市電轉(zhuǎn)換器110連接，市電轉(zhuǎn)換器用于將市電轉(zhuǎn)換成與巡檢機(jī)器人匹配的電壓電流；巡檢機(jī)器人充電腔室102上設(shè)置有與可折疊伸縮電極103配合的電極板121。充電系統(tǒng)在不使用時(shí)，可折疊伸縮電極103隱藏在電極收縮口 113內(nèi)；當(dāng)充電粧基座接收到充電命令后，先將隱藏在充電粧基座101內(nèi)的可折疊伸縮電極103從電極收縮口 113伸出，直至可折疊伸縮電極103到達(dá)水平位置并保持；之后，巡檢機(jī)器人向充電粧基座101方向移動(dòng)，直至巡檢機(jī)器人充電腔室102內(nèi)的電極板121與可折疊伸縮電極103接觸，巡檢機(jī)器人檢測(cè)到正常連接后停止運(yùn)動(dòng)等待充電完成；當(dāng)巡檢機(jī)器人充電完成或接收到離開(kāi)充電粧基座命令后，巡檢機(jī)器人緩慢移動(dòng)，直至電極板與可折疊伸縮電極分離；最后再將處于水平位置的可折疊伸縮電極收入電極收縮口內(nèi)。
[0032]如圖1、2、4所示，充電粧基座101是由前支撐板115、后支撐板116、左支撐板114、右支撐板117、底板118圍成的穩(wěn)定的支撐艙室，支撐板可由鑄鐵制成，左、右支撐板傾斜設(shè)置，相互形成支撐，這種模塊化設(shè)計(jì)方便組裝和現(xiàn)場(chǎng)安裝，左右側(cè)傾斜和重型鑄鐵設(shè)計(jì)可以增加充電粧基座的抗沖擊穩(wěn)定性。電極收縮口 113豎直設(shè)置在右支撐板117上。折疊驅(qū)動(dòng)器111、市電轉(zhuǎn)換器110安裝在支撐艙室內(nèi)，可折疊伸縮電極103安裝在折疊驅(qū)動(dòng)器111上、并且安裝點(diǎn)位于電極收縮口 113的上部，由折疊驅(qū)動(dòng)器111將可折疊伸縮電極隱藏在電極收縮口內(nèi)或從電極收縮口伸出。將折疊驅(qū)動(dòng)器、市電轉(zhuǎn)換器、可折疊伸縮電極等設(shè)置在充電粧基座內(nèi)可有效減輕機(jī)器人自重以及增加設(shè)備的可重用性。電極收縮口 113也可水平設(shè)置，可折疊伸縮電極的安裝點(diǎn)也可以根據(jù)需要靈活調(diào)整，只要在充電時(shí)，可折疊伸縮電極能夠從電極收縮口內(nèi)伸出，供機(jī)器人充電使用，充電完成后，可折疊伸縮電極能夠順利隱藏在電極收縮口內(nèi)即可。
[0033]如圖2、3所示，可折疊伸縮電極103包括伸縮電極支撐座135、伸縮電極導(dǎo)軌136以及伸縮電極；伸縮電極支撐座135的一端安裝在充電粧基座101上，如果設(shè)置了折疊驅(qū)動(dòng)器，則伸縮電極支撐座135直接安裝在折疊驅(qū)動(dòng)器上；伸縮電極支撐座135的另一端與伸縮電極導(dǎo)軌136連接；伸縮電極支撐座135、伸縮電極導(dǎo)軌136中均設(shè)置了可容留伸縮電極的電極通道137。伸縮電極上設(shè)置有伸縮電極制動(dòng)環(huán)132，該制動(dòng)環(huán)將伸縮電極分為伸縮電極前端131和伸縮電極后端133。伸縮電極前端131、伸縮電極后端133上分別套有彈簧，將伸縮電極安裝進(jìn)電極通道137中，伸縮電極的伸縮電極接線端130與市電轉(zhuǎn)換器110的接線端連接，伸縮電極觸頭134伸出電極通道137、與電極板121配合。伸縮電極前端131上套裝的彈簧、伸縮電極制動(dòng)環(huán)132和電極通道137相互作用使得電極在電極導(dǎo)軌中具有一定的彈性強(qiáng)度和伸縮余量，伸縮電極后端132上的彈簧具備減震消噪作用。伸縮電極觸頭134為帶紋路的半球型，以便與機(jī)器人充電腔室門板122接觸時(shí)具有適當(dāng)?shù)哪Σ亮Α?br>[0034]如圖1、2、5所示，巡檢機(jī)器人充電腔室102設(shè)置在巡檢機(jī)器人的尾部，根據(jù)需要，也可以設(shè)置在其他位置。巡檢機(jī)器人充電腔室102具有斜置的充電腔體門板122，該充電腔室門板的上端通過(guò)門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)126安裝在巡檢機(jī)器人充電腔室102的腔室上壁125上，并可繞門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，電極板121設(shè)置在巡檢機(jī)器人充電腔室102的腔室后壁124上。充電腔室門板122的底部安裝有門板磁鐵123 ;在非充電時(shí)間段，門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)126內(nèi)部的彈性裝置和門板磁鐵123可使充電腔室門板122達(dá)到密封防水的關(guān)閉狀態(tài)，充電腔室門板122與充電腔室的腔室下壁之間因門板磁鐵123的吸力而緊緊閉合。