(57)【要約】  本発明は、充電杭、ロボット及びその自動充電システムを備える充電用差込接続構造を開示し、該構造（１１０）は、支持ベース（１１１）、可撓性受け板（１１２）、及び可撓性受け板（１１２）に設けられる差込パネル（１１３）を備え、可撓性受け板（１１２）は、複数の周方向に均等に配置されている弾性部材を介して支持ベース（１１１）に取り付けられ、差込方向に垂直な周方向において弾性変位量を発生させ、差込パネル（１１３）には、差込ソケット（１１３２）が設けられ、差込ソケット（１１３２）には、複数の雌コネクタビア（１１３３）が設けられる。該構造は、可撓性受け板（１１２）を設けることで、弾性部材を用いて差込方向に垂直な平面に３６０°の周方向において安定的に限定し、可撓性受け板（１１２）によってドッキング誤差の許容量を増大し、自動位置合わせの難度を低減させ、自動充電システムの実用性、適用性を明らかに向上させることができる。
2021509001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電用差込接続構造であって、
支持ベース（１１１）、可撓性受け板（１１２）、及び前記可撓性受け板（１１２）に設けられる差込パネル（１１３）を備え、前記可撓性受け板（１１２）は、周方向に均等に配置されている複数の弾性部材を介して前記支持ベース（１１１）に取り付けられ、差込方向に垂直な周方向において弾性変位量を発生させ、前記差込パネル（１１３）には、差込ソケット（１１３２）が設けられ、前記差込ソケット（１１３２）には、複数の雌コネクタビア（１１３３）が設けられる充電用差込接続構造。
【請求項２】
前記支持ベース（１１１）は、接続板（１１１１）及び前記接続板（１１１１）に互いに垂直な垂直取り付け板（１１１２）を備え、前記接続板（１１１１）には、複数の取り付け孔（１１１３）が均等に設けられ、前記垂直取り付け板（１１１２）には、周方向に均等に配置されている複数の弾性部材を介して前記可撓性受け板（１１２）が取り付けられ、前記可撓性受け板（１１２）は、垂直面において弾性変位量を発生させる、請求項１に記載の充電用差込接続構造。
【請求項３】
前記弾性部材は、一端が前記可撓性受け板（１１２）に設けられる引張バックル（１１２３）に接続され、他端が前記垂直取り付け板（１１１２）に設けられる固定端子（１１１４）に接続される引張弾性部材（１１２１）であり、少なくとも４つの前記引張弾性部材（１１２１）は垂直面に均等に配置されている、請求項２に記載の充電用差込接続構造。
【請求項４】
前記弾性部材は、一端が固定接続ベース（１１２５）を介して前記垂直取り付け板（１１１２）に取り付けられ、他端が別の固定接続ベース（１１２５）を介して前記可撓性受け板（１１２）に取り付けられる圧縮弾性部材（１１２６）であり、少なくとも４つの前記圧縮弾性部材（１１２６）は垂直面に均等に配置されている、請求項２に記載の充電用差込接続構造。
【請求項５】
前記弾性部材は、引張弾性部材（１１２１）又は圧縮弾性部材（１１２６）であり、少なくとも４つの前記引張弾性部材（１１２１）又は前記圧縮弾性部材（１１２６）は垂直面に均等に配置されており、前記可撓性受け板（１１２）と前記垂直取り付け板（１１１２）との間には、複数の制限支持コラム（１１２２）が設けられ、前記制限支持コラム（１１２２）は、一端が前記垂直取り付け板（１１１２）に固定され、他端が前記可撓性受け板（１１２）にスライド可能に接触し、又は前記制限支持コラム（１１２２）は、一端が前記可撓性受け板（１１２）に固定され、他端が前記垂直取り付け板（１１１２）にスライド可能に接触する、請求項２に記載の充電用差込接続構造。
【請求項６】
前記弾性部材は、弾性支持コラム（１１２４）であり、複数の前記弾性支持コラム（１１２４）の両端が固定接続ベース（１１２５）を介してそれぞれ前記垂直取り付け板（１１１２）と前記可撓性受け板（１１２）との間に水平方向に固定される、請求項２に記載の充電用差込接続構造。
【請求項７】
