一种安全巡检无人机器人充电装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及巡检无人机器的充电技术领域，具体为一种安全巡检无人机器人充电装置及其使用方法。


背景技术：

2.随着机器人技术的不断发展，机器人在很多领域都得到了较好的应用，而安全巡检机器人因其能很好的替代人力完成重复性任务，确保被检测设备运行正常，能够有效释放运维人员的工作，其被广泛运用在电力、煤矿、机房、仓库等行业中，尤其在煤矿井下爆炸环境对巡检机器人的需求特别大，由于其特殊的瓦斯环境，需要对各种设备进行全天候监，从而在对巡检的机器人用电方面需求量增大，能够对巡检的机器人随时进行供电，目前使用的安全巡检无人机器人充电装置在多数为单一的充电插座，从而导致充电插座在损坏过程中，就无法对巡检机器人进行及时的充电，同时不方便对巡检机器人进行调节，使其充电位置产生高度差异，降低充电装置对巡检机器人供电的效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种安全巡检无人机器人充电装置及其使用方法，方便对巡检机器人进行调节，使其充电位置不会产生高度差，能够快速进行插接充电，同时将单一的充电插座改为多个充电插座，不会因为充电插座的损坏对巡检器人的充电造成困扰，提高充电装置对巡检机器人供电的效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安全巡检无人机器人充电装置，包括防水台和充电桩，所述充电桩安装在防水台顶部的一端，所述充电桩包括桩体、充电插座和计量模块，所述充电插座和计量模块均与桩体电性连接，所述防水台开设有空腔，所述防水台的空腔设置有升降调节机构，所述升降调节机构的顶部固定连接有轨道，所述轨道的表面设置有机器人主体，所述机器人主体包括主控器，所述主控器底部的四周安装有移动轮，所述主控器的一端电性连接有避障传感器，所述主控器的另一端电性连接有充电接触座，所述主控器的顶部电性连接有摄像模块，所述机器人主体的底部设置有与充电桩配合使用的定位组件。
5.优选的，所述升降调节机构包括步进电机，所述步进电机的输出轴固定连接有正反螺纹杆，所述正反螺纹杆的另一端通过轴承与防水台空腔的内壁转动连接，所述正反螺纹杆的两端螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套的表面固定连接有连接座，所述连接座的表面活动连接有调节杆，所述调节杆的另一端活动连接有活动件，所述活动件的顶部与轨道的底部固定连接。
6.优选的，所述定位组件包括电动推杆，所述电动推杆安装在主控器的表面，所述电动推杆的活塞杆固定连接有定位吸盘，所述定位吸盘位于轨道的表面。
7.优选的，所述轨道一端的两侧嵌设有活动套，所述活动套的内腔活动连接有定位杆，所述定位杆的一端与桩体的顶部固定连接，所述定位杆的另一端与防水台的顶部固定
连接。
8.优选的，所述轨道包括道床和钢轨，所述钢轨设置有两组，每组钢轨设置有两个，所述钢轨呈相对称位置安装在道床的表面，所述道床靠近充电桩的一端开设有凹槽。
9.优选的，所述道床底部的两端固定连接有防撞板，所述防撞板的底部与防水台的顶部活动连接。
10.优选的，所述防水台远离充电桩的一端固定连接有爬坡台，所述爬坡台的顶端与道床一端贴合，所述爬坡台呈三角形设置。
11.优选的，所述主控器的两侧设置有红外线水平仪，所述桩体的表面且位于充电插座的两侧设置有与红外线水平仪配合使用的标识块。
12.优选的，所述充电插座从上至下均依次设置有三组，每组所述充电插座的内腔与充电接触座电性连接。
13.根据以上叙述的一种安全巡检无人机器人充电装置，本发明还提供了一种安全巡检无人机器人充电装置的使用方法：包括如下步骤：
14.步骤一：机器人主体在巡检过程中出现电量不足情况时，首先通过爬坡台移动到轨道表面，接着机器人主体在轨道表面进行移动。
15.步骤二：同时机器人主体在轨道上进行移动时，然后防水台内部的步进电机带动正反螺纹杆转动，从而正反螺纹杆通过螺纹套带动连接座上的调节杆进行升降调节，因此轨道在调节杆升降调节的情况下能够带动机器人主体对充电桩上的不同高度的充电插座进行选择充电。
