一种可爬墙的机器人充电桩

技术领域

本公开涉及充电桩技术领域，尤其是涉及一种可爬墙的机器人充电桩。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。随着技术的发展和进步，将智能机器人和充电桩结合在一起，出现了一种能够自由移动的新型充电桩，当用户需要给电动汽车充电时，可以通过手机APP呼叫能够移动的充电桩，为充电提供了极大的便利性。

目前的机器人充电桩，通常是将大容量的蓄电池组安装在机器人外壳内部，当用户通过手机APP呼叫充电机器人后，智能机器人可以携带蓄电池组移动至用户指定的位置，将机器人上安装的充电枪连接在电动汽车的充电口处，即可为电车充电，解决了固定式充电桩数量有限，难以满足大量用户充电需求的问题。

但是在实际使用中发现，目前的机器人充电桩存在一些缺陷：机器人在行驶移动过程中，也需要消耗电能，若机器人行驶路径上存在矮墙障碍，由于机器人无法攀爬矮墙，故而需要绕行，因此会增加其行驶路程，其耗电量也随之增加，然而机器人携带的蓄电池组的蓄电容量有限，若机器人自身耗电增加，其能够为电车提供充电的电量则会减少，明显降低了充电桩的充电容量。

发明内容

本公开的目的在于提供一种可爬墙的机器人充电桩，以解决现有技术中的机器人充电桩不具备攀爬矮墙功能，导致其绕行路程增加并增加机器人自身耗电量，降低了充电桩的充电容量的技术问题。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开提供一种可爬墙的机器人充电桩，包括碳纤维外壳，所述碳纤维外壳的一端固定安装能够增加机器人与墙壁之间摩擦系数的前置攀爬罩，所述碳纤维外壳相远离的两个外壁上均固定安装可升降调节的起落架，所述碳纤维外壳内部固定安装蓄电池组和太阳能电池组，所述碳纤维外壳的顶端固定安装能够与太阳能电池组电性连接的太阳能板，所述碳纤维外壳内部且位于太阳能电池组的下方固定安装电机，所述电机的输出端固定安装第一转杆，所述碳纤维外壳内部转动安装第二转杆，所述第一转杆的底端与第二转杆啮合连接，所述碳纤维外壳内部转动安装第三转杆，所述第三转杆相远离的两端均与相匹配的起落架啮合连接，所述第二转杆的一端与第三转杆啮合连接，所述第二转杆远离第三转杆的一端与前置攀爬罩内部的转动件啮合连接。

可选的，所述前置攀爬罩内部转动安装两个转轴，两个所述转轴共同套接安装两个履带，所述履带的一端延伸至前置攀爬罩的外部，所述前置攀爬罩的弧面部位转动安装若干辅助轮，通过履带可以增加前置攀爬罩与墙面之间的抓力，加强其攀爬能力。

可选的，其中一个所述转轴上固定安装第一锥齿轮，所述第二转杆插入前置攀爬罩内部的一端固定安装第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，确保第二转杆能够驱动转轴转动，便于带动履带进行转动。

可选的，所述碳纤维外壳的外壁上固定安装充电口和充电枪插座，所述充电枪插座上插入安装手持式充电枪，所述手持式充电枪和充电口均与蓄电池组电性连接，由充电枪插座对手持式充电枪进行固定，在机器人充电桩移动过程中，可以防止充电枪掉落。

可选的，所述起落架包括固定在碳纤维外壳外壁上的防护罩，所述防护罩内活动安装升降框架，所述升降框架的底端延伸至防护罩的外部并固定安装垫板，通过垫板增加升降框架的接地面积，使得接地后能够具备更加稳定的支撑能力。

可选的，所述升降框架的一个内侧壁上设置若干齿槽，所述第三转杆相远离的两端均固定安装圆形齿轮，所述圆形齿轮位于升降框架内侧并与齿槽啮合连接，采用啮合连接结构，确保升降框架能够跟随转动的第三转杆稳定升降移动。

可选的，所述第三转杆上固定安装第六锥齿轮，所述第二转杆靠近第三转杆的一端固定安装第五锥齿轮，所述第五锥齿轮与第六锥齿轮啮合连接，确保第三转杆能够跟随第二转杆进行转动，使用一个电机即可完成多转动件的转动，能够节约成本。

可选的，所述垫板内部固定安装气缸，所述气缸的输出端且位于垫板的一侧固定安装推进板，所述推进板的下表面固定安装橡胶片，当推进板向远离矮墙一侧移动时，即可推动机器人充电桩进行水平方向的推进移动。

