一種自動行走裝置柔性充電對接機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明具體公開了一種自動行走裝置柔性充電對接機構，包括導向機構、柔性機構以及對接機構，所述的導向機構安裝有對接機構，所述的導向機構包括至少一對相互配合的導向件I、II，其中導向件I安裝在自動行走機構上，導向件II安裝在柔性機構。本發(fā)明的自動行走裝置在自身電池的電量消耗以后，要自動到充電樁去充電，在沒有人為干預的情況下，將充電樁的充電回路準確可靠的接入自動行走裝置。
【專利說明】一種自動行走裝置柔性充電對接機構
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明專利涉及一種自動行走裝置充電柔性對接機構。
【背景技術】
[0003]自動行走裝置在現(xiàn)代得到了廣泛的應用，其中包括了自動行走的機器人，沿軌道行駛的車輛、遙控行駛的車輛、有人駕駛及自主行駛的車輛等等，大部分都要靠充電來提供動力，并且電力也是一種環(huán)保的能源，得到大力的提倡。
[0004]但是現(xiàn)在的充電過程一般都要在人為干預下進行，即需要人來插拔充電插頭，其優(yōu)點是可以通過軟線連接來彌補位置的偏差，其缺點是無法應用于無人值守的環(huán)境，并且無法實現(xiàn)定時充電等自動功能和高檔應用環(huán)境。
[0005]應用本發(fā)明專利涉及的技術，可以實現(xiàn)充電連接的自動化，節(jié)省人力，減少人為干預，提高工作效率，適用于無人值守的工作環(huán)境，并適于定時充電等錯峰用電措施，對于自動行走裝置相對于充電樁的位置精度要求相對較低，可在一定范圍內(nèi)容忍位置和角度偏差的存在，降低了對自動行走裝置導航精度和行駛精度的要求，因而可以降低自動行走裝置的制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明具體公開了一種自動行走裝置充電柔性對接機構。
[0007]本發(fā)明采用的技術方 案如下:
一種自動行走裝置柔性充電對接機構，包括導向機構、柔性機構以及對接機構，所述的導向機構安裝有對接機構，所述的導向機構包括至少一對相互配合的導向件1、II，其中導向件I安裝在自動行走機構上，導向件II安裝在柔性機構上。
[0008]所述的導向件I為球頭圓柱體，導向件II為與球頭圓柱體相配合的，且連接在一起并相通的錐體和柱體，且錐體和柱體的內(nèi)部為空心。
[0009]所述的導向件I為凸起的矩形錐體，導向件II為與矩形錐體相配合的矩形錐孔。
[0010]所述的柔性機構包括克服位置偏差機構、克服角度偏差機構及復位機構，所述的克服角度偏差機構的一端連接克服位置偏差機構，另一端連接導向機構的導向件I，且所述的克服位置偏差機構、克服角度偏差機構均安裝有復位機構。
[0011]所述的克服位置偏差機構為直線運動結構，包括導軌或直線滑臺或連桿機構； 所述的克服角度偏差機構為旋轉機構，包括銷軸鉸鏈結構。
[0012]所述的復位機構為彈性元件，包括復位彈簧I和復位彈簧II。
[0013]所述的銷軸鉸鏈結構的一端設有與其連接的直線滑臺，另一端設有兩個與其連接的導向件I，且在銷軸鉸鏈結構與導向件之間設有與其連接的復位彈簧I，在直線滑臺的兩側安裝有復位彈簧II。
[0014]復位彈簧均為成對使用，復位彈簧I為壓簧，復位彈簧II為拉簧，其目的是讓機構在彈簧力的作用下達到平衡，在未受外力作用時處于中位。
[0015]所述的柔性機構可以只在水平方向或垂直方向克服位置及角度偏差，也可串聯(lián)復合使用同時克服在水平及垂直方向的位置及角度偏差。