16.步骤三：最后机器人主体在轨道上移动将充电接触座插入到充电插座内部进行的充电，并通过定位组件对机器人主体进行定位，从而完成了对机器人主体的充电作用，同时通过充电桩上的计量模块能够对机器人主体充电量进行检测记录。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明提供一种安全巡检无人机器人充电装置及其使用方法，将充电桩上的充电插座设置为多组，能够保证了其中一个充电插座在损坏过程中，另外的充电插座依旧能够对巡检机器人进行及时的充电，提高了充电插座的效率。
19.2、本发明提供一种安全巡检无人机器人充电装置及其使用方法，通过设置升降调节机构中的步进电机提供驱动，带动正反螺纹杆进行转动，然后通过螺纹套、连接座、调节杆和活动件的配合，可带动轨道上的机器人主体进行升降调节，并通过红外线水平仪和标识块对机器人主体与充电插座之间的水平高度检测，能够方便机器人主体进行充电。
附图说明
20.图1为本发明的整体结构示意图；
21.图2为本发明的整体结构局部剖视图；
22.图3为本发明的机器人主体和充电桩结构充电状态立体图；
23.图4为本发明的升降调节机构和轨道结构立体图；
24.图5为本发明的流程结构框图。
25.图中标号：1、防水台；2、充电桩；21、桩体；22、充电插座；23、计量模块；4、升降调节机构；41、步进电机；42、正反螺纹杆；43、螺纹套；44、连接座；45、调节杆；46、活动件；5、轨
道；51、道床；52、钢轨；53、凹槽；6、机器人主体；61、主控器；62、移动轮；63、避障传感器；64、充电接触座；65、摄像模块；7、定位组件；71、电动推杆；72、定位吸盘；8、活动套；9、定位杆；10、防撞板；11、爬坡台；12、红外线水平仪；13、标识块。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明提供了如图1～5所示的一种安全巡检无人机器人充电装置，包括防水台1和充电桩2，充电桩2安装在防水台1顶部的一端，充电桩2包括桩体21、充电插座22和计量模块23，充电插座22和计量模块23均与桩体21电性连接，防水台1开设有空腔，防水台1的空腔设置有升降调节机构4，升降调节机构4的顶部固定连接有轨道5，轨道5的表面设置有机器人主体6，机器人主体6包括主控器61，主控器61底部的四周安装有移动轮62，主控器61的一端电性连接有避障传感器63，主控器61的另一端电性连接有充电接触座64，主控器61的顶部电性连接有摄像模块65，机器人主体6的底部设置有与充电桩2配合使用的定位组件7，充电插座22从上至下均依次设置有三组，每组充电插座22的内腔与充电接触座64电性连接，防水台1远离充电桩2的一端固定连接有爬坡台11，爬坡台11的顶端与道床51一端贴合，爬坡台11呈三角形设置，通过防水台1能够对充电桩2提供防水防潮的作用，从而使机器人主体6在与充电桩2之间进行充电时降低了潮湿的影响，机器人主体6在巡检过程中出现电量不足情况时，首先通过爬坡台11移动到轨道5表面，接着机器人主体6在轨道5表面进行移动，同时通过升降调节机构4可带动轨道5上的机器人主体6进行高度调节，方便机器人主体6进行快速充电，同时将充电桩2上的充电插座22设置为多组，能够保证了其中一个充电插座22在损坏过程中，另外的充电插座22依旧能够对巡检机器人进行及时的充电，提高了充电插座22的效率。
28.升降调节机构4包括步进电机41，步进电机41的输出轴固定连接有正反螺纹杆42，正反螺纹杆42的另一端通过轴承与防水台1空腔的内壁转动连接，正反螺纹杆42的两端螺纹连接有螺纹套43，螺纹套43的表面固定连接有连接座44，连接座44的表面活动连接有调节杆45，调节杆45的另一端活动连接有活动件46，活动件46的顶部与轨道5的底部固定连接，主控器61的两侧设置有红外线水平仪12，桩体21的表面且位于充电插座22的两侧设置有与红外线水平仪12配合使用的标识块13，同时机器人主体6在轨道5上进行移动时，然后防水台1内部的步进电机41提供驱动力，并带动正反螺纹杆42转动，从而正反螺纹杆42通过螺纹套43带动连接座44上的调节杆45进行升降调节，因此轨道5在调节杆45升降调节的情况下能够带动机器人主体6对充电桩2上的不同高度的充电插座22进行选择充电，并通过红外线水平仪12和标识块13对机器人主体6与充电插座22之间的水平高度检测，能够方便机器人主体6进行充电。