前記差込パネル（１１３）は、前記可撓性受け板（１１２）にカバーされるパネルハウジング（１１３１）と、前記パネルハウジング（１１３１）に一体成形される前記差込ソケット（１１３２）と、を備え、前記差込ソケット（１１３２）の先端には、前記雌コネクタビア（１１３３）が設けられ、前記雌コネクタビア（１１３３）の内部には、弾性接触片群（１１３５）が対応して設けられ、前記弾性接触片群（１１３５）はそれぞれ対応する充電リードに接続され、前記雌コネクタビア（１１３３）の一方側には、データラインビア（１１３４）がさらに設けられ、前記データラインビア（１１３４）の内部には、データ接触雌端子（１１３６）が対応して設けられる、請求項２に記載の充電用差込接続構造。
【請求項８】
自動充電杭であって、
取り付け筐体（１２０）、前記取り付け筐体（１２０）の内部に設けられるＰＣＢ機能マザーボード（１６０）、及び前記ＰＣＢ機能マザーボード（１６０）に電気的に接続される電源変換モジュール（１３０）、充電監視モジュール（１４０）及びネットワーク通信モジュール（１５０）を少なくとも備え、前記取り付け筐体（１２０）には、請求項１−７のいずれか１項に記載の充電用差込接続構造（１１０）が設けられ、雌コネクタビア（１１３３）の内部には、弾性接触片群（１１３５）が対応して設けられ、前記弾性接触片群（１１３５）は、充電リードを介して前記電源変換モジュール（１３０）の出力端子に接続される、自動充電杭。
【請求項９】
移動ロボットであって、
駆動用バッテリユニット（２３０）、感知実行システム（２４０）、フレームハウジング（２２０）及び移動ホイール群（２５０）を備え、前記感知実行システム（２４０）及び前記駆動用バッテリユニット（２３０）は、前記フレームハウジング（２２０）の内部の収容空間に取り付けられ、前記感知実行システム（２４０）は、センサーモジュール（２４１）、ＧＰＵコントローラ（２４２）及び前記フレームハウジング（２２０）の底部の前記移動ホイール群（２５０）に接続される実行駆動ユニット（２４３）を少なくとも含み、前記フレームハウジング（２２０）の一端には、請求項１−７のいずれか１項に記載の充電用差込接続構造（１１０）に対応して嵌合する充電インターフェース構造（２１０）がさらに設けられ、前記充電インターフェース構造（２１０）には、差込ソケット（１１３２）に対応して嵌合する差込溝（２１２）が設けられ、前記差込溝（２１２）には、雌コネクタビア（１１３３）に対応して充電雄コネクタ（２１３）が設けられ、前記充電雄コネクタ（２１３）は前記駆動用バッテリユニット（２３０）に接続される、移動ロボット。
【請求項１０】
ロボット自動充電システムであって、
位置決め認識センサーユニット（２６０）、請求項１−７のいずれか１項に記載の充電用差込接続構造（１１０）が取り付けられた自動充電杭（１００）、及び前記充電用差込接続構造（１１０）に対応してロボット（２００）に設けられる充電インターフェース構造（２１０）を少なくとも備え、前記充電インターフェース構造（２１０）には、前記差込ソケット（１１３２）に対応して嵌合する差込溝（２１２）が設けられ、前記差込溝（２１２）には、前記雌コネクタビア（１１３３）に対応して充電雄コネクタ（２１３）が設けられ、前記充電雄コネクタ（２１３）は前記ロボット（２００）の内部の駆動用バッテリユニット（２３０）に接続される、ロボット自動充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの技術分野に関し、特に充電用差込接続構造、充電杭、ロボット及びその自動充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の継続的な発展に伴い、さまざまな機能やさまざまな適用シナリオに基づくロボットがますます社会生産のさまざまな分野で広く使用されている。移動ロボットは、環境感知、動的意思決定・計画、行動制御・実行などの複数の機能を統合した自律システムとして、工業、農業、医療、サービスなどの業界で広く使用されており、特に自動搬送、倉庫保管・物流や生産ワークショップなどの場所での自律的な搬送やピッキングは急速に発展している。
【０００３】
