自适应结构、充电枪头及充电机械臂的制作方法

未命名 07-11 阅读:150 评论:0


1.本发明属于充电技术领域,更具体地说,是涉及一种自适应结构、充电枪头及充电机械臂。


背景技术:

2.随着新能源的快速发展,电动自行车、电动汽车等交通工具也逐渐增多,为了使电动交通工具更加普及,在公共场所设置充电桩也成为了必然。目前已有的自动充电桩都是以机械臂作为载体,末端夹持充电头对充电载具进行充电。由于在对用电机构自动充电时,需要先将充电头与充电座完全对准,然后再相互插接,所以对机械臂的精度要求很高。而且,经常会出现充电头和充电座没有对准的情况,导致无法有效插接充电。


技术实现要素:

3.本发明实施例的目的在于提供一种自适应结构、充电枪头及充电机械臂,以解决现有技术中存在的机械臂精度不高导致的充电头和充电座可能无法准确插接的技术问题。
4.为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种充电机械臂,包括固定座、用于与充电座对接导向的引导块、设置于所述引导块上且用于与充电座卡接的唇舌结构以及多个自适应驱动件,所述引导块具有用于与所述充电座接触的倾斜导向面,各个所述自适应驱动件的运动端均与所述引导块活动连接,所述自适应驱动件的固定端固定于所述固定座上。
5.本发明提供的自适应结构、充电枪头及充电机械臂的有益效果在于:与现有技术相比,本发明的充电机械臂的柔性臂节和自适应结构均含有柔性驱动件,自适应结构包括固定座、引导块、唇舌结构和自适应驱动件,引导块用于实现充电机械臂末端的初步定位后的浅插入,唇舌机构用于实现充电机械臂末端浅插入后与充电座的卡接,完成卡接后通过机械臂各臂节柔性驱动件和自适应驱动件的组合控制,可以实现充电机械臂相对充电座的自适应位姿调整,以更适合的角度将充电枪头端子对准对应的充电座插孔从而使将充电枪头端子插入充电座插孔的后续步骤能顺畅的完成。这样,在充电机械臂与充电座对接时,具有一定的对接冗余,通过控制各个自适应驱动件,能够自动矫正充电机械臂的位姿,可以在初步定位精度较低的条件下顺利完成充电头插拔的操作而不会出现两者错位无法自动插接充电的情况。
附图说明
6.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
7.图1为本发明实施例提供的自适应结构的立体结构图;
8.图2为本发明实施例提供的引导块和唇舌结构的立体结构图;
9.图3为本发明实施例提供的充电枪头的立体结构图;
10.图4为本发明实施例提供的充电枪头的爆炸结构图;
11.图5为本发明实施例提供的枪头本体和枪头驱动件的立体结构图;
12.图6为本发明实施例提供的自适应驱动件的剖视图;
13.图7为本发明实施例提供的第一种充电机械臂的立体结构图;
14.图8为图7中柔性伸缩模组的立体结构图;
15.图9为本发明实施例提供的柔性弯曲模组的立体结构图;
16.图10为本发明实施例提供的第二种充电机械臂的立体结构图;
17.图11为图10中柔性伸缩模组的立体结构图;
18.图12为本发明实施例提供的第三种充电机械臂吊装状态的立体结构图;
19.图13为本发明实施例提供的第三种充电机械臂的倒装状态的立体结构图;
20.图14为本技术实施例提供的机械臂本体的剖视示意图;
21.图15为本技术实施例提供的机械臂本体的立体示意图;
22.图16为图15中第一柔性伸缩模组的结构示意图;
23.图17为图16中第一柔性伸缩模组的剖视示意图;
24.图18为图15中第一柔性旋转模组的结构示意图;
25.图19为图18中第一柔性旋转模组的剖视示意图;
26.图20为图15中第二柔性伸缩模组与充电枪头的剖视示意图;
27.图21为图15中连接座及收放线结构的结构示意图。
28.其中,图中各附图标记:
29.100-充电枪头;11-固定座;111-第一固定板;112-第二固定板;113-固定柱;12-枪头驱动件;121-导向杆;13-枪头本体;14-自适应结构;141-引导块;1410-倾斜导向面;1411-避让孔;142-自适应驱动件;143-连接杆;144-弹性件;145-第一万向球轴承;146-第二万向球轴承;15-唇舌结构;151-唇舌驱动件;152-卡扣座;153-卡扣本体;154-接触开关;
30.200-机械臂本体;201-充电线;21-柔性伸缩模组;211-第一端板;212-第二端板;213-第三端板;214-第一流体折叠结构;2141-流体驱动层;2142-支撑板;2143-流体驱动单元;215-第二流体折叠结构;216-导向支撑结构;2161-第一导向件;2162-第二导向件;217-第一柔性伸缩模组;2171-第六端板;2172-第七端板;2173-第一折叠单元组;21731-第一折叠单元;2174-滑动导向组件;21741-第一套筒;21742-第二套筒;218第二柔性伸缩模组;22-柔性弯曲模组;221-第四端板;222-第五端板;223-转动支撑结构;2231-第一连杆;2232-第二连杆;224-第三流体折叠结构;23-第二直线移动机构;24-第一直线移动机构;25-柔性旋转模组;251-第一柔性旋转模组;2511-第八端板;2512-第九端板;2513-第二折叠单元组;25131-第二折叠单元;2514-旋转支撑组件;25141-第一套接部;25142-第二套接部;25143-第三套筒;252-第二柔性旋转模组;26-走线约束组件;261-滚柱;27-收放线结构;271-收放线驱动件;272-夹持件;273-同步件;281-连接座;282-基座;283-活动座;284-驱动单元;2841-第四折叠单元;285-导向组件;2851-导轨;2852-滑块;286-电连接组件;2861-导电套筒;2862-导电柱;287-立柱;288-电源盒。
31.300-充电座;
32.400-流体驱动件;41-端壁;42-柔性侧壁;421-折叠结构;4211-折叠面;422-折痕面。
具体实施方式
33.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
34.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
35.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
36.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
37.现对本发明实施例提供的自适应结构14进行说明。自适应结构14可用于充电枪头100上,在充电枪头100与充电座300对接时,为充电枪头100作引导。在充电枪头100与充电座300对接时,即使两者之间具有一定的位置偏差和角度偏差,也可以通过自适应结构14进行补偿,所以,采用自适应结构14的充电枪头100在与充电座300对接时,具有一定的对接冗余量,对机械臂的精度要求也相应降低。
38.请一并参阅图1及图2,自适应结构14包括固定座11、引导块141、唇舌结构15及多个自适应驱动件142。
