一种位置自对准无线充电装置及移动设备的制作方法

本实用新型属于无线充电技术领域，具体涉及一种位置自对准无线充电装置以及具有该无线充电装置的移动设备。

背景技术：

自动导引小车亦简称为AGV(Automatic Guided Vehicle)，是一种典型的轮式机器人，具有自动化程度高、运行安全可靠、应用灵活等特点，使其在物流仓储、智能巡检等方面有着极其广泛的运用。AGV小车在运行过程中的所有能耗均由小车中的蓄电池组提供。运行时，蓄电池电能逐渐减少，当电量低的时，为保证AGV小车的正常运行，需要对AGV小车补充电能。目前AGV小车的充电方式主要分为手动充电和自动充电两大类，手动充电是靠人来完成AGV充电接口与充电器的联接，自动充电又分为接触式充电和非接触式充电两种方式，其中接触式自动充电是在AGV电量低时报告系统，之后控制系统发送指令使其驶向指定的充电台且自行完成充电接口与充电器的联接进行充电，充电完成后，AGV小车又自行脱离充电台行驶入工作区进行工作。而非接触充电方式主要指的是无线充电，其充电效率与接触式充电效率相当，且无充电接触点的磨损。

目前，市场上AGV小车充电技术以手动充电和接触式自动充电为主，而手动充电方式人工成本高，且可能发生触电事故，另外接触式自动充电，充电点会产生金属腐蚀和充电头松动，导致充电过程中容易发生接触不良。

无线充电技术虽可解决人工充电和接触式自动充电的典型弊端，但其本身也存在技术难点，其中AGV小车上的无线充电模组的接收端和充电台的无线充电模组的发射端的对准问题为一技术难点。当发射端和接收端在水平方向上存在错位度时，会降低无线充电的效率，且错位度越大则充电效率越低。为保证无线充电的效率，对发射端和接收端中心的错位度要严格控制在要求的范围内。但是目前AGV小车自身的定位技术所能达到的定位精度是不能达到无线充电所要求的有效错位度定位范围。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于：提供一种具有自对准功能的无线充电装置，本实用新型的无线充电装置可以较精确的将发射端和接收端对准，提高对准精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种位置自对准无线充电装置，包括发射组件、接收组件和用于调节所述发射组件位置的自对准组件；

所述自对准组件包括调节机构和定位机构；所述定位机构包括第一激光发射器、第一光电传感器、第二激光发射器、第二光电传感器和控制模块，所述的第一光电传感器用于接收所述第一激光发射器发射的光束，所述第二光电传感器用于接收所述第二激光发射器发射的光束，所述第一激光发射器和所述第二激光发射器均设于待充电设备，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器设于所述发射组件，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器均与所述控制模块通信连接，所述控制模块与所述调节机构通信连接；

所述第一激光发射器和所述第二激光发射器所发射的光束的投射光斑均为一字型，所述第一激光发射器的投射光斑与第一预设方向平行，且所述第二激光发射器的投射光斑与第二预设方向平行，所述第一预设方向与所述第二预设方向垂直。

进一步的，所述调节机构包括第一滑轨、第一滑块、第一电机、第二滑轨、第二滑块和第二电机，所述第一滑轨沿所述第二预设方向设置，所述第一滑块设于所述第一滑轨，所述第一电机与所述第一滑块连接，以带动所述第一滑块沿所述第一滑轨运动；

所述第二滑轨沿所述第一预设方向设于所述第一滑块，所述第二滑块设于所述第二滑轨，所述第二电机与所述第二滑块连接，以带动所述第二滑块沿所述第二滑轨运动；所述发射组件设于所述第二滑块远离所述第二滑轨的一板面，所述第一电机和所述第二电机分别与所述控制模块通信连接。

进一步的，所述第一电机和所述第二电机均为步进电机。

进一步的，所述发射组件包括发射线圈和固定平台，所述固定平台设于所述第二滑块，所述发射线圈固定设于所述固定平台远离所述第二滑轨的一板面。

进一步的，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器均设于所述固定平台远离所述第二滑轨的一板面。

进一步的，所述第一激光发射器和所述第二激光发射器设于所述接收组件。

进一步的，所述第一滑轨和所述第二滑轨均设置有行程开关。

本实用新型的目的之二在于，提供一种具有自对准功能无线充电装置的移动设备，移动设备根据自身的定位系统，到达大致的充电位置后，在通过本实用新型的自对准功能充电装置进行较精确定位，使设置在移动设备上的接收组件和设置在固定位置的发射组件对准，提供无线充电的效率。