移動ロボットは、一般には、エネルギーシステム、機械構造及び感知システムを備えてなる。感知システムとは、移動ロボットのセンサー、メインコントローラー、アクチュエーター、及びその他の付属品で構成される感知システムを指し、機械構造には、この感知システムを載置して取り付けるためのシャーシ、走行機構及び保護用筐体が含まれる。エネルギーシステムは、主にパワーバッテリー、バッテリ管理システム及び充電デバイスであり、一般には、移動ロボットの充電方法は、ロボットを手動で充電する方法を用いる。手動充電モードは、人力がかかるだけでなく、自動化の度合いも低いため、移動ロボットの自律的かつ継続的な作業には不利である。ロボットの自動充電を実現するために、一般には、充電杭などの電源装置を設置して、自動ドッキング装置を用いて移動ロボットと電源装置の電源端子を自動的に位置合わせて接続することで自動充電動作を実現する。
【０００４】
充電杭を使用して自動充電を実現する際に、最も重要な部分は、移動ロボットの充電プラグと充電杭の受け板の正確なドッキングの課題を解決することである。従来のドッキング構造は、円錐体構造や円錐体キャビティなどのさまざまな構造を用いて位置合わせして嵌合し、自動位置合わせ接続をよく実現することはできるが、充電接触片の装着が困難になり、充電接触片間の接触が不安定になり、充電接触片が激しく加熱されて危険になるなどの原因になり、また、ＣＣＤグラフィック位置決め・認識を、３軸移動プラットフォームと組み合わせて正確な位置合わせを実現することがあり、この自動位置合わせ装置は、構造が複雑でコストが高い。したがって、従来の自動位置合わせ装置をさらに最適化する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、従来の自動充電用の移動ロボットが充電杭に簡単かつ正確に位置合わせしたり認識できなかったりするという技術的課題を解決するために、充電用差込接続構造、充電杭、ロボット及びその自動充電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成させるために、本発明の実施例の第１態様によれば、
支持ベース、可撓性受け板、及び前記可撓性受け板に設けられる差込パネルを備え、前記可撓性受け板は、周方向に均等に配置されている複数の弾性部材を介して前記支持ベースに取り付けられ、差込方向に垂直な周方向において弾性変位量を発生させ、前記差込パネルには、差込ソケットが設けられ、前記差込ソケットには、複数の雌コネクタビアが設けられる充電用差込接続構造を提供する。
【０００７】
本発明の実施例の第２態様によれば、取り付け筐体、前記取り付け筐体の内部に設けられるＰＣＢ機能マザーボード、及び前記ＰＣＢ機能マザーボードに電気的に接続される電源変換モジュール、充電監視モジュール及びネットワーク通信モジュールを少なくとも備え、前記取り付け筐体には、上記充電用差込接続構造が設けられ、前記雌コネクタビアの内部には、弾性接触片群が対応して設けられ、前記弾性接触片群は、充電リードを介して前記電源変換モジュールの出力端子に接続される自動充電杭を提供する。
【０００８】
本発明の実施例の第３態様によれば、駆動用バッテリユニット、感知実行システム、フレームハウジング及び移動ホイール群を備え、前記感知実行システム及び前記駆動用バッテリユニットは、前記フレームハウジングの内部の収容空間に取り付けられ、前記感知実行システムは、センサーモジュール、ＧＰＵコントローラ及び前記フレームハウジングの底部の前記移動ホイール群に接続される実行駆動ユニットを少なくとも含み、前記フレームハウジングの一端には、上記充電用差込接続構造に対応して嵌合する充電インターフェース構造がさらに設けられ、前記充電インターフェース構造には、前記差込ソケットに対応して嵌合する差込溝が設けられ、前記差込溝には、前記雌コネクタビアに対応して充電雄コネクタが設けられ、前記充電雄コネクタは前記駆動用バッテリユニットに接続される、移動ロボットを提供する。
【０００９】