39.自适应驱动件142的固定端固定在固定座11上,且自适应驱动件142的运动端与引导块141活动连接。由于自适应驱动件142的数量为多个,各个自适应驱动件142的运动端连接于引导块141不同位置,各个自适应驱动件142的运动端的位移相同时,可以对引导块141相对充电座300的位置进行调节,各个自适应驱动件142的运动端的位移不相同时,可以对引导块141的姿态进行调节,从而使得引导块141能够顺利与充电座300对接。
40.引导块141具有倾斜导向面1410,倾斜导向面1410用于与充电座300接触导向。倾斜导向面1410与枪头本体13的插接方向呈夹角设置,使倾斜导向面1410具有导向斜坡的作用,从而使引导块141能够更顺利地进入至充电座300内。
41.唇舌结构15设置于引导块141上,在引导块141与充电座300对接后,唇舌结构15用于与充电座300卡接,防止自适应结构14从充电座300上脱落。
42.上述实施例中的自适应结构14,包括固定座11、引导块141、唇舌结构15和自适应驱动件142,自适应驱动件142用于驱动引导块141运动,且自适应驱动件142的数量为多个,均与引导块141活动连接,通过控制各个自适应驱动件142的伸缩量,可以使引导块141调整为能够与充电座300正对配合的位置和姿态。这样,在自适应结构14与充电座300对接时,具
有一定的对接冗余,通过控制各个自适应驱动件142,能够自动矫正引导块141的摆放角度,不会出现两者错位无法自动插接充电的情况。
43.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图1,自适应结构14还包括多个连接杆143,连接杆143的一端与自适应驱动件142的运动端固定连接,连接杆143的另外一端万向连接于引导块141。连接杆143的设置,使得自适应驱动件142与引导块141具有一定的距离,方便对枪头本体13等结构进行布局和安装,也使引导块141具有更大的位置调整空间。
44.可选地,连接杆143上套设有弹性件144,弹性件144的一端抵接于连接杆143和自适应驱动件142的连接处,弹性件144的另一端抵接于连接杆143和引导块141的连接处。弹性件144的设置使得引导块141的运动更加地平稳,不会出现在调整过程中引导块141晃动的情况。弹性件144可选为弹簧。
45.其中,自适应驱动件142的数量为多个,连接杆143的数量与自适应驱动件142的数量相同,一个自适应驱动件142对应连接一个连接杆143,各个连接杆143与引导块141的连接位置均不同。自适应驱动件142为由流体驱动变形的驱动件,流体可为气体、液体等。也就是说,自适应驱动件142可为能够伸长缩短的软体肌肉等结构。
46.可选地,引导块141呈环形,多个自适应驱动件142围绕引导块141的中心线周向设置,多个连接杆143也围绕引导块141的中心线周向设置,各个连接杆143和引导块141的连接位置也围绕引导块141的中心线周向设置。如此,可以更准确地调整引导块141的位置和姿态。其中,自适应驱动件142和引导块141的数量此处不作限定,可以为两个、三个、四个等。
47.固定座11包括第一固定板111、第二固定板112和固定柱113,第一固定板111和第二固定板112间隔设置,且第一固定板111和第二固定板112通过固定柱113连接,也就是说,固定柱113的两端分别连接第一固定板111和第二固定板112。固定柱113的数量可为多个,使得第一固定板111和第二固定板112的连接更加稳固。
48.可选地,自适应驱动件142的固定端固定于第一固定板111,第二固定板112用于支撑多根连接杆143,连接杆143靠近自适应驱动件142的一端穿过第二固定板112且与第二固定板112万向连接,使第二固定板112仅对连接杆143具有支撑作用,并不限制连接杆143的运动。多根连接杆143均万向连接于第二固定板112,从而对多根连接杆143形成支撑,保证引导块141的稳定运动。具体而言,在自适应驱动件142工作时,连接杆143能够相对第二固定板112滑动,且连接杆143能够相对第二固定板112万向旋转。
49.可选地,连接杆143和第二固定板112通过第一万向球轴承145万向连接。第一万向球轴承145可固定于第二固定板112,连接杆143则穿设于第一万向球轴承145的球状结构中。
50.可选地,连接杆143和引导块141通过第二万向球轴承146万向连接。
51.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图2,唇舌结构15包括唇舌驱动件151和卡扣座152,唇舌驱动件151用于驱动卡扣座152移动,卡扣座152上具有卡扣本体153,卡扣本体153能够与充电座300相互卡接。在引导结构和充电座300相互接触后,唇舌驱动件151伸长,使卡扣座152朝向充电座300移动,从而使卡扣本体153卡接于充电座300。唇舌驱动件151的一端固定在引导块141上,另一端则固定有卡扣座152。其中,引导块141呈环形,唇舌结构15可设置于引导块141的周壁处,卡扣本体153朝向引导块141的环形内部移动,与充电
座300相互卡接。
52.可选地,唇舌驱动件151为由流体驱动变形的驱动件,流体可为气体、液体等。也就是说,唇舌驱动件151可为能够伸长缩短的软体肌肉等结构。唇舌驱动件151也可为气缸、直线电机等。
53.可选地,引导块141上开设有避让孔1411,在唇舌驱动件151驱动卡扣座152移动时,卡扣本体153会穿过避让孔1411进入至引导块141的环形内部,避让孔1411用于供卡扣本体153穿过。唇舌结构15还包括接触开关154,接触开关154固定于卡扣座152上,在卡扣本体153与充电座300卡接到位后,接触开关154会与引导块141接触,接触开关154被触发时会将触发信号反馈至控制系统,控制系统根据该反馈信息进行下一步的操作。为了防止接触开关154误触反馈错误信息,接触开关154的数量可为两个,两个接触开关154分别设置在卡扣本体153的相对两侧。
54.请参阅图3至图5,在本发明还提供一种充电枪头100,充电枪头100包括上述任一实施例中的自适应结构14。充电枪头100还包括枪头本体13和枪头驱动件12。枪头驱动件12的固定端固定于固定座11上,枪头驱动件12的运动端与枪头本体13连接。
55.具体而言,在初始状态时,唇舌结构15为收缩状态,枪头驱动件12为收缩状态,自适应驱动件142为自然状态(自适应驱动件142内填充气体时,其与大气连通)。在充电枪头100与充电座300插接时,机械臂本体200将充电枪头100移动至靠近充电座300,即,引导块141与充电座300接触,然后唇舌结构15与充电座300相互卡接,多个自适应驱动件142工作,调整引导块141的摆放角度和空间位置,使充电枪头100与充电座300相互正对,最后,枪头驱动件12伸长驱动枪头本体13朝向充电座300本体移动,与充电座300插接。在充电完成后,枪头驱动件12收缩,使枪头本体13脱离充电座300,然后唇舌结构15从充电座300上脱离,机械臂将充电枪头100整体从充电座300处移走。
