[发明专利]一种巡检机器人的充电对接装置

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种充电对接装置，特别是一种巡检机器人的充电对接装置。 

背景技术

巡检机器人在高压输电线路上作业时，一般采用内置蓄电池进行供电，但巡检机器人作业时能量消耗大，长时间运行时需要频繁更换蓄电池，高压输电线路往往需要跨越山川湖泊，丛林荒漠，现场更换蓄电池费时费力，给巡检造成了极大的不便，因此在线取电就显得非常必要。太阳能作为一种安全绿色的能源，已经广泛地应用于不同领域，而且光伏发电技术现已非常成熟，便于利用。因此，在杆塔上建立太阳能自动充电基站（包括太阳能电池板、储能蓄电池、充电监控系统），将太阳能转化为电能储存到储能蓄电池中，当巡检机器人的蓄电池的电量不足时，充电基站里的储能蓄电池就可以对巡检机器人提供电能补给，从而实现巡检机器人的在线取电。然而如何实现巡检机器人与太阳能自动充电基站的充电对接就成了决定这一在线取电方式是否可行的关键问题。 

目前家用产品的充电对接采用插针插孔的方式，这种对接方式定位精度要求高，而机器人在具有柔性的架空输电线路上行驶，难免存在不可预估的定位偏差，因此传统的插针插孔的方式显然不适合巡检机器人的充电对接。另外，市面上清洁机器人的充电对接是通过在机器人装感应探测元件，以及在需要对接的充电座上装上配套的感应元件，感应探测元件将探测到的感应信号传给机器人的控制系统，控制系统再控制机器人的行驶路径进行对接，这种方式控制系统复杂，对接效率低，也显然不能满足巡检机器人的对接要求。 

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种可以自适应由于充电头和充电座的安装误差、输电线路受机器人重力产生的向下形变以及磨损所带来的定位偏差，使它们能够快速可靠对接的一种巡检机器人的充电对接装置。 

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种巡检机器人在对接时只需要沿着输电线路移动机械臂，就可以完成对接，对接简单、效率高的一种巡检机器人的充电对接装置。 

本发明再有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种安全可靠、成本低的一种巡检机器人的充电对接装置。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 

一种巡检机器人的充电对接装置，其特征在于，包括：

一充电座：所述充电座包括支撑架以及通过支撑组件设置在支撑架上的插座体，所述插座体上设有插座电极片，所述支撑架上还设有与插座体配接使插座体轴向定位的定位组件；

一充电头：包括一个楔形体以及设置在楔形体上与插座电极片配合使用的电极片。

在上述的一种巡检机器人的充电对接装置，所述插座体为一正面开有V形槽、背面开有盲孔的立方体，所述插座电极片分别安置在V形槽的两个槽面上，插座电极片通过电缆与太阳能充电基站本体相连；磁钢位于两槽面的交界处。 

在上述的一种巡检机器人的充电对接装置，所述定位组件包括一个设置在插座体的盲孔内的滑套，关节轴承位于滑套内，关节轴承外侧用卡箍进行轴向定位；轴的一端开有外螺纹，通过螺纹连接固定在支撑架上，卡箍和关节轴承依次套在轴的另一端，所述轴的另一端的端部设有卡位使关节轴承不会滑出轴外。 

在上述的一种巡检机器人的充电对接装置，所述支撑组件包括至少4根圆柱螺旋弹簧，4根圆柱螺旋弹簧两两分布在插座体的两侧，弹簧的一端固定在插座体上，另一端固定在支撑架上，插座体通过圆柱螺旋弹簧悬挂在支撑架内。 

在上述的一种巡检机器人的充电对接装置，充电头的电极片位于楔形体的两侧，该充电头还包括一个设置在楔形体的前端霍尔传感器。 

在上述的一种巡检机器人的充电对接装置，充电头安装在巡检机器人的机械臂上，电极片通过导线与机器人的电源系统相连，霍尔传感器（12）通过导线与机器人的监控系统相连；支撑架固定在输电线路上的悬垂线夹上；插座电极片通过电缆与太阳能充电基站本体相连。 

因此，本发明具有如下优点：1.充电座中的插座体具有在三维空间任意转动以及沿输电线路方向移动的4个自由度，从而适应与充电头对接过程中的定位偏差；2.充电头设计成楔形体，插座体开有与充电头相契合的V形槽，克服了传统插针与插孔对接难的缺点，便于和充电头的对接，对接简单；3.对接时插座体通过在滑套上的滑动可以起到缓冲的作用，从而实现平稳对接4.充电头与插座体分离后，圆柱螺旋弹簧能够使插座体复位到初始位置；5.充电头前端装有一个霍尔传感器，充电座上装有磁钢，机器人根据霍尔传感器检测到的信号来识别对接成功与否，保证了对接过程的可靠性。