[0016]所述的對接機構包括安裝在導向結構上的多個電路觸點。
[0017]所述的電路觸點為標準的接插件。
[0018]所述的導向機構在電動推桿的作用下運動。
[0019]本發(fā)明的工作過程為:
當相互配合的導向件產(chǎn)生左或右的位置偏差時，電動推桿帶動球頭圓柱體導向件I向前運動，當球頭圓柱體導向件I接觸到圓錐孔導向件II時，就會產(chǎn)生一個向錐孔底部的滑動力，也即是導向力，在這個導向力作用下，直線滑臺就會滑動一段距離以彌補兩個導向件產(chǎn)生左或右的位置偏差。一旦對接拔出后，滑臺在復位彈簧的作用下還可以回到中位。
[0020]當相互配合的導向件對中軸線不重合，產(chǎn)生一定的角度偏差時，電動推桿帶動球頭圓柱體導向件I向前運動，當球頭圓柱體導向件I接觸到圓錐孔導向件II時，就會產(chǎn)生一個向錐孔底部的滑動力，作用于球頭圓柱體導向件I就會產(chǎn)生一個導向力矩，使銷軸鉸鏈結構產(chǎn)生一定角度的轉動，以彌補兩個導向件因對中軸線不重合產(chǎn)生的角度偏差。一旦對接拔出后，銷軸鉸鏈結構在復位彈簧的作用下還可以回到中位。
[0021]當對接的兩導向件同時存在位置及角度的偏差，以上兩部分所述的導向力及導向力矩將同時起作用，在一定的范圍內(nèi)可以彌補位置及角度的偏差帶來的不利影響。
[0022]若將以上自動行走裝置充電柔性對接機構復合起來使用，也可在一定范圍內(nèi)同時彌補在水平方向和垂直方向的位置及角度的偏差。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
自動行走裝置在自身電池的電量消耗以后，要自動到充電樁去充電，在沒有人為干預的情況下，將充電樁的充電回路準確可靠的接入自動行走裝置就是本發(fā)明專利要努力解決的問題。該裝置無需進行嚴格的導航及定位就可自動對接充電，無需人工的干預，提高了自動化水平，可以實現(xiàn)充電連接的自動化，節(jié)省人力，減少人為干預，提高工作效率，適用于無人值守的工作環(huán)境，并適于定時充電等錯峰用電措施，對于自動行走裝置相對于充電樁的位置精度要求相對較低，可在一定范圍內(nèi)容忍位置和角度偏差的存在，降低了對自動行走裝置導航精度和行駛精度的要求，因而可以降低自動行走裝置的制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1本發(fā)明的俯視圖；
圖2本發(fā)明的側視圖；
圖中:1.直線滑臺，2.銷軸鉸鏈結構，3.球頭圓柱體導向件I，4.復位彈簧II，5.復位彈簧I，6.圓錐孔和圓柱孔的結合體導向件II。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明: 本發(fā)明闡述了用導向機構和柔性機構來抵消對接的雙方因位置及角度偏差而帶來的不利影響的原理及結構，依此原理制作成柔性充電對接機構可使自動行走裝置無需進行嚴格的導航及定位就可自動對接充電，無需人工的干預，提高了自動化水平，尤其適用于無人值守的環(huán)境。
[0026]如附圖1、2所示，整個結構分為兩部分，一部分為主動部分，附著于充電樁上，其右上部所標識雙向箭頭表示此部分在電動推桿等直線運動機構的帶動下可與另一部分對接或拔出，為運動部件；另一部分裝于自動行走裝置上，接受主動部分的對接或拔出，為被動部分，無運動部件。
[0027]具體結構如下:柔性機構包括銷軸鉸鏈結構2，所述的銷軸鉸鏈結構2的一端設有與其連接的直線滑臺1，另一端設有兩個與其連接的球頭圓柱體導向件13，且在銷軸鉸鏈結構2與球頭圓柱體導向件13之間設有與其連接的復位彈簧15，在直線滑臺I的兩側安裝有復位彈簧Π4。與球頭圓柱體導向件13相配合的是圓錐孔和圓柱孔的結合體導向件116 ；