29.定位组件7包括电动推杆71，电动推杆71安装在主控器61的表面，电动推杆71的活塞杆固定连接有定位吸盘72，定位吸盘72位于轨道5的表面，在机器人主体6与充电桩2对接时然后启动电动推杆71带动定位吸盘72下移，从而定位吸盘72将与轨道5之间进行定位，增
强了机器人主体6充电连接位置的稳定性。
30.轨道5一端的两侧嵌设有活动套8，活动套8的内腔活动连接有定位杆9，定位杆9的一端与桩体21的顶部固定连接，定位杆9的另一端与防水台1的顶部固定连接，可对轨道5升降提供限位作用，增强了轨道5升降的稳定效果。
31.轨道5包括道床51和钢轨52，钢轨52设置有两组，每组钢轨52设置有两个，钢轨52呈相对称位置安装在道床51的表面，道床51靠近充电桩2的一端开设有凹槽53，道床51开设的凹槽53为了避免道床51在升降过程中与充电插座22发生碰撞。
32.道床51底部的两端固定连接有防撞板10，防撞板10的底部与防水台1的顶部活动连接，能够减轻了轨道5与防水台1之间的碰撞效果，提高了防水台1与轨道5之间的防护效果。
33.根据以上叙述的一种安全巡检无人机器人充电装置，本发明还提供了一种安全巡检无人机器人充电装置的使用方法：包括如下步骤：
34.步骤一：机器人主体在巡检过程中出现电量不足情况时，首先通过爬坡台移动到轨道表面，接着机器人主体在轨道表面进行移动。
35.步骤二：同时机器人主体在轨道上进行移动时，然后防水台内部的步进电机带动正反螺纹杆转动，从而正反螺纹杆通过螺纹套带动连接座上的调节杆进行升降调节，因此轨道在调节杆升降调节的情况下能够带动机器人主体对充电桩上的不同高度的充电插座进行选择充电。
36.步骤三：最后机器人主体在轨道上移动将充电接触座插入到充电插座内部进行的充电，并通过定位组件对机器人主体进行定位，从而完成了对机器人主体的充电作用，同时通过充电桩上的计量模块能够对机器人主体充电量进行检测记录。
37.具体使用时，首先将电量不足的机器人主体通过爬坡台移动到轨道表面，接着机器人主体在轨道表面进行移动，并将充电桩上的充电插座设置为多组，能够保证了其中一个充电插座在损坏过程中，另外的充电插座依旧能够对巡检机器人进行及时的充电，提高了充电插座的效率，与此同时防水台内部的步进电机提供驱动力，并带动正反螺纹杆转动，从而正反螺纹杆通过螺纹套带动连接座上的调节杆进行升降调节，因此轨道在调节杆升降调节的情况下能够带动机器人主体对充电桩上的不同高度的充电插座进行选择充电，并通过红外线水平仪和标识块对机器人主体与充电插座之间的水平高度检测，能够方便机器人主体进行充电，最后在机器人主体与充电桩对接时然后启动电动推杆带动定位吸盘下移，从而定位吸盘将与轨道之间进行定位，增强了机器人主体充电连接位置的稳定性，从而解决了原有充电装置对安全巡检机器人充电不方便的问题。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种安全巡检无人机器人充电装置，包括防水台(1)和充电桩(2)，其特征在于：所述充电桩(2)安装在防水台(1)顶部的一端，所述充电桩(2)包括桩体(21)、充电插座(22)和计量模块(23)，所述充电插座(22)和计量模块(23)均与桩体(21)电性连接，所述防水台(1)开设有空腔，所述防水台(1)的空腔设置有升降调节机构(4)，所述升降调节机构(4)的顶部固定连接有轨道(5)，所述轨道(5)的表面设置有机器人主体(6)，所述机器人主体(6)包括主控器(61)，所述主控器(61)底部的四周安装有移动轮(62)，所述主控器(61)的一端电性连接有避障传感器(63)，所述主控器(61)的另一端电性连接有充电接触座(64)，所述主控器(61)的顶部电性连接有摄像模块(65)，所述机器人主体(6)的底部设置有与充电桩(2)配合使用的定位组件(7)。2.根据权利要求1所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述升降调节机构(4)包括步进电机(41)，所述步进电机(41)的输出轴固定连接有正反螺纹杆(42)，所述正反螺纹杆(42)的另一端通过轴承与防水台(1)空腔的内壁转动连接，所述正反螺纹杆(42)的两端螺纹连接有螺纹套(43)，所述螺纹套(43)的表面固定连接有连接座(44)，所述连接座(44)的表面活动连接有调节杆(45)，所述调节杆(45)的另一端活动连接有活动件(46)，所述活动件(46)的顶部与轨道(5)的底部固定连接。