一种具有位置自对准无线充电装置的移动设备，包括移动设备本体和上述无线充电装置，所述接收组件设于所述移动设备本体，所述发射组件设于预定位置。

进一步的，该移动设备的发射组件还包括壳体，所述壳体具有透明天窗，所述自对准组件和所述发射组件均设于所述壳体内，所述发射组件的发射面、所述第一光电传感器和第二光电传感器的接收面均与所述透明天窗所在的平面平行，且所述第一激光发射器和所述第二激光发射器发射的光束均可通过所述透明天窗。

进一步的，所述接收组件设于所述移动设备本体底部，所述透明天窗设于所述壳体的顶部。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的无线充电装置包括有自对准组件，并将无线充电的发射组件设于该自对准组件上，自对准中的调节机构带动发射组件运动，使发射组件与接收组件对准，进而提高无线充电的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型的无线充电装置的结构示意图一；

图2为本实用新型的无线充电装置的结构示意图二；

图3为本实用新型的无线充电装置的调节机构的整体示意图；

图4为本实用新型的无线充电装置的接收组件的整体示意图；

图5为本实用新型的无线充电装置的发射组件的整体示意图；

图6为本实用新型的移动设备和无线充电装置的整体示意图；

附图标记：1-发射组件，11-发射线圈，12-固定平台，2-接收组件，3-自对准组件，31-定位机构，311-第一激光发射器，312-第一光电传感器，313-第二激光发射器，314-第二光电传感器，315-控制模块，32-调节机构，321-第一滑轨，322-第一滑块，323-第一电机，324-第二滑轨，325-第二滑块，326-第二电机，327-行程开关，4-移动设备本体，5-壳体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、等指示的方位或位置关系该实用新型产品惯常的摆放方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致平行”并不仅仅表示绝对的平行，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致竖直”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

结合附图1-6，具体说明本实用新型的实施方式；

实施例1：一种位置自对准无线充电装置，包括发射组件1、接收组件2和用于调节所述发射组件1位置的自对准组件3；

所述自对准组件3包括调节机构32和定位机构31；所述定位机构31包括第一激光发射器311、第一光电传感器312、第二激光发射器313、第二光电传感器314和控制模块315，所述的第一光电传感器312用于接收所述第一激光发射器311发射的光束，所述第二光电传感器314用于接收所述第二激光发射器313发射的光束，所述第一激光发射器311和所述第二激光发射器313均设于待充电设备，所述第一光电传感器312和所述第二光电传感器314设于所述发射组件1，所述第一光电传感器312和所述第二光电传感器314均与所述控制模块315通信连接，所述控制模块315与所述调节机构32通信连接；调节机构32在控制模块315的作用下，带动发射组件1按一定的方向运动，以使发射组件1和接收组件2对准。

所述第一激光发射器311和所述第二激光发射器313所发射的光束的投射光斑均为一字型，并且所述第一激光发射器311的投射光斑与第一预设方向平行，即第一激光发射器311的一字型光斑的在投射平面的延伸方向与第一预设方向平行，且所述第二激光发射器313的投射光斑与第二预设方向平行，同样的，第二激光发射器313的一字型光斑在投射面的延伸方向与第二预设方向平行，所述第一预设方向与所述第二预设方向垂直，且第一预设方向和第二预设方向在同一平面，该平面即为发射组件1的发射面或是与该发射面平行的平面。

当待充电设备上的接收组件2到达预定的位置后，控制模块315向调节机构32发出指令，使调节机构32沿着第二预设方向运动，以使第一光电传感器312捕捉到第一激光发射器311所发射的激光，当第一光电传感器312捕捉到第一激光发射器311所发射的激光后，控制模块315向调节机构32发出指令，使调节机构32停止在第二预设方向上的运动；此时，调节机构32再沿第一预设方向运动，使第二光电传感器314去捕捉第二激光发射器313发射的激光，同样的，当第二光电传感器314捕捉到第二激光发射器313发射的激光后，控制模块315向调节机构32发出指令，使调节机构32停止运动，此时，发射组件1和接收组件2为位置对准，充电开始。

本实施例中的定位机构31和调节机构32的配合，使发射组件1与接收组件2对准，提高了无线充电效率。

实施例2：在实施例1的基础上，本实施例的调节机构32包括第一滑轨321、第一滑块322、第一电机323、第二滑轨324、第二滑块325和第二电机326，所述第一滑轨321沿所述第一预设方向设置，所述第一滑块322设于所述第一滑轨321，所述第一电机323与所述第一滑块322连接，以带动所述第一滑块322沿所述第一滑轨321运动；