本発明の実施例の第４態様によれば、位置決め認識センサーユニット、上記充電用差込接続構造が取り付けられた自動充電杭、及び前記充電用差込接続構造に対応して前記ロボットに設けられる充電インターフェース構造を少なくとも備え、前記充電インターフェース構造には、前記差込ソケットに対応して嵌合する差込溝が設けられ、前記差込溝には、前記雌コネクタビアに対応して充電雄コネクタが設けられ、前記充電雄コネクタは前記ロボットの前記駆動用バッテリユニットに接続される、ロボット自動充電システムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
以上の技術案によれば、本発明の実施例の充電用差込接続構造、充電杭、ロボット及びその自動充電システムでは、可撓性受け板を設けることで、弾性部材を用いて差込方向に垂直な平面に３６０°の周方向において安定的に限定し、弾性部材の作用により、可撓性受け板が３６０°の周方向に微細な変位を発生させ、差し込まれてドッキングされる際に、地面の凹凸などによる自動充電杭への影響、及び移動ロボットの自動位置決め認識センサーユニット自体に存在する位置決めの公差によって、差込ソケットと差込溝の順調なドッキングが困難である場合、可撓性受け板によってドッキング誤差の許容量を増大し、それによって自動位置合わせの難度を大幅に低減させ、自動充電システムの実用性、適用性を明らかに向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明の実施例又は従来技術の技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明するが、明らかなように、以下の説明における図面は、本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な努力を必要とせずにこれら図面に基づいてほかの図面を取得し得る。
【図１】本発明の実施例の第１充電用差込接続構造の正面図である。
【図２】本発明の実施例の第１充電用差込接続構造の上面図である。
【図３】本発明の実施例の第１充電用差込接続構造の三次元図である。
【図４】本発明の実施例の第１充電用差込接続構造の三次元爆発図１である。
【図５】本発明の実施例の第１充電用差込接続構造の三次元爆発図２である。
【図６】本発明の実施例の第２充電用差込接続構造の正面図である。
【図７】本発明の実施例の第３充電用差込接続構造の正面図である。
【図８】本発明の実施例の自動充電杭の正面構造図である。
【図９】本発明の実施例の移動ロボットの正面構造図である。
【図１０】本発明の実施例の充電インターフェース構造の三次元図１である。
【図１１】本発明の実施例の充電インターフェース構造の三次元図２である。
【図１２】本発明の実施例のロボット自動充電システムの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態をさらに説明する。ただし、これら実施形態の説明は本発明を理解しやすくするものであり、本発明を限定するものではない。さらに、以下説明する本発明の各実施形態に記載の技術的特徴は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることができる。
【００１３】
実施例１
図１−５に示されるように、本発明の実施例は、充電用差込接続構造１１０を提供し、この充電用差込接続構造１１０は、支持ベース１１１、可撓性受け板１１２、及び前記可撓性受け板１１２に設けられる差込パネル１１３を備え、前記可撓性受け板１１２は、周方向に均等に配置されている複数の弾性部材を介して前記支持ベース１１１に取り付けられ、差込方向に垂直な周方向において弾性変位量を発生させ、前記差込パネル１１３には、差込ソケット１１３２が設けられ、前記差込ソケット１１３２には、複数の雌コネクタビア１１３３が設けられる。
【００１４】