蓄電池120可安裝在巡檢機(jī)器人充電腔室102，并為之配備電源管理器121。從圖5中可以看到，門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)126位于腔室上壁125與機(jī)器人尾壁127結(jié)合部；充電腔室的腔室下壁138上設(shè)置有門檻139，當(dāng)充電腔室門板122復(fù)位時(shí)，充電腔室門板與門檻139貼合，實(shí)現(xiàn)密封防水；除了充電腔室門板122上設(shè)置有門板磁鐵外，門檻139上也設(shè)有門板磁鐵，兩塊門板磁鐵的磁極相吸，增強(qiáng)充電腔室門板與門檻139的緊密程度。
[0035]結(jié)合圖2、3，巡檢機(jī)器人充電腔室102的腔室后壁124上等距分布有三片銅電極板，電極板尺寸23.3 X 155.2 X 123.3 X 155.2 X I謹(jǐn)，間距25.3謹(jǐn)，電極上設(shè)置均勻紋理，相應(yīng)地，伸縮電極支撐座135、伸縮電極導(dǎo)軌136設(shè)置有三條電極通道137，三根伸縮電極至于電極通道中，伸縮電極觸頭134的直徑為10mm，這使得伸縮電極和電極板可以在較大范圍內(nèi)一次性完成對(duì)接充電，提高了充電對(duì)接可靠性。
[0036]以巡檢機(jī)器人充電腔室102設(shè)置在巡檢機(jī)器人的尾部為例，巡檢機(jī)器人充電時(shí)采用后退式移動(dòng)法向充電粧基座靠近，詳細(xì)介紹充電過(guò)程。
[0037]巡檢機(jī)器人利用自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)將機(jī)器人充電腔室門板122對(duì)準(zhǔn)充電粧基座101中伸出的可折疊伸縮電極103，利用巡檢機(jī)器人后退提供動(dòng)力使得可折疊伸縮電極103推開(kāi)機(jī)器人充電腔室門板122，最終使伸縮電極觸頭137接觸到腔室后壁124上的條形電極板121，從而進(jìn)行充電操作，充電方法的具體步驟為:
[0038](I)巡檢機(jī)器人進(jìn)入充電房時(shí)，通過(guò)無(wú)線通信向后臺(tái)系統(tǒng)發(fā)送充電指令。充電粧基座101內(nèi)的折疊驅(qū)動(dòng)器111收到后臺(tái)系統(tǒng)命令后，折疊驅(qū)動(dòng)器111將隱藏于充電粧基座101內(nèi)的可折疊伸縮電極103從電極收縮口 113中伸出，直至到達(dá)水平位置并保持。
[0039](2)巡檢機(jī)器人通過(guò)自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)到適當(dāng)位置，使得伸縮電極導(dǎo)軌136中最上方的電極與機(jī)器人充電腔室門板122接觸。
[0040](3)機(jī)器人依靠自身動(dòng)力緩慢后退，使剩余兩根電極依次接觸機(jī)器人充電腔室門板 122。
[0041](4)機(jī)器人緩慢后退頂壓三根電極，電極產(chǎn)生的反作用力克服機(jī)器人充電腔室門板122下邊沿的門板磁鐵123的吸力和門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)126內(nèi)的彈簧作用力，機(jī)器人充電腔室門板122沿門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)126旋轉(zhuǎn)打開(kāi)。
[0042](5)機(jī)器人后退足夠距離使得三根電極和位于腔室后壁124上的銅質(zhì)電極板121接觸，巡檢機(jī)器人檢測(cè)到正常充電后停止運(yùn)動(dòng)等待充電完成。
[0043](6)巡檢機(jī)器人檢測(cè)到充電完成或收到離開(kāi)信號(hào)，機(jī)器人緩慢前行，與可折疊伸縮電極103脫離，巡檢機(jī)器人充電腔室門板122自動(dòng)關(guān)閉。
[0044](7)巡檢機(jī)器人離開(kāi)充電房時(shí)，向后臺(tái)系統(tǒng)向折疊驅(qū)動(dòng)器發(fā)送充電結(jié)束信號(hào)，充電粧基座101內(nèi)的折疊驅(qū)動(dòng)器111收到信號(hào)后，折疊驅(qū)動(dòng)器111將處于水平狀態(tài)的可折疊伸縮電極103沿充電粧基座101內(nèi)的電極收縮口 113折疊起來(lái)，隱藏在電極收縮口 113內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:包括充電粧基座、巡檢機(jī)器人充電腔室和可折疊伸縮電極；所述充電粧基座外壁設(shè)有電極收縮口 ；所述可折疊伸縮電極安裝在所述充電粧基座上，該可折疊伸縮電極可繞安裝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而收入所述電極收縮口內(nèi)或伸出充電粧基座；所述可折疊伸縮電極與安裝在所述充電粧基座上的市電轉(zhuǎn)換器連接；所述巡檢機(jī)器人充電腔室內(nèi)設(shè)置有與所述可折疊伸縮電極配合的電極板。