可选的，所述第一转杆的底端固定安装第二锥齿轮，所述第二转杆上固定安装第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，确保第二转杆能够跟随第一转杆转动。

可选的，所述碳纤维外壳的顶端通过螺丝固定安装盖板，所述盖板位于太阳能电池组的上方，所述碳纤维外壳的底部转动安装四个滚轮，打开盖板即可对太阳能电池组进行检修，方便对其进行维护。

与现有技术相比较，本公开的有益效果在于：本公开的一种可爬墙的机器人充电桩，当充电桩移动至矮墙前方时，通过电机驱动起落架下移，能够向上抬升充电桩，并且由前置攀爬罩上安装的履带，能够让充电桩沿着矮墙墙面向上移动，使得机器人充电桩具备的攀爬矮墙的功能，在遇到矮墙障碍时，无需绕行，减少其行使路程即可降低机器人充电桩自身移动时的耗电量，有效提高了充电桩的充电容量。

进一步的，通过太阳能板可以将太阳能转换为电能，并该部分电量储存在太阳能电池组中，可以为充电桩内部的电机等驱动单元供电，合理利用太阳能，不仅能够提高能源的利用率，并且可以降低充电桩的使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图中：

图1为本公开实施例中一种可爬墙的机器人充电桩的立体结构示意图；

图2为本公开实施例中碳纤维外壳内部结构示意图；

图3为本公开实施例中前置攀爬罩内部结构示意图；

图4为本公开实施例中图2中A的放大示意图；

图5为本公开实施例中碳纤维外壳内部转动件连接示意图；

图6为本公开实施例中图5中B-B的剖视图；

图7为本公开实施例中起落架结构示意图。

图中：

1、碳纤维外壳；11、充电口；2、太阳能板；3、盖板；4、前置攀爬罩；41、辅助轮；42、履带；43、转轴；44、第一锥齿轮；5、滚轮；6、充电枪插座；61、手持式充电枪；7、起落架；71、防护罩；72、升降框架；73、垫板；74、齿槽；75、推进板；8、蓄电池组；9、太阳能电池组；10、电机；20、第一转杆；201、第二锥齿轮；30、第二转杆；301、第三锥齿轮；302、第四锥齿轮；303、第五锥齿轮；40、第三转杆；401、第六锥齿轮；402、圆形齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。

基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

请参阅图1至图7，本公开提供一种可爬墙的机器人充电桩，包括碳纤维外壳1，采用碳纤维材质的外壳结构，能够减轻充电桩的整体重量，降低其负重，能够增加其续航里程，碳纤维外壳1的一端固定安装前置攀爬罩4，该前置攀爬罩4内部转动安装两个转轴43，两个转轴43上共同套装带有齿槽结构的实心辊，将履带42啮合套接在实心辊上，使得前置攀爬罩4具备爬墙的功能，碳纤维外壳1内部固定安装电机10，该电机10的输出端固定安装第一转杆20，上述的电机10能够带动第一转杆20进行转动；碳纤维外壳1内部还转动安装第二转杆30，第二转杆30上固定安装第三锥齿轮301，上述的第一转杆20的底端固定安装第二锥齿轮201，并且第二锥齿轮201与第三锥齿轮301啮合连接，使得第二转杆30能够跟随第一转杆20进行转动；转动安装在前置攀爬罩4内部的一个转轴43上固定安装第一锥齿轮44，该第一锥齿轮44与固定在第二转杆30端部的第四锥齿轮302啮合连接，在第二转杆30转动过程中，能够带动转轴43以及履带42进行转动；碳纤维外壳1相远离的两个外壁上均固定安装起落架7，该起落架7的防护罩71内活动安装升降框架72，碳纤维外壳1内部转动安装第三转杆40，第三转杆40上固定安装第六锥齿轮401，第六锥齿轮401与第二转杆30端部的第五锥齿轮303啮合连接，确保第三转杆40能够跟随第二转杆30进行转动，并且第三转杆40相远离的两端均固定安装圆形齿轮402，上述的圆形齿轮402安装在升降框架72内侧并与升降框架72内侧壁上的齿槽74啮合连接，在第三转杆40转动时，能够驱动升降框架72进行垂直方向的移动；上述的升降框架72的底端且位于防护罩71的下方固定安装垫板73，当垫板73与地面接触后，随着升降框架72的持续下移，能够向上抬升充电桩，使其底盘远离地面，结合前置攀爬罩4的爬墙功能，可以让充电桩轻易的攀爬至矮墙上。

