一种室内用机器人的充电座的制作方法

文档序号:13860017阅读:239来源:国知局
一种室内用机器人的充电座的制作方法

本实用新型涉及一种机器人供电设备,特别是一种室内用机器人的充电座。



背景技术:

服务机器人是机器人家族中一个年轻的成员,它能完成有益于人类健康的服务工作,如维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等方面的工作。目前的数据显示,世界上至少有48个国家在发展机器人,其中25个国家已涉足服务机器人的开发。在日本、北美和欧洲,迄今已有7种类型共计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应用。

由于机载电源容量大小的约束,机器人的工作时间受到极大的限制。一旦电能不足或者耗尽,机器人发出提示信号,由人工手动完成机器人与充电器之间的连接,进而实施充电。这种方式安全可靠,但需要人的监控,并且机器人处于一种不连续的任务环。基于这种问题,迫切需要一种无人工干预环境下,安全,有效的自动充电技术,来帮助机器人实现连续任务环的充电。

即服务机器人室内或者特定的限定区域内自主移动,机器人实时检测电池组中的剩余电量。如果电池中的剩余电量低于预设的充电电压参考值,则自动返回放置在限定区域内预设位置上的充电座处,进行对接来实现自动充电。如果电池中的电量达到预设的工作电压参考值,则机器人断开与充电座的连接,自动执行相关的任务,期间无需借助人的帮助来实现充电动作。

现有的服务机器人自动充电技术主要通过光束引导机器人回到充电座,进行对接充电。但也存在一些问题,如当机器人人沿墙行走与充电座成90°的夹角,从而不能接收到充电座发出的红外信号,这不仅导致充电座被机器人当成障碍物被碰撞或规避,还增加机器人回航时间。并且当接通充电座电源,误触碰双手或者导电物质接通两侧电极,将导致充电座短路。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能够准确确定机器人底部电极与充电座电极对接时机,进行充电的室内用机器人的充电座。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:

一种室内用机器人的充电座,其特征在于:它包括侧边外壳、前部外壳和底部外壳,所述前部外壳包括一竖面和一平面,电路板设置在侧边外壳和竖面围成的框架内;充电电极设置在底部外壳上,并从所述平面上设置的安装孔内伸出;所述充电电极内部设置弹性装置,底部设置压力传感器;所述电路板分别连接充电电极、电源线、红外传感器和压力传感器。

所述红外传感器安装在电路板的中部和/或两侧。

当所述红外传感器安装在所述电路板的中部,所述红外传感器设置在红外传感器座上的安装孔内。

LED灯安装在所述红外传感器的上方。

当所述红外传感器安装在所述电路板的两侧,所述红外传感器分别向外侧偏置45°。

所述电路板的一侧设置保险装置。

本实用新型的优点和有益效果为:

本实用新型的一种室内用机器人的充电座,通过在充电电极的底部设置连接电路板计算模块的压力传感器,将机器人电极与充电电极接触时传递的压力时间与强度输入计算模块。如果测得的压力值和时间在计算模块中预置的压力值和时间范围内,则判断是机器人进入充电阶段,接通电源;如果测得的压力值和时间在计算模块中预置的压力值和时间范围之外,则判断可能是人或其他物品误触充电电极,则不接通电源。这个功能可准确确定机器人底部电极与充电座电极对接时机,有效防止充电电极因误触发通电导致电路短路或其他危险。

本实用新型的另一个保护措施是在电路板上设置保险丝,当电流异常升高到一定的高度和热度的时候,自身熔断切断电流,防止电路发生故障或异常时,造成器件损坏或引发火灾。

附图说明

图1为本实用新型的外壳结构示意图

图2为本实用新型的整体示意图

图3为本实用新型的内部结构示意图

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示,本实用新型的室内用机器人的充电座包括侧边外壳1,前部外壳2,底部外壳3,前部外壳2包括一竖面4和一平面5。侧边外壳1围成充电座的轮廓,其一端封闭并用于与墙体连接,另一端被前部外壳2的竖面5覆盖,侧边外壳1的底边和前部外壳2的平面5与底部外壳3连接。侧边外壳1与前部外壳2之间通过卡扣的形式连接,侧边外壳1与底部外壳3之间通过卡扣和螺钉形式连接,三者共同构成充电座的内腔。

底部外壳3上对称安装两个充电电极6,在前部外壳2的平面5上对应于充电电极4的位置上设置安装孔7。

如图3所示,电路板9设置在侧边外壳1内,电路板9上设置多个红外传感器10、LED灯11、保险装置13。LED灯11安装在红外传感器10的上方;充电电极6通过导线连接到电路板9上;保险装置13安装于电路板9的一侧。电源线12通过转接头和电路板9相连。

本实施例的保险装置13优选保险丝,当电流异常升高到一定的高度和热度的时候,自身熔断切断电流,防止电路发生故障或异常时,伴随着电流不断升高,并且升高的电流损坏电路中的某些重要器件或贵重器件,烧毁电路甚至造成火灾。

本实施例优选红外传感器10的数量为4,其中两个对称设置在电路板9的中部,两个设置对称在电路板9的两侧。设置在两侧的红外传感器10分别向外侧偏置45°;设置在中部的红外传感器10通过红外传感器座8安装在电路板9上,红外传感器座8具有两个孔状特征,能够使红外线定向发射,防止的红外传感器10之间的信号干扰。

红外传感器10持续向外部发射各自相异的红外信号,从而在充电座前方形成多个交叉的区域,每个区域的红外信号强度是确定的。当机器人在工作状况时,电量低于设定的阈值,则启动红外接收装置。若是机器人没有接收到红外信号,则在预置的地图内进行搜索,直到接收到红外信号为止。机器人根据接收到的红外信号强度,判断机器人相对于充电座的具体位置,进而实时驱动机器人靠近充电座。当机器人运动到要求的位置(即机器人本身电极与充电电极6对接时),接通电路,对机器人进行充电。

本实用新型的充电电极6内设置弹性装置,能够沿着前部外壳2的平面5上的安装孔7上下移动;充电电极6的下端安装有压力传感器,都预设一个压力值。当机器人回到充电座的位置时,机器人底部平台上的电极与充电座上的充电电极6接触,在充电电极6上产生一定的压力值。压力传感器检测到的压力值输入电路板9中的计算模块,计算模块检测到在一定的时间内压力值不发生急剧变化,并在预设的压力值范围内,则计算模块发出控制信号接通电源线12连接的电源,对机器人进行充电。

当人或者导电物质误触到充电电极6时,计算模块判断压力传感器输入的压力值不在预设的压力值范围内,则不接通电源线12连接的电源,则可避免形成短路而烧坏保险丝。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

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