56.本发明提供的充电枪头100,采用了上述的自适应结构14,自适应驱动件142用于驱动引导块141运动,且自适应驱动件142的数量为多个,均与引导块141活动连接,通过控制各个自适应驱动件142的伸缩量,可以使引导块141调整为能够与充电座300正对配合的位置和姿态。这样,在自适应结构14与充电座300对接时,具有一定的对接冗余,通过控制各个自适应驱动件142,能够自动矫正引导块141的摆放角度,不会出现两者错位无法自动插接充电的情况。
57.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图3及图5,固定座11包括第一固定板111、第二固定板112和固定柱113,第一固定板111和第二固定板112间隔设置,且第一固定板111和第二固定板112通过固定柱113连接。枪头驱动件12设置于第一固定板111和第二固定板112之间,枪头驱动件12的固定端可固定设置在第一固定板111或者第二固定板112上,枪头驱动件12的运动端与枪头本体13连接。
58.可选地,充电枪头100还包括导向杆121,导向杆121的一端固定于第一驱动件的运动端,导向杆121的另一端穿过第二固定板112与枪头本体13固定连接,第二固定板112与导向杆121相互导向配合,使得导向杆121带动枪头本体13直线运动。导向杆121的数量可为多个,可围绕枪头本体13的中心轴设置,这样可以使枪头本体13的直线运动更加稳定。
59.在本发明的其中一个实施例中,枪头驱动件12为由流体驱动变形的驱动件,流体可为气体、液体等。也就是说,枪头驱动件12可为能够伸长缩短的软体肌肉等结构。其中,枪
头驱动件12的数量可为多个,可围绕枪头本体13的中心轴设置,使得枪头本体13的运动更加稳定。多个枪头驱动件12的运动同步,使枪头本体13能够被稳定推动。
60.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图6,自适应驱动件142、唇舌驱动件151和枪头驱动件12的至少一个包括能够伸缩变形的流体驱动件400,上述流体驱动件400可以包括两个端壁41、柔性侧壁42以及开口。柔性侧壁42与两个端壁41可以围合形成具有中心轴线的筒状的腔体。柔性侧壁42可以被设计成或包括多层折叠结构421。每一层折叠结构421可以具有折叠面4211。相邻两层折叠结构421的折叠面4211的连接处可以形成折痕面422。折痕面422可以包括一条或多条折痕、尤其是多条周向依次连续的折痕。开口可以设置在柔性侧壁42上或端壁41上。开口可以用于使流体进出腔体以改变腔体的内外压差并使折叠结构421压缩或伸展以驱动软体肌肉的端壁41移动。
61.请参阅图7至图10,本发明还提供一种充电机械臂,充电机械臂包括上述任一实施例中的充电枪头100。充电机械臂还包括机械臂本体200,充电枪头100连接于机械臂本体200的一端,机械臂本体200的另一端可固定设置或者连接于机器人上。机械臂本体200用于控制充电枪头100的移动,使充电枪头100能够移动至充电座300附近,与充电座300进行插接。
62.本发明提供的充电机械臂,采用了上述的充电枪头100,在充电枪头100与充电座300对接时,具有一定的对接冗余,通过控制各个自适应驱动件142,能够自动矫正引导块141的摆放角度,不会出现两者错位无法自动插接充电的情况。
63.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图7,机械臂本体200包括柔性弯曲模组22、柔性伸缩模组21和柔性旋转模组25中的至少一种。其中,柔性弯曲模组22、柔性伸缩模组21和柔性旋转模组25可为刚性模组,也可为能够变形的柔性模组。柔性弯曲模组22能够实现机械臂本体200的弯曲功能,柔性伸缩模组21能够实现机械臂本体200的伸缩功能,柔性旋转模组25能够实现机械臂本体200的旋转功能,通过柔性弯曲模组22、柔性伸缩模组21和柔性旋转模组25自由组合,能够使机械臂本体200成为多轴机械臂,使充电枪头100的运动范围更广。
64.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图7,机械臂本体200包括柔性臂节,柔性臂节包括依次连接的柔性弯曲模组22和柔性伸缩模组21,充电枪头100与柔性伸缩模组21的远离柔性弯曲模组22的一端连接,使该机械臂本体200具有弯曲和伸缩功能。柔性弯曲模组22和柔性伸缩模组21的数量可为多个,例如,多个柔性弯曲模组22依次串联,可以增大机械臂本体200的弯曲角度,多个柔性伸缩模组21依次串联,可以增加机械臂本体200的伸缩长度。
65.可选地,机械臂本体200还包括柔性旋转模组,柔性旋转模组可设置在柔性弯曲模组22和柔性伸缩模组21之间,也可设置在柔性伸缩模组21和充电枪头100之间,用于控制充电枪头100的旋转。
66.可选地,机械臂本体200还包括第一直线移动机构24和第二直线移动机构23,第一直线移动机构24可固定在安装面上,也可固定于机器人上。第一直线移动机构24、第二直线移动机构23、柔性弯曲模组22、柔性伸缩模组21和充电枪头100依次连接。第一直线移动机构24运动端的运动方向和第二直线移动机构23运动端的运动方向可相互垂直设置。例如,第一直线移动机构24运动端的运动方向为水平方向,第二直线移动机构23运动端的运动方
向为竖直方向。
67.可选地,第一直线移动机构24和第二直线移动机构23为丝杆机构、传送带机构、蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构等能够输出直线运动的机构。
68.其中,第一直线移动机构24和第二直线移动机构23均为刚性模组,柔性弯曲模组22和柔性伸缩模组21均为柔性模组,柔性模组的设置,可以使该充电机械臂适用于较为恶劣的工作环境,还可以使充电枪头100的运动范围更广,在柔性模组的基础上增加刚性模组,可以提高充电机械臂的定位精度、负载能力和稳定性等。
69.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图8及图11,柔性伸缩模组21能够伸长或者缩短。柔性伸缩模组21包括依次设置的第一端板211、第二端板212、第三端板213,还包括第一流体折叠结构214、第二流体折叠结构215以及导向支撑结构216,第一流体折叠结构214的两端分别固定于第一端板211和第二端板212,第二流体折叠结构215的两端分别固定于第二端板212和第三端板213。导向支撑结构216用于支撑导向第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215,保证第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215稳定,在伸缩过程中不会发生坍塌、变形等现象。其中,第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215均由气体或者液体等流体驱动伸缩。