具体的には、前記支持ベース１１１は、接続板１１１１、及び前記接続板１１１１に互いに垂直な垂直取り付け板１１１２を備え、前記接続板（１１１１）には、複数の取り付け孔（１１１３）が均等に設けられ、前記垂直取り付け板（１１１２）には、周方向に均等に配置されている複数の弾性部材を介して前記柔性受け板（１１２）が取り付けられ、前記柔性受け板（１１２）は、垂直面において弾性変位量を発生させる。接続板１１１１は、支持ベース１１１を充電杭の取り付け筐体１２０に固定することに用いられ、取り付け孔１１１３を介して取り付け筐体１２０の対応するネジ穴と嵌合することで、支持ベース１１１を取り付け筐体１２０の対応する位置に取り付ける。
【００１５】
具体的には、図２に示されるように、前記弾性部材は、一端が前記可撓性受け板１１２に設けられる引張バックル１１２３に接続され、他端が前記垂直取り付け板１１１２に設けられる固定端子１１１４に接続される引張弾性部材１１２１であり、少なくとも４つの前記引張弾性部材１１２１は垂直面に均等に配置されている。複数の引張弾性部材１１２１は、可撓性受け板１１２に対して垂直面の３６０°の方向に均一な引張力を印加し、それによって、垂直面に外力がないときに可撓性受け板１１２が垂直取り付け板１１１２に対して常に安定した相対位置に保持される。
【００１６】
好ましくは、引張弾性部材１１２１は、引張ばね、輪ゴム、弾性ロープ、弾性金属リードなど、引張収縮力を発生可能な弾性構造部材であってもよい。固定端子１１１４は、螺合、溶接、差し込み、や、垂直取り付け板１１１２と一体的に板金を打ち抜く加工など、さまざまな方式で垂直取り付け板１１１２に装着又は設置することができ、対応する引張弾性部材１１２１には、リング、バックル、フック、固定コネクタなどの接続構造が設けられてもよい。引張バックル１１２３は、一体的に板金を打ち抜くことで可撓性受け板１１２における突出部を加工する方式、又は螺合、溶接、差し込みなどの方式で可撓性受け板１１２に取り付けられる接続構造であってもよい。
【００１７】
好ましくは、図６に示されるように、前記弾性部材は、一端が固定接続ベースを介して前記垂直取り付け板１１１２に取り付けられ、他端が別の固定接続ベースを介して前記可撓性受け板１１２に取り付けられる圧縮弾性部材１１２６であり、少なくとも４つの前記圧縮弾性部材１１２６は垂直面に均等に配置されている。引張弾性部材１１２１と同様に、複数の圧縮弾性部材１１２６は、可撓性受け板１１２に対して垂直面の３６０°の方向に均一な引張力を印加し、それによって、垂直面に外力がないときに可撓性受け板１１２が垂直取り付け板１１１２に対して常に安定した相対位置に保持される。
【００１８】
好ましくは、圧縮弾性部材１１２６は、圧縮ばね、弾性シリコーンカラムなど、圧縮力及び引張力を発生させ得るさまざまな弾性構造であってもよい。固定接続ベースは、垂直取り付け板１１１２と可撓性受け板１１２において一体的に打ち抜いてなる凸起部であってもよく、垂直取り付け板１１１２と可撓性受け板１１２に螺合、溶接、差し込み又はリベットされた接続構造部材であってもよい。
【００１９】
好ましくは、図７に示されるように、前記弾性部材は、弾性支持コラム１１２４であり、複数の前記弾性支持コラム１１２４の両端が固定接続ベースを介してそれぞれ前記垂直取り付け板１１１２と前記可撓性受け板１１２との間に水平方向に固定される。弾性支持コラム１１２４は、水平方向と垂直方向ともに微細な変位を発生させることができ、外力がないときにも、垂直取り付け板１１１２に対して安定した相対位置を保持できる。弾性支持コラム１１２４は、ばね、弾性シリコーンなど、伸縮・湾曲可能なさまざまな弾性構造部材であってもよい。固定接続ベースは、垂直取り付け板１１１２と可撓性受け板１１２において一体的に打ち抜いてなる凸起部であってもよく、垂直取り付け板１１１２と可撓性受け板１１２に螺合、溶接、差し込み又はリベットされた接続構造部材であってもよい。
【００２０】