具體工作過程為:當兩部分產(chǎn)生左或右的位置偏差時，電動推桿帶動一部分向另一部分運動，即當球頭圓柱體導向件13接觸到圓錐孔和圓柱孔的結合體導向件116的圓錐孔時，就會產(chǎn)生一個向錐孔底部的滑動力，也即是導向力，在這個導向力作用下，直線滑臺I就會滑動一段距離以彌補兩部分產(chǎn)生左或右的位置偏差。一旦對接拔出后，滑臺在復位彈簧114的作用下還可以回到中位。復位彈簧114為兩段壓簧，都向中間推直線滑臺1，在平衡力的作用下直線滑臺I保持中位。
[0028]當兩部分對中軸線不重合，產(chǎn)生一定的角度偏差時，電動推桿帶動一部分向下運動，即當球頭圓柱體導向件13接觸到圓錐孔和圓柱孔的結合體導向件116的圓錐孔時，就會產(chǎn)生一個向錐孔底部的滑動力，作用于球頭圓柱體導向件13就會產(chǎn)生一個導向力矩，使銷軸鉸鏈結構2產(chǎn)生一定角度的轉動，以彌補兩部分因對中軸線不重合產(chǎn)生的角度偏差。一旦對接拔出后，銷軸鉸鏈結構在復位彈簧15的作用下還可以回到中位。
[0029]當對接的兩部分同時存在位置及角度的偏差，以上兩部分所述的導向力及導向力矩將同時起作用，在一定的范圍內(nèi)可以彌補位置及角度的偏差帶來的不利影響。
[0030]若將以上自動行走裝置充電柔性對接機構復合起來使用，也可在一定范圍內(nèi)同時彌補在水平方向和垂直方向的位置及角度的偏差。
【權利要求】
1.一種自動行走裝置柔性充電對接機構，其特征在于:包括導向機構、柔性機構以及對接機構，所述的導向機構安裝有對接機構，所述的導向機構包括至少一對相互配合的導向件1、II，其中導向件I安裝在自動行走機構上，導向件II安裝在柔性機構上。
2.如權利要求1所述的對接機構，其特征在于:所述的導向件I一個為球頭圓柱體，導向件II為與球頭圓柱體相配合的，且連接在一起并相通的錐體和柱體，且錐體和柱體的內(nèi)部為空心。
3.如權利要求1所述的對接機構，其特征在于:所述的導向件I一個為凸起的矩形錐體，導向件II為與矩形錐體相配合的矩形錐孔。
4.如權利要求1所述的對接機構，其特征在于:所述的柔性機構包括克服位置偏差機構、克服角度偏差機構及復位機構，所述的克服角度偏差機構的一端連接克服位置偏差機構，另一端連接導向機構的導向件I，且所述的克服位置偏差機構、克服角度偏差機構均安裝有復位機構。
5.如權利要求4所述的對接機構，其特征在于:所述的克服位置偏差機構為直線運動結構，包括導軌或直線滑臺或連桿機構。
6.如權利要求5所述的對接機構，其特征在于:所述的克服角度偏差機構為旋轉機構，包括銷軸鉸鏈結構。
7.如權利要求6所述的對接機構，其特征在于:所述的復位機構為彈性元件，包括復位彈簧I和復位彈簧II。
8.如權利要求7所述的對接機構，其特征在于:所述的柔性機構包括銷軸鉸鏈結構，所述的銷軸鉸鏈結構的一端設有與其連接的直線滑臺，另一端設有兩個與其連接的導向件I，且在銷軸鉸鏈結構與導向件之間設有與其連接的復位彈簧I，在直線滑臺的兩側安裝有復位彈簧II。
9.如權利要求1所述的對接機構，其特征在于:所述的對接機構包括安裝在導向結構上的多個電路觸點。
10.如權利要求9所述的對接機構，其特征在于:所述的電路觸點為標準的接插件。
【文檔編號】H01R13/631GK103441376SQ201310406953
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】門興, 李向東, 劉成業(yè), 孫潔, 陳偉, 李克明, 吳昊 申請人:山東省科學院自動化研究所