70.在第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215同时伸长时,该柔性伸缩模组21伸长,在第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215同时缩短时,该柔性伸缩模组21缩短。
71.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图8及图11,导向支撑结构216包括第一导向件2161和第二导向件2162,第一导向件2161的一端固定于第一端板211,第一导向件2161的另一端穿过第二端板212并滑动连接于第二端板212,第二导向件2162的一端固定于第三端板213,第二导向件2162的另一端穿过第二端板212并滑动连接于第二端板212。这样,在第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215伸长和缩短时,第一导向件2161和第二导向件2162能够分别对第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215进行导向和支撑。
72.可选地,第一导向件2161的数量为多个,周向分布在第一端板211上,这样对第一流体折叠结构214的各个位置均能够进行均匀的导向和支撑。例如,第一导向件2161的数量为两个、三个、四个等。第一导向件2161可为杆状结构,与第二端板212滑动连接。
73.可选地,第二导向件2162的数量为多个,周向分布在第二端板212上,这样对第二流体折叠结构215的各个位置均能够进行均匀的导向和支撑。例如,第二导向件2162的数量为两个、三个、四个等。第二导向件2162可为杆状结构,与第二端板212滑动连接。
74.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图8,第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215均包括多个流体驱动单元2143,多个流体驱动单元2143并列设置。多个流体驱动单元2143的设置可以使柔性伸缩模组21的伸缩更加稳定,柔性伸缩模组21能够伸长的长度也更长。具体而言,第一流体折叠结构214的各个流体驱动单元2143,其一端固定于第一端板211,另一端固定于第二端板212。第二流体折叠结构215的各个流体驱动单元2143,其一端固定于第二端板212,另一端固定于第三端板213。第一流体折叠结构214的多个流体驱动单元2143可周向排布,第二流体折叠结构215的多个流体驱动单元2143也可周向排布。第一流体折叠结构214的各个流体驱动单元2143和第二流体折叠结构215的各个流体驱动单元2143可一一正对设置。在其他实施例中,第一流体折叠结构214也可包括一个流体驱动单元
2143,第二流体折叠结构215也可包括一个流体驱动单元2143。
75.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图11,第一流体折叠结构214和第二流体折叠结构215均包括多层流体驱动层2141,多层流体驱动层2141沿其伸缩方向依次排布。多层流体驱动层2141的设置可以使柔性伸缩模组21具有更长的运动行程。相邻的流体驱动层2141之间设置有支撑板2142,使得相邻两层的流体驱动层2141结构更加稳定,增加伸缩运动过程中的稳定性。流体驱动层2141包括并列设置的多个流体驱动单元2143,多个流体驱动单元2143可周向分布。在第一流体折叠结构214的其中一层流体驱动层2141中,流体驱动单元2143的其中一端与支撑板2142固定连接,另一端与另一个支撑板2142、第一端板211或者第二端板212固定连接。在其他实施例中,流体驱动层2141也可包括一个流体驱动单元2143。
76.可选地,流体驱动单元2143为由流体驱动的能够折叠变形的结构,更便于其伸长和缩短。
77.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图9,柔性弯曲模组22包括第四端板221、第五端板222、第三流体折叠结构224和转动支撑结构223,第三流体折叠结构224的两端分别与第四端板221和第五端板222连接,转动支撑结构223用于支撑第三流体折叠结构224,防止第三流体折叠结构224坍塌失效。柔性弯曲模组22能够弯曲变形,也就是说,第四端板221和第五端板222能够发生相对转动,转动支撑结构223能够保持第四端板221和第五端板222的相对转动,而且保证第三流体折叠结构224不会坍塌。
78.可选地,转动支撑结构223包括第一连杆2231和第二连杆2232,第一连杆2231的一端与第四端板221固定连接,第一连杆2231的另一端与第二连杆2232转动连接,第二连杆2232远离第一连杆2231的一端与第五端板222固定连接。如此,通过第一连杆2231和第二连杆2232的设置,实现了第四端板221和第五端板222的转动连接,且第四端板221和第五端板222的转动由第三流体折叠结构224的折叠变形来带动,该实施例中的柔性弯曲模组22能够定向弯曲。可选地,第三流体折叠结构224的两侧均设置有转动支撑结构223,使得柔性弯曲模组22的弯曲变形更加稳定,或者转动支撑结构223设置于第三流体折叠结构224的中心处。
79.可选地,转动支撑结构223为球铰结构或者十字铰接结构,球铰结构的一端与第四端板221固定连接,另一端与第五端板222固定连接,从而使第四端板221和第五端板222万向连接,使柔性弯曲模组22能够朝任意方向弯曲。
80.在本发明提供的其中一个实施例中,请参阅图7,充电机械臂还包括视觉模组,视觉模组用于对充电枪头100和充电座300的连接处进行拍照,获取充电枪头100和充电座300的相对位置,使机械臂本体200及充电枪头100能够自动运动至充电座300处,并使充电枪头100和充电座300对接。视觉模组可为相机等。
81.可选地,视觉模组与机械臂本体200之间的径向距离大于机械臂本体200外接圆柱半径的1/3,使视觉模组具有较好的视野,能够对充电枪头100和充电座300的连接处进行拍照。
82.在本发明提供的一个实施例中,请参阅图10,机械臂本体200包括依次连接的柔性伸缩模组21、柔性旋转模组25、柔性弯曲模组22和柔性伸缩模组21,第一个柔性伸缩模组21与充电枪头100连接。其中,柔性伸缩模组21可为上述任一实施例中的柔性伸缩模组21,柔
性弯曲模组22可为上述任一实施例中的柔性弯曲模组22。
83.在本发明提供的一个实施例中,请参阅图12及图13,机械臂本体200包包括充电线201,充电线201贯穿于机械臂本体200内并与充电枪头100电性连接,充电线201背离充电枪头100的一端固定设置;机械臂本体200可在流体驱动下对充电枪头100进行位置调整及姿态调整以实现充电枪头100与充电座300的活动插拔。
84.充电线201背离充电枪头100的一端与充电桩的电源盒电性连接,从而实现充电枪头与电源盒的电连接,当充电枪头与汽车上的充电座300插接配合后,可以通过电源盒为汽车充电。
