一种物流穿梭机器人充电系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能充电技术领域，具体涉及一种物流穿梭机器人充电系统。


背景技术：

2.采用车、船、飞机等交通工具的传统物流运输虽然已得到广泛应用，但仍存在着运输速度慢、时间成本高、能耗高、人员调度成本高等问题，而且受限于各物流点的设置，传统物流运输的运输范围有限，例如农村或山区等的偏远地区就有可能存在输送不到的情况。
3.随着技术发展，通过索道带动货物箱运行以实现货物运输的索道系统目前已投入到物流运输中，以期改善传统物流运输所存在的问题。物流穿梭机器人作为轨道式或索道式物流的主要载体，具有效率高、稳定性强等优点。
4.但是，物流穿梭机器人在长时间使用后，其为物流穿梭机器人供电的充电电池会逐渐耗电，这是就需要工作人员将物流穿梭机器人取下来更换电池，这样不仅为工作人员增加了额外的工作量，同时也耽搁了整个工程的进度。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术所述的缺陷，本实用新型提供了一种物流穿梭机器人充电系统，通过电刷与充电轨的对接，可实现对充电电池的即时充电，提高了物流穿梭机器人的作业效率。
6.本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：
7.一种物流穿梭机器人充电系统，包括物流穿梭机器人以及回转鞍座，所述回转鞍座包括支撑架以及设置在所述支撑架上的轨道，其中：
8.所述轨道上设有充电组件，所述充电组件包括设置在所述轨道侧壁上的充电轨，所述充电轨与所述轨道之间通过绝缘件相连接；
9.所述物流穿梭机器人包括行走驱动机构、与所述行走驱动机构相连接的连接架以及充电电池，所述行走驱动机构包括滑设在所述轨道上的驱动轮以及驱动装置；所述连接架上设有电刷固定块以及设置在所述电刷固定块上的电刷；
10.所述驱动装置驱动所述驱动轮沿所述轨道滑动时，可带动所述连接架上的所述电刷与所述轨道上的所述充电轨对接，所述充电轨提供的电能通过电刷传输至所述充电电池。
11.本实用新型的物流穿梭机器人充电系统，通过电刷与充电轨的对接，可实现对充电电池的即时充电，从而提高了物流穿梭机器人的作业效率；由于无需备用电池以及建设换电站，降低了投资资本，提高了经济效益。
12.进一步地，还包括电源控制单元、电量检测单元、控制单元以及定位单元，所述控制单元均与所述电源控制单元、所述电量检测单元、所述定位单元以及所述驱动装置电连接，其中：
13.所述电量检测单元用于检测所述充电电池的电压值，并将其发送至所述控制单
元，所述电压值低于预定值时，所述控制单元输出控制信号至所述定位单元并获取定位信息；
14.所述定位信息显示所述物流穿梭机器人未位于所述充电轨时，所述控制单元输出控制信号至所述驱动装置，所述驱动装置驱动所述驱动轮运动至所述充电轨处；所述定位单元检测到所述物流穿梭机器人已经位于所述充电轨时给所述控制单元信号，所述控制单元输出控制信号至所述驱动装置控制其停止运作，使所述电刷与所述充电轨对接；
15.所述控制单元输出控制信号至所述电源控制单元，所述电源控制单元控制电源输出至所述充电轨，所述电刷与所述充电轨对接并将电能传输至所述充电电池。
16.进一步地，还包括用于与所述控制单元电连接的报警单元，所述报警单元为蜂鸣器和/或led灯，所述报警单元用于电压值低于预定值时发出警示。
17.进一步地，所述电量检测单元为电池电压检测仪，所述控制单元为单片机，所述充电轨采用黄铜材质制成，所述定位单元为gps模块或rfid码片和标签读写器组合或激光感应器组合或红外感应器组合。
18.进一步地，所述定位单元为rfid码片和标签读写器的组合，所述rfid码片设置在所述支撑架上方，所述rfid码片设有所述定位信息，所述标签读写器设置在所述物流穿梭机器人上用于读写所述rfid码片上的所述定位信息，所述标签读写器将读写到的所述定位信息发送至所述控制单元，所述控制单元输出控制信号至所述驱动装置。
19.进一步地，所述充电轨的两端均设有倾斜的导向板，所述导向板的倾角为进一步地，所述充电轨的两端均设有倾斜的导向板，所述导向板的倾角为
20.由此，该导向板可引导电刷进入并与充电轨对接，从而提高了对接充电的可靠性。
21.进一步地，所述电刷内设有第一弹性件，所述电刷与所述充电轨对接时，所述第一弹性件受挤压，所述物流穿梭机器人沿所述轨道滑动离开所述充电轨时，所述第一弹性件复位。
22.进一步地，所述电刷有两个，且上下间隔布置在所述电刷固定块上；所述充电轨设置有两条，且上下间隔布置在所述轨道的侧壁；两所述电刷与两所述充电轨一一对接。
23.进一步地，所述行走驱动机构还包括机架以及沿所述驱动轮滚动方向分设于所述驱动轮前后两侧的两导向机构，其中：
