电池固定装置及移动机器人

技术领域

本申请涉及一种电池固定装置，具体涉及一种可快速组装、拆卸电池的电池固定装置和移动机器人。

背景技术

目前，移动机器人对动力电池进行更换的过程既需要满足方便快速更换的要求，还要满足安全的要求十分困难。因此如何提供一种新的结构，确保安装在移动机器人上的动力电池能够进行安全、方便快速更换，成为当前需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种电池固定装置，以解决动力电池安全、方便快速更换的问题。

本申请的实施例提供一种电池固定装置包括：第一支架和第二支架。第一支架设置有滑槽，滑槽包括主滑道和两个侧滑道，主滑道平行于第一方向，侧滑道平行于第二方向，侧滑道与主滑道连通。第二支架包括架体和滑块，滑块与架体固定连接，滑块包括两个滑体，两个滑体能够同时在主滑道内相对第一支架沿第一方向滑动，两个滑体能够同时分别在对应的侧滑道内相对第一支架沿第二方向滑动。

第二支架用于在第一方向和/或第二方向接触电池。

上述电池固定装置的第二支架移动时会带动滑块在滑槽内移动，滑块包括两块滑体，从而能使得滑块受力由点受力变为线受力，使得滑块在受力移动过程中不会发生偏转。进而使得第二支架在相对第一支架移动时不会发生偏转，移动更加稳定，可以安全、方便快速地进行电池的更换。

在本申请的一些实施例中，电池固定装置还包括弹性件，弹性件一端固定在第一支架上，另一端固定在第二支架上，弹性件用于第二支架的定位。

这种电池固定装置中，弹性件的回弹力通过滑块作用在第二支架上，可以使第二支架在固定和更换电池的状态下更加稳定定位。

在本申请的一些实施例中，滑块包括第一部件和第二部件，第二部件在第一部件的表面向垂直于第一部件的方向延伸，第一部件固定连接弹性件，第二部件固定连接两个滑体。

这种电池固定装置中，通过设置第一部件和第二部件，二者均可以与其他部件进行连接，使得滑块便于与其他部件进行固定连接。第一部件和第二部件垂直设置，还可以减少第一支架的面积。

在本申请的一些实施例中，架体包括主架和侧架，侧架在主架的表面向垂直于主架的方向延伸，主架用于与电池接触，侧架用于与滑块连接。

通过设置主架，主架可以与电池接触，用于限制电池在固定状态下的位移，增加电池固定可靠性。通过设置侧架，扩展了主架在平行于第一方向、第二方向的连接面，可以更加方便地与滑块进行固定连接。

在本申请的一些实施例中，主架包括第一连接部，侧架包括第二连接部，第一连接部与第二连接部可拆卸连接。

这种电池固定装置中，主架和侧架可拆卸连接，便于电池固定装置各部件的安装和拆卸。

在本申请的一些实施例中，主架包括第三部件和第四部件，第四部件在第三部件表面向垂直于第三部件的方向延伸。

这种电池固定装置中，主架包括两个垂直设置的的部件，两个部件可以对电池提供两个方向的压力，增加电池的固定可靠性。

在本申请的一些实施例中，架体包括弹性垫片，弹性垫片可拆卸连接在架体上，用于与电池接触。

这种电池固定装置包括弹性垫片，从而使得架体与电池间接接触，减少架体因接触用力而造成的摩擦损耗，同时弹性垫片可拆卸设置，方便对损耗弹性垫片进行更换。

在本申请的一些实施例中，弹性垫片为POM片。POM片具有较高的机械强度和综合性能，增加该电池固定装置的使用的可靠性。同时POM片还具有优良的回弹性使得该电池固定装置在使用过程中具有减震效果。