85.充电线201背离充电枪头100的一端固接于充电桩的电源盒,在机械臂本体200带动充电枪头100进行位置调整及姿态调整的过程中,充电线201的轨迹运动与机械臂本体200的轨迹运动一致,以保证充电线201能够实时电源盒与充电枪头100的电性连接。
86.通过将充电枪头100设置于机械臂本体200的末端,且机械臂本体200可在流体驱动下对充电枪头100进行位置调整及姿态调整以实现充电枪头100与充电座300的活动插拔,其中,充电枪头100的位置调整及姿态调整均可以在流体驱动下进行,其冲击力较小,对车身或人的伤害性小;同时,流体驱动一般需要气泵配备一些阀即可实现,气泵及阀的物料成本相对于现有技术中刚性机械臂的电机大大降低了,从而降低了充电机械臂乃至充电桩的物料成本。此外,本技术通过将粗重的充电线201贯穿机械臂本体200设置,其一方面使得充电线201不用外露于机械臂本体200外,不影响外观;另一方面,因为充电线201贯穿机械臂本体200设置,使得机械臂本体200对充电线201的驱动更为方便省力,也即是降低了机械臂本体200的负载,进而使得机械臂本体200的运动更为灵活。
87.在一个实施例中,请参阅图14及图15,机械臂本体200包括相互连接的调整段(图未示)及插接段(图未示);调整段用于对充电枪头100的位置进行调整;插接段连接于调整段与充电枪头100之间,插接段用于对充电枪头100的姿态进行调整并实现充电枪头100与充电座300活动插拔。
88.在进行充电时,首先通过调整段将充电枪头100的位置调整至对准充电座300,然后通过插接段将充电枪头100的姿态进行调整,以使得充电枪头100与充电座300的插接方向一致,最后通过插接段实现充电枪头100与充电座300的活动插拔。
89.在一个实施例中,请参阅图14及图15,机械臂本体200包括两个柔性旋转模组25,两个柔性伸缩模组21和一个柔性弯曲模组22,其中,两个柔性旋转模组25分别为第一柔性旋转模组251和第二柔性旋转模组252,两个柔性伸缩模组21分别为第一柔性伸缩模组217和第二柔性伸缩模组218。调整段包括串联设置的第一柔性旋转模组251、第一柔性伸缩模组217及柔性弯曲模组22;插接段包括串联设置的第二柔性旋转模组252及第二柔性伸缩模组218,第二柔性伸缩模组218连接于第二柔性旋转模组252与充电枪头100之间,第二柔性伸缩模组218用于实现充电枪头100与充电座300的活动插拔。
90.其中,第一柔性伸缩模组217的伸缩方向与第二柔性伸缩模组218的伸缩方向可以是相互垂直;第一柔性旋转模组251的旋转轴、柔性弯曲模组22的弯曲轴及第二柔性旋转模组252的旋转轴可以是两两相互垂直;
91.此外,在本实施例中,第一柔性旋转模组251、第一柔性伸缩模组217及柔性弯曲模组22依次串联设置;可以理解地,在本技术的其他实施例中,第一柔性旋转模组251、第一柔
性伸缩模组217的顺序可以调换,此处不做特别限定。
92.一方面,第一柔性旋转模组251、第一柔性伸缩模组217及柔性弯曲模组22分别用于对充电枪头100的姿态进行调整,例如,第一柔性旋转模组251用于将充电枪头100旋转至朝向充电座300,柔性弯曲模组22用于将充电枪头100进一步弯曲至正对充电座300,第一柔性伸缩模组217用于将充电枪头100的高度调整至与充电座300的高度对应,从而使得充电枪头100与充电座300正对设置。
93.另一方面,第二柔性旋转模组252用于对充电枪头100的姿态进行调整,具体是将充电枪头100进行旋转以使得充电枪头100与充电座300的插接方向一致;第二柔性伸缩模组218连接于第二柔性旋转模组252与充电枪头100之间,第二柔性伸缩模组218用于沿充电座300的插拔方向伸缩,以实现充电枪头100与充电座300的活动插拔。
94.在一个实施例中,第一柔性伸缩模组217与第二柔性伸缩模组218可为上述任一实施例中的柔性伸缩模组21,第一柔性伸缩模组217与第二柔性伸缩模组218的结构可以相同,下面以第一柔性伸缩模组217为例进行说明。
95.请参阅图16及图17,第一柔性伸缩模组217包括第六端板2171、第七端板2172、第一折叠单元组2173及滑动导向组件2174。其中,第六端板2171与第七端板2172相对间隔设置;第一折叠单元组2173设于第六端板2171和第七端板2172之间,第一折叠单元组2173包括至少一个第一折叠单元21731,第一折叠单元21731的其中一端紧固于第六端板2171,第一折叠单元21731的另一端紧固于第七端板2172;当第一折叠单元21731的数量为一个时,第一折叠单元21731能够被流体驱动直线伸缩以带动第六端板2171和第七端板2172相互靠近或相互远离;当第一折叠单元21731的数量为至少两个时,至少两个第一折叠单元21731能够被流体驱动同步直线伸缩,以带动第六端板2171和第七端板2172相互靠近或相互远离,实现第一柔性伸缩模组217的伸缩调节;滑动导向组件2174连接第六端板2171和第七端板2172之间,滑动导向组件2174用于在多个第一折叠单元21731伸缩的过程中,实现对第六端板2171与第七端板2172之间的机械支撑。可以理解地,在本技术的其他实施例中,第一柔性伸缩模组217与第二柔性伸缩模组218也可以通过拉绳驱动或刚性驱动直线伸缩,此处不做唯一限定。
96.请参阅图17,滑动导向组件2174包括第一套筒21741及第二套筒21742,第一套筒21741的其中一端与第六端板2171固接,第二套筒21742的其中一端与第七端板2172固接,第一套筒21741的另一端与第二套筒21742的另一端滑动插接,当第六端板2171与第七端板2172相互靠近或相互远离时,第一套筒21741的另一端在第二套筒21742的另一端中滑动,从而可以通过第一套筒21741与第二套筒21742实现对第六端板2171与第七端板2172之间的滑动导向及刚性支撑。
97.在本技术中,为了实现充电线201贯穿机械臂本体200,也即是充电线201依次贯穿第一柔性旋转模组251、第一柔性伸缩模组217、柔性弯曲模组22、第二柔性旋转模组252及第二柔性伸缩模组218。本技术将第一套筒21741与第六端板2171的中心连接,并将第一套筒21741中空设置,从而使得充电线201能够贯穿第一套筒21741设置。
98.此外,请参阅图17,本实施例也将各第一折叠单元21731设置成环形并环设于第一套筒21741设置。具体的,第一折叠单元21731为第一折叠气囊,其中,沿第一套筒21741的径向方向上,第一折叠气囊的数量为一个,沿第一套筒21741的轴向上,根据每个第一折叠气
囊的能够伸缩的长度以及设计需要,可以设置多个串联设置的第一折叠气囊。例如,第一柔性伸缩模组217沿第一套筒21741的轴向上设置有三个串联设置的第一折叠气囊,第二柔性伸缩模组218沿第一套筒21741的轴向上设置两个串联设置的第一折叠气囊。可以理解地,在本技术的其他实施例中,沿第一套筒21741的径向上也可以分布两个或两个以上的第一折叠气囊;或者,沿第一套筒21741的轴向上也可以分布一个、四个或四个以上串联设置的第一折叠气囊,此处不做唯一限定。