所述第二滑轨324沿所述第二预设方向设于所述第一滑块322，所述第二滑块325设于所述第二滑轨324，所述第二电机326与所述第二滑块325连接，以带动所述第二滑块325沿所述第二滑轨324运动；所述发射组件1设于所述第二滑块325远离所述第二滑轨324的一板面，所述第一电机323和所述第二电机326分别与所述控制模块315通信连接。

当待充电设备按照运动至预定的位置，接收组件2上的发射组件1和接收组件2处于大致对准的状态，此时，第一激光发射器311打开，控制模块315向第一电机323发出开始工作的指令，使第一电机323带动第一滑块322以及发射组件1沿着第二预设方向运动，以使设置在发射组件1上的第一光电传感器312捕捉第一激光发射器311发射的激光，当第一光电传感器312捕捉到激光后，控制模块315发出停止指令，使第一电机323停止工作，第一滑块322停止运动，第一激光发射器311关闭；此时，第二激光发射器313发出激光，控制模块315向第二电机326发出工作指令，第二电机326带动第二滑块325以及发射组件1沿着第一预设方向运动，当第二光电传感器314接收到第二激光发射器313发射的激光后，控制模块315是第二电机326停止运动，此时，发射组件1和接收组件2对准，充电开始。

在本实施例中，所述第一电机323和所述第二电机326均为步进电机，使定位更加的准确。在本实用新型的其他实施例中，第一电机323和第二电机326还可以是现有技术中能实现相同功能的电机。

在上述实施例1和2中或是本实用新型的其他实施中，发射组件1和接收组件2可以是沿水平方向或是近似水平方向上对准，即发射组件1和接收组件2为一左一右或是一前一后的位置关系，也就是说，发射组件1和接收组件2的连线与水平线大致平行；发射组件1和接收组件2还可以是沿竖直方向或是近似竖直方向上的对准，即发射组件1和接收组件2为一上一下的位置关系，也就是说，发射组件1或是接收组件2位于另一个的正上方。

实施例3：在实施例2的基础上，本实施例中，发射组件1固定安置在大致水平的位置，其中，所述发射组件1包括发射线圈11和固定平台12，所述固定平台12设于所述第二滑块325，所述发射线圈11固定设于所述固定平台12远离所述第二滑轨324的一板面，以使发射线圈11的发射面向上，接收组件2包括接收线圈和安装平台，接收线圈设于安装平台，安装平台固定在待充电设备的底部，并且，接收线圈的接收面向下。所述第一光电传感器312和所述第二光电传感器314均设于所述固定平台12远离所述第二滑轨324的一板面。所述第一激光发射器311和所述第二激光发射器313设于所述接收组件2的安装平台上，第一激光发射器311和第二激光发射器313发射的激光均可以投射在固定平台12上，并且，在所述第一滑轨321和所述第二滑轨324均设置有行程开关327。

本实施例中，待充电设备通过自身的定位系统以及驱动系统，使待充电设备运动至发射组件1的上方，此时，发射组件1和接收组件2的位置大致对准，在通过自对准组件3的调节，使发射线圈11和接收线圈两者的圆心对准。

实施例4:一种具有位置自对准无线充电装置的移动设备，包括移动设备本体4和上述无线充电装置，还包括壳体5，所述壳体5具有透明天窗，所述自对准组件3和所述发射组件1均设于所述壳体5内，所述发射组件1的发射面、所述所述第一光电传感器(312)和第二光电传感器(314)的接收面均与所述透明天窗所在的平面平行，且所述第一激光发射器(311)和所述第二激光发射器(313)发射的激光可通过所述透明天窗，所述接收组件2设于所述移动设备本体4底部，所述透明天窗设于所述壳体5的顶部，所述壳体5设置于预定位置，且该移动设备可以通过自身的定位系统到达该位置。移动设备本体4通过自身的定位系统，运动至预定位置，此时，无线充电装置中的自对准组件3开始工作，使发射组件1和接收组件2对准，随后开始充电。

在本实施例中，该移动设备本体4可以是自动导引小车、巡检小车等各种轮式的或非轮式的机器人。并且接收组件2和发射组件1的位置关系可以根据实际的需要来设置。

本实用新型的无线充电装置以及具有该无线充电装置的移动设备，在无线充电前，通过自对准组件3的调节，使无线充电的发射组件1和接收组件2对准，减小因错位带来的充电效率低的问题，大大的提高了无线充电的效率。

本实用新型的无线充电装置以及具有该无线充电装置的移动设备，在无线充电前，通过自对准组件的调节，使无线充电的发射组件和接收组件对准，减小因错位带来的充电效率低的问题，大大的提高了无线充电的效率。