3.根据权利要求1所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述定位组件(7)包括电动推杆(71)，所述电动推杆(71)安装在主控器(61)的表面，所述电动推杆(71)的活塞杆固定连接有定位吸盘(72)，所述定位吸盘(72)位于轨道(5)的表面。4.根据权利要求1所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述轨道(5)一端的两侧嵌设有活动套(8)，所述活动套(8)的内腔活动连接有定位杆(9)，所述定位杆(9)的一端与桩体(21)的顶部固定连接，所述定位杆(9)的另一端与防水台(1)的顶部固定连接。5.根据权利要求1所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述轨道(5)包括道床(51)和钢轨(52)，所述钢轨(52)设置有两组，每组钢轨(52)设置有两个，所述钢轨(52)呈相对称位置安装在道床(51)的表面，所述道床(51)靠近充电桩(2)的一端开设有凹槽(53)。6.根据权利要求5所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述道床(51)底部的两端固定连接有防撞板(10)，所述防撞板(10)的底部与防水台(1)的顶部活动连接。7.根据权利要求6所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述防水台(1)远离充电桩(2)的一端固定连接有爬坡台(11)，所述爬坡台(11)的顶端与道床(51)一端贴合，所述爬坡台(11)呈三角形设置。8.根据权利要求1所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述主控器(61)的两侧设置有红外线水平仪(12)，所述桩体(21)的表面且位于充电插座(22)的两侧设置有与红外线水平仪(12)配合使用的标识块(13)。9.根据权利要求1所述的一种安全巡检无人机器人充电装置，其特征在于：所述充电插座(22)从上至下均依次设置有三组，每组所述充电插座(22)的内腔与充电接触座(64)电性连接。10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的一种安全巡检无人机器人充电装置的使用
方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：机器人主体在巡检过程中出现电量不足情况时，首先通过爬坡台移动到轨道表面，接着机器人主体在轨道表面进行移动；步骤二：同时机器人主体在轨道上进行移动时，然后防水台内部的步进电机带动正反螺纹杆转动，从而正反螺纹杆通过螺纹套带动连接座上的调节杆进行升降调节，因此轨道在调节杆升降调节的情况下能够带动机器人主体对充电桩上的不同高度的充电插座进行选择充电；步骤三：最后机器人主体在轨道上移动将充电接触座插入到充电插座内部进行的充电，并通过定位组件对机器人主体进行定位，从而完成了对机器人主体的充电作用，同时通过充电桩上的计量模块能够对机器人主体充电量进行检测记录。

技术总结
本发明公开了一种安全巡检无人机器人充电装置及其使用方法，属于巡检无人机器的充电技术领域，包括防水台和充电桩，所述充电桩安装在防水台顶部的一端，所述防水台开设有空腔，所述防水台的空腔设置有升降调节机构，将充电插座设置为多组，能够保证了其中一个充电插座在损坏过程中，另外的充电插座依旧能够对巡检机器人进行及时的充电，提高了充电插座的效率，通过设置升降调节机构中的步进电机提供驱动，带动正反螺纹杆进行转动，然后通过螺纹套、连接座、调节杆和活动件的配合，可带动轨道上的机器人主体进行升降调节，并通过红外线水平仪和标识块对机器人主体与充电插座之间的水平高度检测，能够方便机器人主体进行充电。能够方便机器人主体进行充电。能够方便机器人主体进行充电。


技术研发人员：金剑 詹钢洪 余勇强 周云忠 郭松 黄祎涵 裴宸通 吕晓军 徐毅雄 陆灵杰
受保护的技术使用者：上饶市饶建装配式建材有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/6/27