99.在一个实施例中,第一柔性旋转模组251与第二柔性旋转模组252的结构可以相同,下面以第一柔性旋转模组251为例进行说明。
100.请参阅图18及图19,第一柔性旋转模组251包括第八端板2511、第九端板2512、第二折叠单元组2513及旋转支撑组件2514。第八端板2511与第九端板2512相对且间隔设置,第二折叠单元组2513设于第八端板2511及第九端板2512之间,第二折叠单元组2513包括至少一个沿周向间隔分布的第二折叠单元25131,第二折叠单元25131沿周向延伸,第二折叠单元25131沿周向上的其中一端紧固于第八端板2511,第二折叠单元25131沿周向上的另一端紧固件于第九端板2512,第二折叠单元25131能够在流体驱动下沿周向伸缩,从而带动第八端板2511与第九端板2512相对旋转;旋转支撑组件2514连接于第八端板2511与第九端板2512之间,旋转支撑组件2514用于在第八端板2511与第九端板2512相对旋转的过程中,实现对第八端板2511、第九端板2512及第二折叠单元25131的旋转导向及机械支撑。
101.具体的,旋转支撑组件2514包括自第八端板2511的中心向第九端板2512方向延伸的第一套接部25141、自第九端板2512的中心向第八端板2511方向延伸的第二套接部25142以及连接于第一套接部25141与第二套接部25142之间的第三套筒25143。其中,第三套筒25143的其中一端与第一套接部25141插接旋转配合,第三套筒25143的另一端与第二套接部25142插接旋转配合,且第三套筒25143的相对两端分别轴向抵接于第一套接部25141与第二套接部25142之间,从而可以实现对第八端板2511与第九端板2512的旋转导向及机械支撑。此外,第一套接部25141、第三套筒25143及第二套接部25142沿轴向依次连通,从而为导电线贯穿第一柔性旋转模组251及第二柔性旋转模组252提供支撑及导向。
102.可选地,第二折叠单元组2513包括两个沿周向间隔设置的第二折叠单元25131,第二折叠单元25131为沿周向延伸的第二折叠气囊,两个第二折叠气囊能够在流体驱动下沿周向同步伸缩,从而带动第九端板2512相对于第八端板2511相对旋转。可以理解地,在本技术的其他实施例中,上述第二折叠单元组2513也可以包括一个、三个或三个以上的第二折叠气囊,此处不做唯一限定。
103.在一个实施例中,请参阅图12及图13,充电机械臂还包括基座282及活动座283,机械臂本体200背离充电枪头100的一端设置于活动座283上,活动座283能够被驱动单元284驱动滑动设于基座282上;其中,活动座283的滑动方向、第一柔性伸缩模组217的伸缩方向及第二柔性伸缩模组218的伸缩方向可以是两两相互垂直,也即是通过驱动单元284驱动活动座283在基座282上滑动,从而能够实现机械臂本体200沿y方向上的滑动,进而实现充电枪头100沿y方向上的位置调整。如此,在进行汽车停放时,可以将汽车停放于与充电枪头100沿y方向间隔的位置,然后通过活动座283的滑动来使充电枪头100沿y方向移动,并与汽车的充电座300沿y方向对齐,如此设置的目的,是为了便于停车停放,防止汽车停放不规范而导致撞坏充电机械臂。
104.可选地,驱动单元284为流体驱动结构;具体的,驱动单元284包括两个能够被流体驱动伸缩的第四折叠单元2841,两个第四折叠单元2841的其中一个均固定设置,两个第四折叠单元2841的另一端相互连接,活动座283分别与两个第四折叠单元2841相连接的一端连接,当两个第四折叠单元2841被流体驱动伸缩时,能够带动活动座283在基座282上滑动。可以理解地,在本技术的其他实施例中,上述驱动单元284也可以包括一个能够被流体驱动伸缩的第四折叠单元2841,第四折叠单元2841的其中一端与活动座283连接,第四折叠单元2841的另一端固定设置,当第四折叠单元2841被流体驱动伸缩时,能够带动活动座283在基座282上滑动。此外,在其他实施例中,上述驱动单元284也可以为刚性驱动结构,例如直线气缸驱动、直线电机驱动或滚珠丝杆驱动等。
105.其中,第四折叠单元2841为能够被流体驱动伸缩的第四折叠气囊。
106.此外,请参阅图12,基座282和活动座283之间还设有导向组件285,导向组件285包括滑块2852及导轨2851,导轨2851设于基座282上,导轨2851沿y方向延伸,滑块2852设于机械臂本体200背离充电枪头100的一端上,当两个第四折叠单元2841伸缩时,滑块2852沿着导轨2851滑动,从而对机械臂本体200的滑动进行导向。
107.在本技术中,机械臂本体200通过第一柔性伸缩模组217、第二柔性伸缩模组218、第一柔性旋转模组251、柔性弯曲模组22及第二柔性旋转模组252等五个关节实现了充电枪头100的五个自由度的调整,从而实现了充电枪头100与充电座300的精准对接。具体的,设第一柔性伸缩模组217的沿z方向延伸,第一柔性旋转模组251绕z轴旋转,柔性弯曲模组22绕y轴旋转,第二柔性伸缩模组218沿x方向延伸,第二柔性旋转模组252绕x轴旋转,从而可以实现充电枪头100分别沿x方向延伸、沿z方向延伸、绕x轴旋转、绕y轴旋转及绕z轴旋转等五个自由度;此外,驱动单元284驱动活动座283在基座282上沿y方向滑动,以实现机械臂本体200及充电枪头100沿y方向的滑动,进而实现充电枪头100的六个自由度。可以理解地,在本技术的其他实施例中,根据机械臂本体200的实际应用场景,机械臂本体200可以仅包括第二柔性旋转模组252及第二柔性伸缩模组218以用于实现充电枪头100的姿态调节及活动插拔,或者,也可以在第二柔性旋转模组252及第二柔性伸缩模组218的基础上增加第一柔性旋转模组251、第一柔性伸缩模组217及柔性弯曲模组22中的至少一个,以实现充电枪头100的精准插拔,此处不做唯一限定。
108.在一个实施例中,请参阅图14及图20,第二柔性伸缩模组218内设有电连接组件286,电连接组件286连接于充电枪头100与充电线201之间。在实际应用中,充电线201中可能用于传送交流电,也有可能用于传送直流电,当充电线201用于传送直流电时,充电线201相对比较粗,会导致充电线201在插接段伴随第二柔性伸缩模组218一起伸缩时不便,因此可以在第二柔性伸缩模组218内设置电连接组件286,通过电连接组件286来连接充电枪头100与充电线201,也即是将充电枪头100延伸至第二柔性伸缩模组218,进而使得充电枪头100活动灵活,利于充电枪头100与充电座300的精准对接。
109.请参阅图20,电连接组件286包括导电套筒2861及导电柱2862;导电套筒2861的其中一端与第二柔性伸缩模组218的其中一端固接并与充电线201电性连接,具体是,导电套筒2861其中一端与第六端板2171固接,导电柱2862的其中一端与第二柔性伸缩模组218的另一端固接并与充电枪头100电连接,具体是,导电柱2862的其中一端与第七端板2172固接,导电套筒2861的另一端与导电柱2862的另一端滑动插接。本实施例中,通过导电套筒