2.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:所述可折疊伸縮電極包括伸縮電極支撐座、伸縮電極導(dǎo)軌以及伸縮電極；所述伸縮電極支撐座的一端安裝在所述充電粧基座上，另一端與所述伸縮電極導(dǎo)軌連接；所述伸縮電極支撐座、伸縮電極導(dǎo)軌內(nèi)均設(shè)置有電極通道；所述伸縮電極的兩端分別套有彈簧，所述伸縮電極上設(shè)置有將所述彈簧隔開(kāi)的伸縮電極制動(dòng)環(huán)；該伸縮電極設(shè)置于電極通道中，其接線端與所述市電轉(zhuǎn)換器連接，其觸頭伸出電極通道、并與所述巡檢機(jī)器人充電腔室上的電極板配合。
3.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:所述巡檢機(jī)器人充電腔室具有充電腔室門板，該充電腔室門板的上端安裝在所述巡檢機(jī)器人充電腔室的腔室上壁上，并可繞安裝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述電極板設(shè)置在所述巡檢機(jī)器人充電腔室的腔室后壁上，該腔室后壁與充電腔室門板相對(duì)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:所述充電粧基座上設(shè)置有折疊驅(qū)動(dòng)器，所述可折疊伸縮電極安裝在折疊驅(qū)動(dòng)器上，該折疊驅(qū)動(dòng)器用于將所述可折疊伸縮電極收入所述電極收縮口內(nèi)或伸出充電粧基座。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:所述充電粧基座是由前支撐板、后支撐板、左支撐板、右支撐板和底板圍成的支撐艙室，其中，左支撐板、右支撐板傾斜設(shè)置；所述電極收縮口設(shè)置在右支撐板上。
6.如權(quán)利要求2所述的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:所述觸頭為帶紋路的半球形。
7.如權(quán)利要求3所述的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:所述充電腔室門板的下端安裝有門板磁鐵。
8.如權(quán)利要求3所述的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:所述充電腔室門板通過(guò)門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)安裝在腔室上壁，并可繞門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，包括充電樁基座、巡檢機(jī)器人充電腔室和可折疊伸縮電極；所述充電樁基座外壁設(shè)置有電極收縮口；所述可折疊伸縮電極安裝在所述充電樁基座上，位于所述電極收縮口的上部，該可折疊伸縮電極可繞安裝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而收入所述電極收縮口內(nèi)或伸出充電樁基座；所述可折疊伸縮電極與安裝在所述充電樁基座上的市電轉(zhuǎn)換器連接；所述巡檢機(jī)器人充電腔室內(nèi)設(shè)置有與所述可折疊伸縮電極配合的電極板。本實(shí)用新型將電極設(shè)置在充電樁基座內(nèi)部，電極設(shè)計(jì)成可伸縮彈性接觸式，使用完后自動(dòng)折疊隱藏，對(duì)接動(dòng)力由機(jī)器人自身移動(dòng)提供，大大簡(jiǎn)化了機(jī)器人內(nèi)部充電部分的復(fù)雜度，同時(shí)保證了裝置安全可靠性。
【IPC分類】H02J7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204407986
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520166080
【發(fā)明人】蘭新力, 許春山
【申請(qǐng)人】江蘇億嘉和信息科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日