さらに、前記弾性部材は、引張弾性部材１１２１又は圧縮弾性部材１１２６であり、少なくとも４つの前記引張弾性部材１１２１又は前記圧縮弾性部材１１２６は垂直面に均等に配置されており、前記可撓性受け板１１２と前記垂直取り付け板１１１２との間には、複数の制限支持コラム１１２２が設けられ、前記制限支持コラム１１２２は、一端が前記垂直取り付け板１１１２に固定され、他端が前記可撓性受け板１１２にスライド可能に接触し、又は前記制限支持コラム１１２２は、一端が前記可撓性受け板１１２に固定され、他端が前記垂直取り付け板１１１２にスライド可能に接触する。引張弾性部材１１２１又は圧縮弾性部材１１２６は、可撓性受け板１１２に対して垂直面の３６０°の方向に引張力又は圧縮力を発生させて支持し、水平方向には可撓性受け板１１２は、延びている構造部材を介して垂直取り付け板１１１２に当接され、又は制限支持コラム１１２２を設けることで水平方向の支持力を形成する。
【００２１】
好ましくは、制限支持コラム１１２２の自由端には、ボールが設けられ、ボールによりスライド可能な接触が可能になる。さらに、前記ボールは、ばねを介して前記制限支持コラム１１２２の内部に取り付けられ、充電のためにドッキングする際に、差込方向の衝撃力の一部を緩衝する。
【００２２】
さらに、前記差込パネル１１３は、前記可撓性受け板１１２にカバーされるパネルハウジング１１３１と、前記パネルハウジング１１３１に一体成形される前記差込ソケット１１３２と、を備え、前記差込ソケット１１３２の先端には、前記雌コネクタビア１１３３が設けられ、前記雌コネクタビア１１３３の内部には、弾性接触片群１１３５が対応して設けられ、前記弾性接触片群１１３５はそれぞれ対応する充電リードに接続され、前記雌コネクタビア１１３３の一方側には、データラインビア１１３４がさらに設けられ、前記データラインビア１１３４の内部には、データ接触雌端子１１３６が対応して設けられる。
【００２３】
具体的には、差込ソケット１１３２の先端には、３つの雌コネクタビア１１３３が設けられ、３つの雌コネクタビア１１３３は、品字状又は三角状に配置されており、３つの雌コネクタビア１１３３のいずれの内部にも、弾性接触片群１１３５が設けられ、前記弾性接触片群１１３５は、接触片取り付けベース１１３７を介して前記差込ソケット１１３２の内部に固定される。３つの雌コネクタは、ビア１１３３を介して交流充電をするときに、活線、中性線及びアースであってもよく、直流充電をするときに、そのうちの１つの雌コネクタビア１１３３をガイド孔とすることができる。
【００２４】
差込ソケット１１３２の先端では、３つの雌コネクタビア１１３３の下側には、２つのデータラインビア１１３４が設けられ、各データラインビア１１３４に対応してデータ接触雌端子１１３６が設けられ、前記データ接触雌端子１１３６は、雌端子取り付け片１１３８を介して前記差込ソケット１１３２の内部に設けられ、前記接触片取り付けベース１１３７の下側に位置する。
【００２５】
好ましくは、前記パネルハウジング１１３１の一方側には、充電リードとデータ線を載置するためのケーブル通し孔１１３９が設けられる。
【００２６】
実施例２
図８に示されるように、本発明の実施例は、自動充電杭１００をさらに提供し、前記充電杭は、取り付け筐体１２０、前記取り付け筐体１２０の内部に設けられるＰＣＢ機能マザーボード、及び前記ＰＣＢ機能マザーボードに電気的に接続される電源変換モジュール１３０、充電監視モジュール１４０及びネットワーク通信モジュール１５０を少なくとも備え、前記取り付け筐体１２０には、実施例１の充電用差込接続構造１１０が設けられ、前記雌コネクタビア１１３３の内部には、弾性接触片群１１３５が対応して設けられ、前記弾性接触片群１１３５は充電リードを介して前記電源変換モジュール１３０の出力端子に接続される。
【００２７】
具体的には、充電用差込接続構造１１０の支持ベース１１１は、一般には、取り付け筐体１２０の周方向の側壁の外部に取り付けられるか、又は使用シナリオに応じて取り付け筐体１２０の上下の両端に取り付けられる。それに対応して、移動ロボット２００の充電インターフェース構造２１０も移動ロボット２００の側部又は上下の両端に設けられ、それによって、自動充電杭１００と移動ロボット２００には、互いに対応するドッキング部位がある。
【００２８】
