其是在狹小空間內(nèi)。另外，實現(xiàn)可控后退功能需要額外增加一套導航、避障傳感器等裝置，這無疑增加了成本和系統(tǒng)復雜性。而且，很多充電接頭只能實現(xiàn)相對于充電粧(比如，可以從兩個方向靠近的充電粧)的單方向進入充電，無法實現(xiàn)兩個方向上的充電功能，這從某種程度上浪費了資源，降低了系統(tǒng)使用的便利性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實施方式的目的之一在于解決前述的移動機器人充電過程中的一個或多個問題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種充電粧，用于給移動機器人充電。該充電粧可以包括:充電電源模塊，用于在正極和負極與所述移動機器人的正極和負極耦接耦接后提供對所述移動機器人提供進行充電的充電電源;壓觸機構(gòu)，用于被所述移動機器人的充電接頭擠壓而觸發(fā)后，將所述充電接頭與所述充電電源模塊相耦接;無線通信模塊，用于和所述移動機器人無線通信，向所述移動機器人無線發(fā)送數(shù)據(jù)或者無線地接收所述移動機器人發(fā)送的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括所述移動機器人相對于所述充電粧的定向數(shù)據(jù)；以及主控模塊，用于根據(jù)所述無線通信模塊所接收的所述定向數(shù)據(jù)來控制所述充電電源模塊的正極和負極與所述移動機器人的正極和負極之間的相對方位，以便所述充電電源模塊的正極和負極能夠與所述移動機器人的正極和負極正確適配。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種移動機器人。該移動機器人可以包括:無線通信模塊，用于和所述充電粧無線通信，向所述充電粧無線發(fā)送數(shù)據(jù)或者無線地接收所述充電粧發(fā)送的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括所述移動機器人相對于所述充電粧的定向數(shù)據(jù);充電接頭，包括充電接口對接塊，其中在所述移動機器人靠近所述充電粧進行充電的過程中，所述充電接口對接塊使得所述充電粧的壓觸機構(gòu)受到擠壓而被觸發(fā)，從而將所述充電接頭與所述充電粧的充電電源模塊耦接，其中所述充電電源模塊用于在正極和負極與所述移動機器人的正極和負極耦接后提供對所述移動機器人進行充電的充電電源；以及主控模塊，用于根據(jù)所述無線通信模塊所接收的所述定向數(shù)據(jù)來控制所述移動機器人的正極和負極與所述充電電源模塊的正極和負極之間的相對方位，以便所述充電電源模塊的正極和負極能夠與所述移動機器人的正極和負極正確適配。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種移動機器人充電系統(tǒng)。該充電系統(tǒng)可以包括:前述的用于給移動機器人充電的充電粧;以及前述的移動機器人。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施方式的移動機器人的自動充電方案，無論移動機器人從充電粧的那一側(cè)靠近充電粧，都能夠?qū)崿F(xiàn)對于移動機器人的正負極性正確適配的充電，并且在充電完成后移動機器人可以跨過或者繞過充電粧、而無需倒退即可離開充電粧。從而，可以保證移動機器人及時有效地得到充電續(xù)航，進而保證其后續(xù)的工作任務(wù)得以正常實施進行。
【附圖說明】
[0009]圖1圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的移動機器人充電系統(tǒng)的示意圖；
[0010]圖2A和圖2B圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的充電接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的充電粧的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4A和圖4B圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的壓觸機構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；以及
[0013]圖5A-5C圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的攜帶充電接頭的移動機器人靠近充電粧進行充電的示意圖。
[0014]附圖標記說明:
[0015]1-充電粧；2-充電接頭；
[0016]3-充電粧外殼； 4-壓觸機構(gòu)；5-無線通信模塊；
[0017]6-主控模塊；7-充電電源模塊；8-狀態(tài)指示燈；
[0018]9-充電接頭本體；10-蓄電池接頭； 11(11’)-充電接頭對接塊；
[0019]12-固接環(huán)扣； 13-壓觸接頭；14-壓觸套桿；
[0020]15-壓縮彈簧； 16-套筒。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的移動機器人充電系統(tǒng)100的示意圖。充電系統(tǒng)100包括移動機器人用充電粧I和移動機器人(未示出)。在移動機器人上設(shè)置有充電接頭2，用于給該移動機器人充電。作為示例，在圖1中，通過設(shè)置在充電接頭2上的固接環(huán)扣12可以將充電接頭2固定到移動機器人上。箭頭101示出了移動機器人相對于充電粧的移動方向。
[0023]圖2A和圖2B圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的如圖1所示的充電接頭2的結(jié)構(gòu)示意圖。充電接頭2可以包括充電接頭本體9、蓄電池接頭1、充電接頭對接塊11、11’和固接環(huán)扣12。充電接頭對接塊11、11’用于在與充電粧接觸時分別與充電粧的充電電源模塊的正負兩極對應(yīng)耦接。充電接頭對接塊11、11’例如可以由兩塊導電性良好的大面積銅塊構(gòu)成，從而為移動機器人的穩(wěn)定充電提供條件。
[0024]蓄電池接頭10用于連接充電接頭2和位于移動機器人且用于給其提供電力的蓄電池(未示出)，以便于對移動機器人進行穩(wěn)定充電。蓄電池接頭10例如可以由航空插頭配套組成，具有快速連接和分離、耐環(huán)境好、可靠性高等特點，適用于大電流電源系列的連接。
[0025]固接環(huán)扣12用于固接充電接頭2于移動機器人之上，使其得以隨移動機器人移動，隨時可以用于對接充電。然而，應(yīng)當理解，本發(fā)明對于充電接頭2和移動機器人之間的固定方式不做限定，比如，可以通過卡扣、膠黏等形式將充電接頭2附接于移動機器人，或者二者也可以是一體成形而不可拆卸的。還應(yīng)當理解，本發(fā)明的充電接頭2可以被用于給各種功能或類型的移動機器人充電，本發(fā)明對移動機器人的類型不做限制。
[0026]充電接頭2還可以包括無線通信模塊(未示出)，用于和用于給移動機器人充電的充電粧無線通信，向充電粧無線地發(fā)送移動機器人的狀態(tài)數(shù)據(jù)、和/或接收充電粧無線地發(fā)送的控制命令。在另外的實施例中，該無線通信模塊可以在充電接頭2外部而位于移動機器人本體上。
[0027]圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的充電粧I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。充電粧2可以包括充電粧外殼3、壓觸機構(gòu)4、無線通信模塊5、主控模塊6、充電電源模塊7和狀態(tài)指示燈8。無線通信模塊5用于和移動機器人無線通信，接收移動機器人無線發(fā)送數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可以包括用于控制充電粧的正級和負極的方位的數(shù)據(jù)。主控模塊6用于根據(jù)無線通信模塊5所接收的數(shù)據(jù)來控制充電粧的正負極的方位，以及可選地，控制充電粧的工作狀態(tài)(例如，接通或斷開)?？蛇x地，無線通信模塊5所接收的數(shù)據(jù)還可以包括用于使得主控模塊6計算移動機器人相對于充電粧2的定向、距離和速度有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0028]壓觸機構(gòu)4用于被移動機器人的充電接頭2擠壓而觸發(fā)后，將充電接頭2與充電電源模塊7相耦接，以便對移動機器人進行充電，并且在充電接頭2的擠壓撤去后，斷開充電接頭2與充電電源模塊7的耦接。將充電接頭2與充電電源模塊7相耦接后，能夠?qū)σ苿訖C器人進行充電；也即，壓觸機構(gòu)4用于控制充電粧I的充電與否。如圖1和圖3所示意性示出的，壓觸機構(gòu)4在正常情況下處于向上彈起的常斷狀態(tài)，在移動機器人移動到其上方而被壓下，壓觸機構(gòu)4接通充電粧和充電接頭2，從而給移動機器人進行充電。充電粧I的充電接合部件(即壓觸機構(gòu)4)是豎直于地面布置的，移動機器人通過從左側(cè)、右側(cè)、前側(cè)(上側(cè))、后側(cè)(下偵D移動到其上方而被充電。然而，應(yīng)當理解，前述僅是根