碳纤维外壳1内部固定安装蓄电池组8和太阳能电池组9，上述的蓄电池组8和太阳能电池组9均能够与机器人充电桩底盘内的驱动电机以及控制电路板电性连接，能够为充电桩供电；碳纤维外壳1的顶部且位于蓄电池组8的上方固定安装太阳能板2，该太阳能板2与太阳能电池组9电性连接，当太阳能板2将太阳能转换为电能后，在逆变器的转换下，可以将直流电转换为交流电并存储在太阳能电池组9内，可以为电机10进行供电，合理利用太阳能，能够减少蓄电池组8的负担，减少机器人充电桩在行驶过程产生的耗电量。

如图1和图3所示，履带42的外表面固定安装橡胶片，能够增加履带42与墙面之间的摩擦系数，在履带42转动过程中，能够增强充电桩与墙面接触端面的攀爬能力，前置攀爬罩4的弧面部位转动安装若干辅助轮41，在遇到矮墙顶部呈现突出结构的情况下，辅助轮41能够防止墙体突出结构对前置攀爬罩4造成阻碍，提高其攀爬时的顺畅度。

如图1至图2所示，碳纤维外壳1的外壁上固定安装充电口11，该充电口11与蓄电池组8电性连接，将充电接头插接在充电口11处，能够为蓄电池组8进行充电，碳纤维外壳1的外壁上该固定安装充电枪插座6，充电枪插座6处活动插装手持式充电枪61，手持式充电枪61连接线缆的一端与蓄电池组8电性连接，用户手握手持式充电枪61即可将其拔出，再插接在电动汽车的充电接口处，即可为电车进行充电，方便操作。

如图1和图7所示，垫板73内部固定安装气缸，该气缸的输出端延伸至垫板73外部并固定安装推进板75，该推进板75的底部固定安装橡胶片，当机器人充电桩抬升至矮墙最顶端的高度后，由气缸推动推进板75向远离矮墙的一侧移动，能够推动碳纤维外壳1横向移动一段距离，使得充电桩底部安装的滚轮5能够快速接地。

如图1至图2所示，碳纤维外壳1的顶部通过螺丝固定安装盖板3，盖板3安装在太阳能电池组9的上方，打开盖板3即可对太阳能电池组9进行拆装以及检修，提高其维护的便捷性。

工作原理：通过充电桩底盘内安装的驱动电机，可以带动滚轮5转动，结合激光制导元件，使得机器人充电桩能够移动至指定位置，当其移动到指定位置后，用户可以将手持式充电枪61拔出并对电动汽车进行充电，此时由碳纤维外壳1内部安装的蓄电池组8可以持续供电，能够满足电动汽车的充电作业；在机器人充电桩移动过程中，若前方出发矮墙障碍(主要为两块存在高低差的连续性地面)时，先让充电桩向矮墙障碍一侧移动，直至前置攀爬罩4上安装的履带42与墙面贴合，再通过电机10带动第一转杆20转动，在齿轮件的啮合传动作用下，能够驱动履带42转动并且可以驱动升降框架72进行升降移动，当升降框架72向下移动的过程中，当垫板73与地面接触后，能够缓慢抬升充电桩的高度，使得其底盘远离地面，此过程中履带42呈逆时针方向转动，加强了碳纤维外壳1与墙面贴合一端的爬墙能力，当充电桩底盘抬升至墙面最高点(即高处地面)时，由垫板73内部安装的气缸推动推进板75向远离矮墙的一侧移动，能够将充电桩向高处地面的方向推进，使得充电桩的两个滚轮5能够快速接地，当两个滚轮5接地后，再由充电桩底盘内安装的驱动电机带动滚轮5转动，即可让其恢复正常行使状态，完成两段存在高低差路面的衔接，在遇到矮墙障碍时，无需绕行，减少其行使路程即可降低机器人充电桩自身移动时的耗电量，可以使蓄电池组8内部储存的电能完全供给至电动汽车的充电，有效提高了充电桩的充电容量。

在机器人充电桩行使过程中，尤其是在天晴时，可以通过太阳能板2吸收太阳能，再将其转换为电能并储存在太阳能电池组9内部，该部分电能能够为电机10以及充电桩底盘内部安装的驱动单元以及控制电路板进行供电，进一步减少充电桩自身元器件从蓄电池组8处获取的电能，合理利用太阳能，不仅能够增加机器人充电桩的续航，并且可以减少从电网获取电能的量，能够节省从电网接入电能时产生的费用，有效降低了充电桩的使用成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。