2861与导电柱2862的电性连接,从而实现充电线201与充电枪头100的电性连接,通过导电套筒2861与导电柱2862的滑动插接,从而使得电连接组件286能够跟随第二柔性伸缩模组218的伸缩而进行伸缩,保证充电线201与充电枪头100的良好电性连接。此外,由于第二柔性伸缩模组218内有电连接组件286的导向伸缩支撑,则第二柔性伸缩模组218内可以省去滑动导向组件2174的设置。
110.可以理解地,在本技术的其他实施例中,当充电线201用于传送交流电时,充电线201相对较轻,充电枪头100足以支撑充电线201,无需在第二柔性伸缩模组218内设置电连接组件286,而是将充电线201直接延伸至与充电枪头100电连接,此处不做唯一限定。
111.在本发明提供的其中一个实施例中,请参阅图8,柔性弯曲模组22、柔性伸缩模组21中的至少一个包括走线约束组件26,走线约束组件26用于约束充电线201,且走线约束组件26设置于对应模组的内部。不同模组内的走线约束组件26分别用于与充电线201沿其延伸方向上的不同位置滑动配合,以实现对充电线201的走线进行导向支撑。
112.可选地,对应每个模组的两个端板上均设置一组走线约束组件26,从而使得充电线201在经过每个关节时均能够被导向支撑,进而使得充电线201在柔性臂节内走线稳定。
113.具体的,请参阅图3至图5,走线约束组件26包括多个滚柱261,各滚柱261能够分别滚动设于对应的模组内,各滚柱261用于分别与充电线201的不同周向位置滑动配合,以对充电线201径向进行限位,从而实现对充电线201的走线导向。
114.其中,两个、三个、四个或四个以上的滚柱261的内侧能够围合形成容纳空间,从而实现对充电线201的径向限位。
115.可选地,滚柱261转动设于对应的转轴上,当充电线201经过各个滚柱261时,带动滚柱261在转轴上旋转,从而通过滚柱261对充电线201进行走线导向。可以理解地,在本技术的其他实施例中,上述走线约束组件26也可以是安装于各模组的端板上并套设于充电线201上的滑环,此处不做唯一限定。
116.在本发明的其中一个实施例中,请参阅图21,柔性臂节远离充电执行机构的一端设置有收放线结构27,收放线结构27用于收放充电线201以使充电线201与柔性臂节同步伸缩。本实施例通过收放线结构27的设置,能够使得充电线201与柔性臂节同步收缩,防止由于柔性臂节伸长时,充电线201没有伸长而导致充电线201被拉扯断,或者防止由于柔性臂节缩短时,充电线201不缩短而导致充电线201在柔性臂节内处于弯曲状态而影响柔性臂节的收缩灵活性。
117.具体的,请参阅图21,收放线结构27包括收放线驱动件271及至少两个夹持件272,多个夹持件272用于夹持充电线201并能够在收放线驱动件271的带动下同步旋转以收放充电线201,也即是通过两个夹持件272的旋转带动充电线201移动,从而实现充电线201的收放线。
118.在一个实施例中,收放线结构27包括一个收放线驱动件271及两个夹持件272,收放线驱动件271与其中一个夹持件272连接,两个夹持件272之间连接有同步件273,当收放线驱动件271带动其中一个夹持件272旋转时,同步件273带动另一个夹持件272旋转,从而实现两个夹持件272同步旋转并收放充电线201。其中,收放线驱动件271可以为旋转电机或旋转气缸,同步件273可以是连接于两个夹持件272的旋转轴之间的柱形弹簧,以使得两个夹持件272在保证同步旋转的同时,还能够对充电线201具有一定的弹性夹紧力。当然,在两
个夹持件272之间的间距稳定,且充电线201的外径稳定的情况下,同步件273也可以是同步带、同步绳或同步链条等结构。此外,在本技术的其他实施例中,上述收放线结构27也可以包括两个收放线驱动件271及两个夹持件272,两个收放线驱动件271分别与两个夹持件272连接,两个收放线驱动件271驱动两个夹持件272同步旋转以带动充电线201走线。
119.请参阅图14、图15及图21,机械臂本体200的顶端还设有连接座281,收放线结构27设于连接座281上,连接座281连接于第一柔性旋转模组251的顶端,也即是将收放线结构27设于机械臂本体200的顶端。可以理解地,在本技术的其他实施例中,上述收放线结构27也可以设于基座282上,此处不做唯一限定。
120.在本发明提供的其中一个实施例中,柔性弯曲模组22、柔性伸缩模组21以及柔性旋转模组25中的至少一个包括能够伸缩变形的流体驱动件400。上述流体驱动件400可以包括两个端壁41、柔性侧壁42以及开口。柔性侧壁42与两个端壁41可以围合形成具有中心轴线的筒状的腔体。柔性侧壁42可以被设计成或包括多层折叠结构421。每一层折叠结构421可以具有折叠面4211。相邻两层折叠结构421的折叠面4211的连接处可以形成折痕面422。折痕面422可以包括一条或多条折痕、尤其是多条周向依次连续的折痕。开口可以设置在柔性侧壁42上或端壁41上。开口可以用于使流体进出腔体以改变腔体的内外压差并使折叠结构421压缩或伸展以驱动软体肌肉的端壁41移动。
121.另一方面,请参阅图12及图13,充电机械臂还包括立柱287,基座282的其中一端固接于立柱287的顶端,电源盒288也固设于立柱287的顶端。图11为吊装充电机械臂的结构示意图;图13为倒装充电机械臂的结构示意图。
122.本技术实施例中充电机械臂预设的应用场景:汽车充电座300在车身左后方,充电机械臂设置在车尾左后方,其中,x方向为前后方向,y方向为左右方向,z方向为上下方向,现以吊装为例自上而下对充电枪头100的6个自由度的调节进行具体说明:
123.自由度1对应上面的滑台,当汽车停进车位后,自由度1为活动座283在驱动单元284的驱动下沿y方向在基座282上滑动,从而带动柔性基座282臂从左向右从车尾靠近车身充电座300;
124.自由度2为绕z轴向旋转以使充电枪头100朝向充电座300方向,例如,汽车停的位置有偏差时,可以通过自由度2旋转微调;
125.自由度3为沿z轴伸缩长度,为了调节汽车与充电座300高度差,或者是为了将机械臂本体200收缩的更短,避免占用过多的空间;
126.自由度4为绕y轴弯曲,使得充电枪头100能对准充电座300;
127.自由度5为绕x轴旋转,以调整充电枪头100的插接方向,方便充电枪头100与充电座300对应插接;
128.自由度6为沿x方向伸缩,使得充电枪头100与充电座300沿x方向活动插接。
129.综上所述,经过对充电枪头100的6个自由度的调节从而实现充电枪头100与充电座300的精准插接。
