[发明专利]一种可调节的柔性对接充电装置及其对接方法

说明书

本发明提供一种可调节的柔性对接充电装置及其对接方法，属于移动机器人自主充电技术领域，可调节的柔性对接充电装置包括：柔性对接头和位置调节组件，柔性对接头包括在电极对接时伸缩浮动的柔性伸缩电极；位置调节组件与所述柔性对接头连接，用以对所述柔性对接头的纵向、横向和高度三个方向上的位置进行调整。该可调节的柔性对接充电装置支持在机器人底盘位姿和导航定位存在一定误差的情况下，保证电极对接紧密贴合，避免多次调整底盘位姿，提高对接效率和可靠性。

技术领域：

本发明属于移动机器人自主充电充技术领域，具体涉及一种可调节的柔性对接充电装置及其对接方法。

背景技术：

移动机器人自主充电技术作为机器人续航的必要保证，是机器人应用领域的一大技术点，受制于导航定位传感器和机械精度，自主充电的对接装置需要包容由此带来的误差。当前多采取电极片式充电对接，依靠电极片尺寸冗余解决导航误差问题，但实际应用中仍会存在因车体位姿倾斜，电极接触面不贴合，需重新调整位姿的情况，导致充电对接效率低下，可靠性差。

发明内容：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种可调节的柔性对接充电装置及其对接方法，支持在机器人底盘位姿和导航定位存在一定误差的情况下，保证电极对接紧密贴合，避免多次调整底盘位姿，提高对接效率和可靠性。

在一个实施例中，本发明提供了一种可调节的柔性对接充电装置，包括：

柔性对接头，包括在电极对接时伸缩浮动的柔性伸缩电极；

位置调节组件，与所述柔性对接头连接，用以对所述柔性对接头的纵向、横向和高度三个方向上的位置进行调整。

本发明利用柔性对接头可实现充电对接电极的自适应浮动调整，提高充电对接效率和对接可靠性；本发明利用位置调节组件在纵向、横向和高度三个方向上的移动调节性能可实现机器人一次定位即可满足充电对接要求，弥补机器人姿态倾斜误差，简化充电对接逻辑；本发明支持在机器人底盘位姿和导航定位存在一定误差的情况下，保证电极对接紧密贴合，避免多次调整底盘位姿，提高对接效率和可靠性，解决了移动机器人自主充电对接中过于依赖导航定位精度、电极刚性接触可靠性差、位姿调整逻辑复杂对接效率低下的问题。

在一个实施例中，在所述柔性伸缩电极包括：

伸缩弹性元件；

两对接电极块，在内部伸缩弹性元件的支撑下，在正面受压时前后伸缩浮动，并待压缩至预定位置时，处于充电对接完成状态。

在一个实施例中，所述柔性伸缩电极还包括：

电极安装座，具有装载两对接电极块的通槽；

安装背板，固定连接在所述电极安装座上远离两接收电极块的一端部上；

限位轴，配合所述安装背板以用于限制所述伸缩弹性元件轴向运动，其一端固定连接在相对应的各个对接电极块上远离接收电极块的一端部上而另一端活动地朝着所述安装背板延伸；以及

其中，所述伸缩弹性元件安装在两对接电极块上远离各自接收电极块的一端部上。

在一个实施例中，所述电极安装座在靠近两接收电极块的一端部上安装有对接检测元件；

所述伸缩弹性元件收缩至所述预定位置时，触发所述对接检测元件，电源与两对接电极块接通，两对接电极块与两接收电极块正向面接触。

在一个实施例中，所述柔性对接头还包括铰接旋转机构，在电极对接时旋转摆动自适应。

在一个实施例中，所述铰接旋转机构包含旋转轴和浮动弹性元件，当电极对接角度存在偏差时，所述柔性对接头绕旋转轴转自适应，使得电极接触面贴合并在浮动弹性元件的作用下保持该状态。

在一个实施例中，所述铰接旋转机构还包括：