24.所述驱动装置安装在所述机架上，所述驱动装置的输出端与所述驱动轮连接并带动所述驱动轮沿所述轨道滚动；
25.所述导向机构包括用于沿所述轨道转向的两导向轮，两所述导向轮并列设置。
26.进一步地，所述导向机构还包括连接支架、支撑杆、导向轮支架以及第二弹性件，所述连接支架的一端与所述机架连接，另一端伸出所述机架且套接在所述支撑杆上；所述支撑杆的底端枢接于所述导向轮支架上，所述导向轮支架与两所述导向轮均枢接配合；所述第二弹性件套设于所述支撑杆上且位于所述连接支架与所述导向轮支架之间。
27.由此，通过设置导向机构，该导向机构上的两导向轮可以起到很好的导向作用，该导向机构上的第二弹性件一方面可以保证导向轮在受到冲击时始终与轨道紧贴，减少冲击的起跳；另一方面可以在其自身的扭转力作用下对导向轮转向进行调整，保证物流穿梭机器人在沿轨道转向时的平稳行驶。
28.综上所述，本实用新型的物流穿梭机器人充电系统，当充电电池的电量低于预设
值时，该驱动装置带动驱动轮沿轨道滑动并使连接架上的电刷与充电轨对接，从而实现了对充电电池的即时充电，进而提高了物流穿梭机器人的作业效率；由于无需备用电池以及建设换电站，降低了投资资本，提高了经济效益。
附图说明
29.图1为本实用新型物流穿梭机器人充电系统的结构示意图；
30.图2为图1中a部的局部放大图；
31.图3为本实用新型物流穿梭机器人运行至充电轨后的结构示意图；
32.图4为本实用新型回转鞍座(隐藏掉rfid码片)的结构示意图；
33.图5为本实用新型物流穿梭机器人的结构示意图；
34.图6为本实用新型行走驱动机构的内部结构示意图。
35.图7为本实用新型连接支架的结构示意图。
36.其中，附图标记含义如下：
37.1、回转鞍座；11、支撑架；12、轨道；13、充电轨；131、导向板；14、绝缘件；2、物流穿梭机器人；21、行走驱动机构；211、机架；212、驱动装置；213、驱动轮；2141、导向轮；2142、连接支架；21421、开孔；2143、支撑杆；2144、导向轮支架；2145、第二弹性件；215、机罩；22、连接架；23、电刷固定块；24、电刷；3、rfid码片。
具体实施方式
38.为了更好地理解和实施，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。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
41.参阅图1-6，本实用新型提供了一种物流穿梭机器人充电系统，包括物流穿梭机器人2与索道系统，该索道系统的端部设有回转鞍座1，该回转鞍座1包括支撑架11以及设置在支撑架11上的轨道12，该轨道12上设有充电组件，该充电组件包括若干充电轨13，该充电轨13呈圆弧状，且通过绝缘件14固定在轨道12的侧壁上。
42.在本实施例中，该充电组件有多个，多个充电组件沿轨道12均匀布置；该充电轨13采用黄铜材质制成。
43.具体的，该物流穿梭机器人2包括行走驱动机构21、与行走驱动机构21相连接的连接架22以及充电电池(图中未示出)，该行走驱动机构21包括滑设在轨道12上的驱动轮213以及驱动装置212；该连接架22上设有电刷固定块23以及设置在电刷固定块23上的电刷24。由此，当驱动装置212带动驱动轮213沿轨道12滑动时，可带动连接架22上的电刷24与轨道12上的充电轨13对接，该充电轨13提供的电能通过电刷24传输至充电电池上，从而实现对
充电电池的即时充电，进而提高了物流穿梭机器人2的作业效率。
44.在本实施例中，该驱动装置212为电机，该电机的输出轴与驱动轮213相枢接。该电刷24有两个，且上下间隔布置在电刷固定块23上；该充电组件中的充电轨13设置有两条，且上下间隔布置在轨道12的侧壁；两电刷24与两充电轨13一一对接。
45.另外，该电刷24内还设有第一弹性件(图中未示出)，该电刷24与充电轨13对接时，该第一弹性件受挤压，当物流穿梭机器人2沿轨道12滑动离开充电轨13时，该第一弹性件复位。由此，通过第一弹性件的弹力作用，可使电刷24与充电轨13更好的贴合，进而提高充电效率。
46.另外，该充电轨13的两端均设有倾斜的导向板131，该导向板131的倾角为另外，该充电轨13的两端均设有倾斜的导向板131，该导向板131的倾角为由此，该导向板131可引导电刷24进入并与充电轨13对接，从而提高了对接充电的可靠性。
47.此外，该物流穿梭机器人充电系统还包括电源控制单元(图中未示出)、电量检测单元(图中未示出)、定位单元(图中未示出)、报警单元(图中未示出)以及控制单元(图中未示出)，该控制单元与电源控制单元、电量检测单元、定位单元、报警单元以及驱动装置212均电连接。
