一种地面巡检机器人隐藏式自动充电装置的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种地面巡检机器人隐藏式自动充电装置。

背景技术：

随着地面巡检机器人应用范围越来越广，地面巡检机器人逐渐从开始的室外开阔设备区向室内或地下隧道、综合管廊进行拓展。在此过程中，某些原有配套系统设备不能满足在特殊情况下的使用要求，特别是在运行空间、通道等受到严格约束的情况下，需要进行针对性设计。其中自动充电系统作为整个巡检机器人系统中无法回避的部分，其需求更加迫切。

现有自动充电装置分为两种，分别为侧向固定充电装置和正向固定充电装置。其中，针对侧向固定充电装置，其使用限制条件如下：侧向充电装置在空间布局上，需要运行通道某一侧具备足够的安装空间，不能满足地下隧道、综合管廊等通道狭窄场景；侧向充电装置本身安装之后无法活动/折叠，在地下隧道、综合管廊等本就不宽裕的空间中，安装之后会造成空间分割，有碍通道通畅性。针对正向固定充电装置，其使用限制条件如下：正向固定充电装置，需要安装在路径末端使用，或在路径特定位置设置岔道进行充电点建设和设备安装，不能满足地下隧道、综合管廊等通道狭窄场景；正向固定充电装置安装之后无法活动/折叠，在地下隧道、综合管廊中易造成通道阻挡，妨碍通道内物品、设备搬运。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中自动充电装置不能满足地下隧道、综合管廊等通道狭窄场景对空间需求的缺陷，提供了一种地面巡检机器人隐藏式自动充电装置，其可避免对地下隧道、综合管廊通道空间的占用。

本实用新型的技术方案是：提供了一种地面巡检机器人隐藏式自动充电装置，包括设置在巡检机器人运行通道侧面的充电控制箱，以及旋转设置在所述运行通道上且用于在需充电时由隐藏在所述运行通道下旋转为与巡检机器人对应的充电机构，所述充电控制箱与所述充电机构电性连接且用于控制所述充电机构旋转及为所述巡检机器人充电。

进一步地，所述充电机构包括旋转设置在所述运行通道上的旋转装置，以及设置在所述旋转装置上且用于供所述巡检机器人充电的充电座。

进一步地，所述旋转装置呈L字型。

进一步地，所述运行通道上开设有安装口，所述旋转装置安装在所述安装口上。

进一步地，所述旋转装置包括水平板和与所述水平板垂直设置的竖直板，所述水平板和竖直板的连接处转动连接在所述安装口的一端内侧，所述充电座设置在所述竖直板的一侧；所述水平板用于在需充电时与所述运行通道齐平且在不需充电时隐藏在所述运行通道的下方并与所述运行通道垂直，所述竖直板用于在需充电时与巡检机器人对应且在不需充电时低于所述运行通道或与所述运行通道齐平。

进一步地，所述水平板和竖直板的尺寸均与所述安装口匹配。

进一步地，所述自动充电装置还包括与所述充电控制箱电性连接且用于驱动所述旋转装置旋转的驱动机构。

进一步地，所述驱动机构驱动所述旋转装置沿所述运行通道的长度方向顺时针或逆时针旋转90度，且所述驱动机构具有自锁功能。

进一步地，所述自动充电装置还包括设置在所述运行通道上且用于对所述巡检机器人进行姿态校正的激光定位装置，以及设置在所述巡检机器人上且用于与所述激光定位装置配套使用的激光导航装置。

进一步地，所述充电座内设置有充电电路，所述充电电路设置有过载和漏电保护。

实施本实用新型的一种地面巡检机器人隐藏式自动充电装置，具有以下有益效果：将充电控制箱与充电机构分开布置，充电机构可旋转，设计充电机构竖向旋转一定角度之后由隐藏在运行通道内变为竖直设置，并使充电机构高度与巡检机器人本体充电位置对应，从结构上满足自动充电的需要的同时，避免对地下隧道、综合管廊通道空间的占用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的地面巡检机器人隐藏式自动充电装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的地面巡检机器人隐藏式自动充电装置的工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接或间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接或间接连接到另一个元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1所示，本实用新型实施例提供的地面巡检机器人隐藏式自动充电装置，其包括充电控制箱1和充电机构2。其中，充电控制箱1与充电机构2分开设置，充电控制箱1设置在巡检机器人3的运行通道4的侧面，如运行通道4旁边的墙壁上，而不占用运行通道4的空间。充电机构2设置在运行通道4上，其可旋转，且用于在巡检机器人3需充电时由隐藏在运行通道4下旋转为与巡检机器人3对应。上述充电控制箱1还与充电机构2电性连接且用于控制充电机构2旋转及控制充电机构2为巡检机器人3充电。具体地，当充电控制箱1检测到巡检机器人3需要充电时，控制充电机构2旋转为能为巡检机器人3充电的状态；当充电控制箱1检测到巡检机器人3充电完成时，控制充电机构2旋转为隐藏在运行通道4下方，回归原始位置。