充電用差込接続構造１１０のデータ接触雌端子１１３６は、移動ロボット２００の駆動用バッテリユニット２３０、特にバッテリ管理システムの関連パラメータを、データ線を介して自動充電杭１００にアップロードし、自動充電杭１００は、バッテリの充電状況、たとえば電圧、電流や残量などのデータをリアルタイムに監視し、これらデータに基づいて出力電圧と出力電流を調整し、バッテリ充電が終了した後、充電電源を自動的に切ることで、移動ロボット２００のバッテリを保護する。
【００２９】
実施例３
図９に示されるように、本発明の実施例は、移動ロボット２００を提供し、該移動ロボット２００は、駆動用バッテリユニット２３０、感知実行システム２４０、フレームハウジング２２０及び移動ホイール群２５０を備え、前記感知実行システム２４０及び前記駆動用バッテリユニット２３０は、前記フレームハウジング２２０の内部の収容空間に取り付けられ、前記感知実行システム２４０は、センサーモジュール２４１、ＧＰＵコントローラ２４２及び前記フレームハウジング２２０の底部の前記移動ホイール群２５０に接続される実行駆動ユニット２４３を少なくとも含み、前記フレームハウジング２２０の一端には、実施例１の充電用差込接続構造１１０に対応して嵌合する充電インターフェース構造２１０がさらに設けられ、前記充電インターフェース構造２１０には、差込ソケット１１３２に対応して嵌合する差込溝２１２が設けられ、前記差込溝２１２には、雌コネクタビア１１３３に対応して充電雄コネクタ２１３が設けられ、前記充電雄コネクタ２１３は前記駆動用バッテリユニット２３０に接続される。
【００３０】
図１０、１１に示されるように、前記充電インターフェース構造２１０は、受けパネル２１１と、受けパネル２１１に設けられ、差込ソケット１１３２に対応して嵌合する差込溝２１２と、差込溝２１２の内部において雌コネクタビア１１３３に対応して設けられる充電雄コネクタ２１３と、データラインビア１１３４に対応して設けられるデータ雄コネクタ２１４と、を備える。データ雄コネクタ２１４は、データ雄コネクタ取り付け片２１５を介して前記差込溝２１２の裏面に固定され、データ雄コネクタ２１４はデータ接触雌端子１１３６と嵌合して、ロボットの駆動用バッテリユニット２３０のデータを自動充電杭１００に伝送する。充電雄コネクタ２１３は、弾性接触片群１１３５に対応して嵌合し、円状、角形の等断面の金属導体コラムであってもよく、弾性接触片群１１３５は、一定の弾性を有する２枚の金属片を対称的に設けてなり、金属導体コラムは、金属片の間に設けられて弾性により緊密に接触し、又は１枚の弾性金属片を湾曲加工することで両端が接触した構造にし、好ましくは銅板である。
【００３１】
好ましくは、受けパネル２１１の裏面には、複数のパネル支持柱２１６が均等に設けられ、受けパネル２１１の縁部には、パネルネジ穴２１７が均等に設けられ、パネル支持柱２１６とパネルネジ穴２１７により受けパネル２１１がバッテリケースに固定して支持され、それによって、差込溝２１２が差込方向と一致する。
【００３２】
具体的には、差込溝２１２の溝幅は、溝開口から溝底部に向かうに従って減少し、対応する差込ソケット１１３２の断面は、端面から底部に向かうに従って増大する。たとえば、差込溝２１２は、台形溝、又は溝幅が溝開口から溝底部に向かうに従って減少するほかの任意の構造であってもよく、差込ソケット１１３２は逆である。差込溝２１２の内壁を滑らかにしてもよい。台形溝の内部の２つずつの面が接合される箇所は円弧線の形状となる。差込溝２１２は、好ましくは台形溝及び類似した形状であり、このような断面形状は、円形又は円錐形よりも良好な位置決め作用を有し、差込溝２１２と差込ソケット１１３２の相対方向が正確である場合にのみ、位置合わせてして接続することができ、このようにして、逆差込や回転による接触不良などを回避する。
【００３３】
実施例４
図１２に示されるように、本発明の実施例は、ロボット自動充電システムをさらに提供し、前記充電システムは、位置決め認識センサーユニット２６０、実施例１の充電用差込接続構造が取り付けられた自動充電杭１００、及び前記充電用差込接続構造に対応して前記ロボットに設けられる充電インターフェース構造２１０を少なくとも備え、前記充電インターフェース構造２１０には、前記差込ソケット１１３２に対応して嵌合する差込溝２１２が設けられ、前記差込溝２１２には、前記雌コネクタビア１１３３に対応して充電雄コネクタ２１３が設けられ、前記充電雄コネクタ２１３は前記ロボット２００の内部の駆動用バッテリユニット２３０に接続される。