48.具体的，该定位单元用于采集方位信息并发送信号至控制单元；该电量检测单元用于检测充电电池的电压值，并将其发送至控制单元；该控制单元上可以预设电压值，当电量检测单元检测的电压值低于控制单元上的预定值时，该报警单元发出警示，该控制单元输出控制信号至定位单元并获取定位信息；
49.当定位信息显示物流穿梭机器人2未位于充电轨13时，该控制单元输出控制信号至驱动装置212，该驱动装置212驱动其驱动轮213运动至充电轨13处并使电刷24与充电轨13对接；当定位单元检测到物流穿梭机器人2已经到位时给控制单元信号，该控制单元输出控制信号至驱动装置212控制其停止运作，该控制单元输出控制信号至电源控制单元，该电源控制单元控制电源输出至充电轨13，该电刷24与充电轨13对接并将电能传输至充电电池；
50.当定位信息显示物流穿梭机器人2位于充电轨13时，该控制单元输出控制信号至驱动装置212控制其停止运作，该物流穿梭机器人2停泊在轨道12上且电刷24与充电轨13对接；该控制制单元输出控制信号至电源控制单元，该电源控制单元控制电源输出至充电轨13，该电刷24与充电轨13对接并将电能传输至充电电池。
51.在本实施例中，该电量检测单元为电池电压检测仪，该控制单元为单片机，该报警单元为蜂鸣器和/或led灯。
52.参阅图2，该定位单元为rfid码片3和标签读写器(图中未示出)组合，该rfid码片3设置在支撑架11上方，该rfid码片3设有定位信息，该标签读写器设置在物流穿梭机器人2上用于读写rfid码片3上的定位信息，该标签读写器将读写到的定位信息发送至控制单元。
53.当然，在其他实施例中，该定位单元也可以为激光感应器组合或红外感应器组合或gps模块，此处不受限制。
54.再参阅图6，该行走驱动机构21还包括机架211以及两个导向机构，该驱动装置212安装在机架211上；两导向机构沿驱动轮213的滚动方向分设于驱动轮213的前后两侧，该导向机构包括用于沿轨道12转向的两导向轮2141，两导向轮2141并列设置。由此，该导向机构
可以在物流穿梭机器人2需要沿轨道12转向时起到很好的导向作用。
55.为了提高该导向机构中的导向轮2141的灵活性，该导向机构还包括连接支架2142、支撑杆2143、导向轮支架2144以及第二弹性件2145，该连接支架2142的一端与机架211连接，另一端伸出机架211且套接在支撑杆2143上；该支撑杆2143的底端枢接在导向轮支架2144上；该导向轮支架2144与两导向轮2141均枢接配合。该第二弹性件2145套于该支撑杆2143上且其两端分别位于连接支架2142与导向轮支架2144之间。
56.由此，该导向轮2141既可以随着支撑杆2143在连接支架2142所限定的范围内上下运动，与此同时，该导向轮2141还可以带动支撑杆2143转动。该第二弹性件2145一方面可以在其自身的伸缩力作用下与物流穿梭机器人因自重施加于连接支架2142上的按压力相配合，以保证导向轮2141在相对连接支架2142上下运动的过程中，始终与轨道12贴紧；另一方面可以在其自身的扭转力作用下在导向轮2141随轨道12转向时对导向轮2141进行调节，从而最终使得驱动轮213在导向机构的导向下可以沿着轨道12平稳行驶，尤其可以保证物流穿梭机器人2在沿着轨道12转向时的平稳行驶，从而进一步提高物流穿梭机器人2在转向时的稳定性，以保证该物流穿梭机器人2在变轨过程中的稳定运行。
57.参阅图7，该连接支架2142呈弯折状，且其两端被配置为第一连接部和第二连接部，该第一连接部上设有套接在支撑杆2143上的开孔21421，该第二连接部与机架211连接。
58.在本实施例中，该开孔21421的直径大于支撑杆2143的直径，故该支撑杆2143可沿着开孔21421的轴线方向上下移动。当物流穿梭机器人2爬坡时，位于驱动轮213前侧的连接支架2142逐步降至支撑杆2143的底部并压缩弹性件2145，位于驱动轮213后侧的连接支架2142逐步升至支撑杆2143的顶部并拉伸弹性件2145；当物流穿梭机器人2下坡时，则情况相反，位于驱动轮213后侧的连接支架2142下降并压缩弹性件2145，位于驱动轮213前侧的连接支架2142上升并拉伸弹性件2145；当物流穿梭机器人2在水平面行走时，该驱动轮213两侧的连接支架2142均位于支撑杆2143的中段位置。
59.另外，该行走驱动机构21还包括设置在机架211上的机罩215，以对机架211内部的驱动装置212以及驱动轮213进行保护。
60.综上所述，本实用新型的一种物流穿梭机器人充电系统，当充电电池的电量低于预设值时，该驱动装置212带动驱动轮213沿轨道12滑动并使连接架22上的电刷24与充电轨13对接，从而实现了对充电电池的即时充电，进而提高了物流穿梭机器人2的作业效率；由于无需备用电池以及建设换电站，降低了投资资本，提高了经济效益。
61.本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。