130.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种自适应结构,其特征在于:包括固定座、用于与充电座对接导向的引导块、设置于所述引导块上且用于与充电座卡接的唇舌结构以及多个自适应驱动件,所述引导块具有用于与所述充电座接触的倾斜导向面,各个所述自适应驱动件的运动端均与所述引导块活动连接,所述自适应驱动件的固定端固定于所述固定座上。2.如权利要求1所述的自适应结构,其特征在于:所述自适应结构还包括多个连接杆,所述连接杆的一端固定连接于所述自适应驱动件的运动端,所述连接杆的另一端万向连接于所述引导块,所述连接杆穿过所述固定座,且与所述固定座万向连接。3.如权利要求2所述的自适应结构,其特征在于:所述连接杆上套设有弹性件,所述弹性件一端抵接于所述连接杆和所述固定座的连接处,所述弹性件的另一端抵接于所述连接杆和所述引导块的连接处。4.如权利要求3所述的自适应结构,其特征在于:所述引导块呈环形,多个连接杆围绕所述引导块的中心线周向设置。5.如权利要求2所述的自适应结构,其特征在于:所述固定座包括间隔设置的第一固定板和第二固定板,以及固定连接所述第一固定板和所述第二固定板的固定柱,所述自适应驱动件设置于所述第一固定板和所述第二固定板之间,且所述自适应驱动件的固定端固定于所述第一固定板或所述第二固定板,所述连接杆穿过所述第二固定板,且与所述第二固定板万向连接。6.如权利要求1所述的自适应结构,其特征在于:所述唇舌结构包括唇舌驱动件以及由所述唇舌驱动件驱动的卡扣座,所述卡扣座上具有用于与所述充电座头卡接的卡扣本体。7.如权利要求6所述的自适应结构,其特征在于:所述唇舌结构还包括固定于所述卡扣座上的接触开关,所述引导块上开设有供所述卡扣本体穿过的避让孔,所述接触开关用于与所述引导块接触以检测所述卡扣本体是否与所述充电座头卡接到位。8.如权利要求1-7任一项所述的自适应结构,其特征在于:所述自适应驱动件包括两个端壁以及能够变形的柔性侧壁,所述柔性侧壁与两个所述端壁围合形成具有中心轴线的筒状的腔体,所述柔性侧壁被设计成或包括多层折叠结构,每一层折叠结构均具有折叠面,相邻两层折叠结构的折叠面的连接处形成折痕面,所述折痕面包括一条或多条折痕,还包括开口,所述开口设置在所述柔性侧壁上或所述端壁上,所述开口用于使流体进出所述腔体以改变所述腔体的内外压差并使所述折叠结构压缩或伸展以驱动所述端壁移动。9.一种充电枪头,用于与充电座插接,其特征在于:包括权利要求1-8任一项所述的自适应结构,还包括用于与所述充电座插接的枪头本体,以及用于驱动所述枪头本体朝向或者远离所述充电座本体移动的枪头驱动件,所述枪头驱动件的固定端固定于所述固定座上。10.如权利要求9所述的充电枪头,其特征在于:所述充电枪头还包括多个导向杆,所述导向杆的一端固定连接于所述枪头驱动件的运动端,所述导向杆的另一端穿过所述固定座与所述枪头本体固定连接。11.一种充电机械臂,其特征在于:包括权利要求9或10所述的充电枪头,还包括机械臂本体,所述充电枪头连接于所述机械臂本体的一端。12.如权利要求11所述的充电机械臂,其特征在于:所述机械臂本体包括柔性臂节,所
述柔性臂节包括柔性弯曲模组、柔性伸缩模组和柔性旋转模组中的至少一种。13.如权利要求12所述的充电机械臂,其特征在于:所述机械臂本体包括依次连接的柔性弯曲模组和柔性伸缩模组,所述充电枪头与所述柔性伸缩模组的远离所述柔性弯曲模组一端连接。14.如权利要求13所述的充电机械臂,其特征在于:所述机械臂本体还包括柔性旋转模组,所述柔性旋转模组设置于所述柔性弯曲模组和所述柔性伸缩模组之间,或者设置于所述柔性伸缩模组和所述充电枪头之间。15.如权利要求14所述的充电机械臂,其特征在于:所述机械臂本体还包括安装于安装面的第一直线移动机构以及与所述第一直线移动机构连接的第二直线移动机构,所述第二直线移动机构与所述柔性弯曲模组连接,所述第一直线移动机构的运动端运动方向与所述第二直线移动机构的运动端运动方向相互垂直。16.如权利要求12所述的充电机械臂,其特征在于:所述柔性伸缩模组包括依次设置的第一端板、第二端板、第三端板,还包括第一流体折叠结构、第二流体折叠结构以及用于支撑导向所述第一流体折叠结构和所述第二流体折叠结构的导向支撑结构,所述第一流体折叠结构的两端分别固定于所述第一端板和所述第二端板,所述第二流体折叠结构的两端分别固定于所述第二端板和所述第三端板。17.如权利要求16所述的充电机械臂,其特征在于:所述导向支撑结构包括第一导向件和第二导向件,所述第一导向件的一端固定于所述第一端板,所述第一导向件的另一端穿过所述第二端板且滑动连接于所述第二端板,所述第二导向件的一端固定于所述第三端板,所述第二导向件的另一端穿过所述第二端板且滑动连接于所述第二端板。18.如权利要求12所述的充电机械臂,其特征在于:所述柔性弯曲模组包括第四端板、第五端板、第三流体折叠结构以及用于支撑所述第三流体折叠结构的转动支撑结构,所述转动支撑结构能够使第四端板和所述第五端板能够相对转动,所述第三流体折叠结构的两端分别固定于所述第四端板和第五端板。19.如权利要求18所述的充电机械臂,其特征在于:所述转动支撑结构包括相互转动连接的第一连杆和第二连杆,所述第一连杆的远离所述第二连杆一端与所述第四端板固定连接,所述第二连杆的远离所述第一连杆一端与所述第五端板固定连接。20.如权利要求11所述的充电机械臂,其特征在于:所述充电机械臂还包括固定于所述充电枪头的视觉模组,所述视觉模组与所述机械臂本体之间的径向距离大于所述机械臂本体外接圆柱半径的1/3。21.如权利要求12所述的充电机械臂,其特征在于:所述柔性伸缩模组和/或所述柔性弯曲模组的内部设置有用于约束充电线的走线约束组件,所述走线约束组件包括多个能够滚动并与所述充电线滑动配合的滚柱。22.如权利要求12所述的充电机械臂,其特征在于:所述充电机械臂还包括用于收放充电线以使所述充电线与所述柔性臂节同步伸缩的收放线结构,所述收放线结构包括用于输出旋转运动的收放线驱动件以及至少两个用于夹持所述充电线并能够在所述收放线驱动件的带动下同步旋转以收放所述充电线的夹持件。23.如权利要求12-22任一项所述的充电机械臂,其特征在于:所述柔性弯曲模组、所述柔性伸缩模组以及所述柔性旋转模组中的至少一个包括两个端壁以及能够变形的柔性侧
壁,所述柔性侧壁与两个所述端壁围合形成具有中心轴线的筒状的腔体,所述柔性侧壁被设计成或包括多层折叠结构,每一层折叠结构均具有折叠面,相邻两层折叠结构的折叠面的连接处形成折痕面,所述折痕面包括一条或多条折痕,还包括开口,所述开口设置在所述柔性侧壁上或所述端壁上,所述开口用于使流体进出所述腔体以改变所述腔体的内外压差并使所述折叠结构压缩或伸展以驱动所述端壁移动。

技术总结
本发明提供了一种自适应结构、充电枪头及充电机械臂,自适应结构包括固定座、用于与充电座对接导向的引导块、设置于所述引导块上且用于与充电座卡接的唇舌结构以及多个自适应驱动件,所述引导块具有用于与所述充电座接触的倾斜导向面,各个所述自适应驱动件的运动端均与所述引导块活动连接,所述自适应驱动件的固定端固定于所述固定座上。本发明提供的自适应结构、充电枪头及充电机械臂,通过控制各个自适应驱动件的伸缩量,可以使引导块调整为能够与充电座正对配合的位置和姿态。这样,在自适应结构与充电座对接时,具有一定的对接冗余,通过控制各个自适应驱动件,能够自动矫正引导块的摆放角度,不会出现两者错位无法自动插接充电的情况。插接充电的情况。插接充电的情况。


技术研发人员:张润智 钱钟锋 陈秀林 刘蓓能
受保护的技术使用者:万勋科技(深圳)有限公司
技术研发日:2023.03.09
技术公布日:2023/6/28
版权声明

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