[发明专利]一种升降式绳索驱动柔性充电机器人

说明书

本发明涉及一种升降式绳索驱动柔性充电机器人，包括绳索驱动柔性臂，末端充电装置和升降机。其中，绳索驱动柔性臂完成充电任务的轨迹运动，末端充电装置完成充电口检测、插入充电接口和拔出充电接口任务，升降机完成带动索驱动柔性臂和末端充电装置的上下运动的任务。整个机器人在不工作时，可以完全放置在地下，当需要完成充电任务时，升降机升起到一定的高度，将绳索驱动柔性臂和末端充电装置升到地面以上，绳索驱动柔性臂带动末端充电装置完成充电任务。末端充电装置中有摄像头和力传感器等，能够实现目标检测和充电插拔力检测等，保障充电机器人顺利安全完成充电任务。

技术领域

本本发明属于机器人领域，尤其是柔性机器人领域。本发明涉及一种充电机器人，尤其涉及一种升降式绳索驱动柔性充电机器人。

背景技术

充电机器人的运用越来越广泛，常用在家用电动汽车的充电和码头卸货车的充电等场景，充电机器人的种类也比较多，现阶段最常见的充电机器人都是关节式刚性臂末端加装一个充电头类型的，极少部分是绳索驱动机械臂加一个充电头类型的，这些机器人大多数是固定在一个地方，少数放置在一个移动平台上。充电机器人由于机械臂的末端负载都比较大，所以充电机器人的尺寸都比较大，如果再加上机器人的保护罩等其他设备，整个机器人占用空间严重，同时放在有人的空间中有安全隐患。

发明内容

本发明提供一种升降式绳索驱动柔性充电机器人，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明的技术方案为一种升降式绳索驱动柔性充电机器人，其包括：末端充电装置，具有与外部充电接口对接的充电头；绳索驱动柔性臂，该绳索驱动柔性臂在收纳位置时保持第一方向的状态；用于支撑所述的绳索驱动柔性臂进行升降运动的升降机；其中，所述的绳索驱动柔性臂的末端与所述的末端充电装置固定连接；其中，所述的升降机包括：沿第一方向固定在收纳空间内的周壁的一级基座：设置在所述的一级基座上的沿第一方向布置的一级导轨；沿第一方向长形延伸的且具有内腔的二级基座，所述二级基座在底部与所述的一级导轨滑动配合，以允许所述的二级基座能够沿第一方向进行第一线性移动；设置在所述的二级基座上的沿第一方向布置的二级导轨；具有支撑平面的柔性臂固定座，所述支撑平面与所述第一方向垂直并且与绳索驱动柔性臂的底部固定，所述柔性臂固定座与所述的二级导轨滑动配合，以允许所述的柔性臂固定座能够沿第一方向进行第二线性移动；与所述的一级基座和所述的二级基座关联的传动机构，用于引起所述的第一线性移动和所述的第二线性移动。

进一步，所述的传动机构包括：固定在所述的一级基座上的且沿第一方向布置的一级齿条；固定到所述的柔性臂固定座的且沿第一方向布置的二级齿条；设置在所述的二级基座的侧部的一级齿轮和二级齿轮，其中所述一级齿轮靠近长形的二级基座的底部边缘，所述二级齿轮靠近长形的二级基座的顶部边缘，其中，互相平行的所述的一级齿条和所述的二级齿条的齿形部分相向，所述的一级齿条和所述的二级齿条之间的间距都大于所述的一级齿轮和二级齿轮的直径，并且所述的一级齿轮和二级齿轮分别与所述的一级齿条和二级齿条保持啮合。

进一步，所述的传动机构包括设置在二级基座的内腔中的一个升降电机，其中所述升降电机联接所述的一级齿轮和二级齿轮的其中一个齿轮，并且所述升降电机通过皮带和带轮传动联接所述的一级齿轮和二级齿轮中的另一个齿轮。

进一步，所述的第一方向为竖直方向；所述的收纳空间位于地下；所述的二级基座的顶部设有盖板，使得当所述的升降机将所述的绳索驱动柔性臂下降到完全的收纳位置时，所述的盖板与地面持平；当所述的升降机将所述的绳索驱动柔性臂上升到伸出位置时，收纳空间内的周壁与所述的盖板之间具有开放窗口，以允许所述的绳索驱动柔性臂从所述开放窗口伸出。

进一步，所述的第一方向为竖直方向，所述的升降机还包括自锁机构，所述自锁机构包括：形成在所述的一级基座的支撑一级导轨的结构体中的第一楔面；设置在所述的二级基座的底部的第二楔面；以及设置在所述的第一楔面和第二楔面之间的摩擦楔块，该摩擦楔块能够在自身重力下保持与第一楔面和第二楔面同时摩擦接触，其中，所述的第一楔面与第二楔面的夹角为锐角。