本实用新型实施例将充电控制箱1与充电机构2分开布置，充电机构2可旋转，设计充电机构2竖向旋转一定角度之后由隐藏在运行通道4内变为竖直设置，并使充电机构2高度与巡检机器人3本体充电位置对应，从结构上满足自动充电的需要的同时，避免对地下隧道、综合管廊通道空间的占用。

进一步地，充电机构2包括旋转装置21和充电座22。其中，旋转装置21旋转设置在运行通道4上，充电座22设置在旋转装置21上且可与旋转装置21一起旋转，该充电座22用于供巡检机器人3充电。具体地，在运行通道4上开设有安装口，旋转装置21安装在该安装口上，且安装口的下方具有一定的独立空间，该独立空间用于隐藏旋转装置21和充电座22，并且具有一定IP防护等级。当不需要充电时，旋转装置21旋转并带动充电座22隐藏在安装口下方的空间中。

优选地，在本实用新型的一个实施例中，旋转装置21呈L字型。可以理解的是，在本实用新型的其它实施例中，旋转装置21的形状可以根据应用场景不同或使用功能不同而进行改进。

进一步地，旋转装置21包括水平板211和竖直板212，该竖直板212与水平板211垂直设置，形成上述所述的L字型，且水平板211和竖直板212可一体成型。水平板211和竖直板212的连接处转动连接在安装口的一端内侧，而充电座22设置在竖直板212面向水平板211的一侧。水平板211用于在需充电时与运行通道4齐平且在不需充电时隐藏在运行通道4的下方并与运行通道4垂直，竖直板212用于在需充电时与巡检机器人3对应且在不需充电时低于运行通道4或与运行通道4齐平。在本实施例中，水平板211和竖直板212均是两块平板，即水平板211和竖直板212的两个侧面均是平面。

优选地，在本实用新型的一个实施例中，水平板211和竖直板212的尺寸与安装口匹配，即水平板211和竖直板212均刚好覆盖安装口，以保持运行通道4的完整。

进一步地，本实用新型实施例的地面巡检机器人隐藏式自动充电装置还包括驱动机构，该驱动机构与充电控制箱电性连接且用于驱动旋转装置21旋转。在本实用新型的一个实施例中，该驱动机构为电机。可以理解的是，在本实用新型的其它实施例中，驱动机构也可以是电机带变速箱、电机带同步带、液压/气动方式等驱动方式。另外，驱动机构驱动旋转装置21沿运行通道4的长度方向顺时针或逆时针旋转90度，以达到旋转装置21的打开状态或关闭状态，其中打开状态即巡检机器人3需要充电时的状态，而关闭状态即巡检机器人3不需要充电时的状态。该驱动机构还具有自锁功能，在旋转装置21的关闭或打开状态下通过驱动机构自锁保证旋转装置21固定的可靠性。

进一步地，本实用新型实施例的地面巡检机器人隐藏式自动充电装置还包括设置在运行通道4上且用于对巡检机器人3进行姿态校正的激光定位装置5，以及设置在巡检机器人3上且用于与激光定位装置5配套使用的激光导航装置6。该激光导航装置6配合运行通道4上的激光定位装置5进行运行姿态校正，方便巡检机器人3的充电部分与充电座22对正。另外，可通过充电控制箱1内部设备及控制逻辑配合巡检路径上的检测装置，确认充电命令及机器人位置状态进行充电操作。

进一步地，在未进行充电动作之前，充电座22整体不带电，在充电座22内设置有充电电路，该充电电路设置过载和漏电保护。

如图2所示，本实用新型实施例的地面巡检机器人隐藏式自动充电装置的工作流程如下：巡检机器人3电量警告到达指定位置，并发送指令给充电控制箱1，充电控制箱1控制充电机构2打开；同时巡检机器人3到达某一位置并发送信号给充电控制箱1确认巡检机器人3是否到达指定位置，若到达则充电控制箱1发送信号给控制巡检机器人3，此时巡检机器人3停止在指定位置，并对充电机构2状态进行判断，若充电机构2打开，则巡检机器人3进入充电位置进行自动充电，待充电完成后巡检机器人3退回到指定位置，充电机构2关闭，充电过程结束，巡检机器人继续执行任务或待机。

具体地，充电控制箱1通过巡检机器人3发送的充电命令，通过特定位置检测巡检机器人3的距离，自动控制旋转装置21打开，待巡检机器人3与充电座22完成对接后进行自动充电操作。旋转装置21旋转打开之后，未安装充电座22平面与巡检机器人3运行通道平面齐平，通过电机自锁锁定平面位置，方便巡检机器人3进行位置对正。巡检机器人3通过激光定位装置5进行姿态校正，以及在充电运动模式下完成与充电座22的对接。充电控制箱1根据自身逻辑完成对接之后的供电操作，直至充电过程结束，自动控制充电座22断电及旋转装置21收拢，恢复运行通道4畅通。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。