【００３４】
具体的には、位置決め認識センサーユニットは、自動充電杭１００の位置を認識することに用いられ、自動充電杭１００と移動ロボット２００は、たとえば、ＷｉＦｉ、ブルートゥース(登録商標)などの無線通信方式によるデータの送受を行うことができる。移動ロボット２００の残量が不足になり充電する必要がある場合、ＷｉＦｉ、ブルートゥース(登録商標)などの方式で自動充電杭１００の位置を特定し、自動充電杭１００付近に自動的に到着するか、又は、移動ロボット２００に自動充電杭１００の位置が予め設定されており、移動ロボット２００は、所定の経路に従って自動充電杭１００の付近に到着し、移動ロボット２００が自動充電杭１００の付近にあるとき、ＣＣＤパターン認識、赤外線感知、レーダー案内、レーザー案内などの複数の方式で正確な差込方向を決定し、迅速に差し込むことができる。
【００３５】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は説明した実施形態に制限されない。当業者であれば、本発明の原理及び主旨を逸脱することなく、これら実施形態に対して行われるさまざまな変化、修正、置換や変形も、本発明の特許範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の実施例の充電用差込接続構造、自動充電杭及びロボット自動充電システムでは、可撓性受け板を設けることで、弾性部材を用いて差込方向に垂直な平面に３６０°の周方向において安定的に限定し、弾性部材の作用により、可撓性受け板が３６０°の周方向に微細な変位を発生させ、差し込まれてドッキングされる際に、地面の凹凸などによる自動充電杭への影響、及び移動ロボットの自動位置決め認識センサーユニット自体に存在する位置決めの公差によって、差込ソケットと差込溝の順調なドッキングが困難である場合、可撓性受け板によってドッキング誤差の許容量を増大し、それによって自動位置合わせの難度を大幅に低減させ、自動充電システムの実用性、適用性を明らかに向上させる。したがって、産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００３７】
１００−自動充電杭
１１０−充電用差込接続構造
１２０−取り付け筐体
１３０−電源変換モジュール
１４０−充電監視モジュール
１５０−ネットワーク通信モジュール
１６０−ＰＣＢ機能マザーボード
２００−移動ロボット
２１０−充電インターフェース構造
２２０−フレームハウジング
２３０−駆動用バッテリユニット
２４０−感知実行システム
２５０−移動ホイール群
２４１−センサーモジュール２４１
２４２−ＧＰＵコントローラ２４２
２４３−実行駆動ユニット
１１１−支持ベース
１１１１−接続板
１１１２−垂直取り付け板
１１１３−取り付け孔
１１１４−固定端子
１１２−可撓性受け板
１１２１−引張弾性部材
１１２２−制限支持コラム
１１２３−引張バックル
１１２４−弾性支持コラム
１１２５−固定接続件
１１２６−圧縮弾性部材
１１３−差込パネル
１１３１−パネルハウジング
１１３２−差込ソケット
１１３３−雌コネクタビア
１１３４−データラインビア
１１３５−弾性接触片群
１１３６−データ接触雌端子
１１３７−接触片取り付けベース
１１３８−雌端子取り付け片
１１３９−ケーブル通し孔
２１１−受けパネル
２１２−差込溝
２１３−充電雄コネクタ
２１４−データ雄コネクタ
２１５−データ雄コネクタ取り付け片
２１６−パネル支持柱
２１７−パネルネジ穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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