在本申请的一些实施例中，侧滑槽具有止挡部，止挡部用于锁止滑块。

通过设置止挡部，当滑块移动到侧滑道的末端时进入止挡部，使得整个电池固定装置能够快速达到锁止状态。

在本申请的一些实施例中，架体包括把手，把手与架体可拆卸连接，把手用于握持。

通过设置把手方便用户使用过程中进行握持给力，同时把手可拆卸设置，便于对把手进行更换。

本申请的实施例另一方面提供一种移动机器人，包括该电池固定装置，电池固定装置与移动机器人固定连接。

这种移动机器人通过设置以上电池固定装置，可以对移动机器人中的电池安全、方便快速的进行安装与更换，从而提升该移动机器人的使用效率。

图1是本申请的一个实施例中电池固定装置的结构示意图。

图2是本申请的一个实施例中电池固定装置的爆炸图。

图3是本申请的一个实施例中电池固定装置固定电池的结构示意图。

图4是本申请的一个实施例中电池固定装置更换电池的结构示意图。

主要元件符号说明

电池固定装置 100

电池 200

第一支架 10

滑槽 11

主滑道 111

侧滑道 112

弹性件 12

止挡部 1121

第三连接部 13

第二支架 20

架体 21

主架 211

第三部件 2112

第四部件 2113

侧架 212

第一连接部 2111

第二连接部 2121

滑块 22

第一部件 222

第二部件 223

滑体 221

弹性垫片 23

把手 24

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的实施例提供一种电池固定装置，可用来安全、方便快速更换电池。可用于移动机器人的动力电池的固定以及快速更换，也可以用在其他需要固定电池并进行快速更换的场景，比如电动乘用车等。

下面结合附图，对本申请的实施例作进一步的说明。

请参阅图1，本申请的一实施方式提供一种电池固定装置100，用于安全、方便快速进行电池200的更换。电池固定装置100包括第一支架10和第二支架20。第一支架10设置有滑槽11，滑槽11包括主滑道111和两个侧滑道112，主滑道111平行于第一方向，第一方向为X方向，侧滑道112平行于第二方向，第二方向为Y方向，本文所涉及X方向、Y方向均包括X方向、Y方向的正反两个方向。侧滑道112与主滑道111连通。第二支架20包括架体21和滑块22，滑块22与架体21固定连接，滑块22包括两个滑体221，两个滑体221能够同时在主滑道111内相对第一支架10沿X方向滑动，两个滑体221能够同时在对应的侧滑道112内相对第一支架10沿Y方向滑动。第二支架20用于在X方向和/或Y方向接触电池200。

上述电池固定装置100的第二支架20移动时会带动滑块22在滑槽11内移动，滑块22包括两块滑体221，使得滑块22在受力移动时由点受力变为线受力，增加滑动在移动过程中的稳定性。进而使得第二支架20在相对第一支架10移动时不会发生偏转，移动更加稳定。第一支架10的滑槽11内壁用于限制滑块22在X方向或Y方向的位移。

可以理解地，滑槽11也可以设置为两个主滑道111和一个侧滑道112，主滑道111平行于X方向，侧滑道112平行于Y方向，主滑道111与侧滑道112连通。两个滑体221能够分别在对应的主滑道111内相对第一支架10沿X方向滑动，两个滑体221能够同时在侧滑道112内相对第一支架10沿Y方向滑动。

可以理解地，滑槽11的主滑道111和侧滑道112的个数不局限于一个或两个，可以根据其他实际应用情况设置为多个。比如可以在Y方向设置多个侧滑道112，针对不同高度的电池200，可以使用不同的侧滑道112进行定位，从而增加该电池固定装置100的适用范围。

请参阅图1和图2，侧滑道112还具有止挡部1121，止挡部1121位于侧滑道112的末端，用于滑块22的定位。当滑块22移动到侧滑道112的末端时快速进入止挡部1121，使得整个电池固定装置100能够快速达到锁止状态。

电池固定装置100还包括弹性件12，弹性件12一端连接第一支架10，另一端连接第二支架20，弹性件12用于第二支架20的定位。

具体地，弹性件12为拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端可拆卸连接在第一支架10上，另一端可拆卸连接在第二支架20的滑块22上，可拆卸连接的方式可以为通过弹簧挂钩直接固定，也可以通过螺栓间接固定。

拉伸弹簧的回弹力通过滑块22作用在第二支架20上，可以使第二支架20在固定电池200和进行电池200更换的状态下更加稳定地定位。

在对电池200进行固定时，弹性件12的回弹力通过滑块22作用在第二支架20上，使得第二支架20紧紧贴合在电池200上，可以限制电池200的位移，使得固定状态更加稳定。在进行电池200更换时，弹性件12的回弹力通过滑块22作用在第二支架20上，使得第二支架20能够在远离电池200的状态下保持静止，从而能方便快速、安全地进行电池200的更换。

可以理解地，弹性件12也可以为其他具有相同功能的元件，比如：橡胶弹簧、压缩弹簧等。

滑块22包括第一部件222和第二部件223，第二部件在第一部件的表面向垂直于第一部件的方向延伸，第一部件222固定连接弹性件12，第二部件223固定连接两个滑体221。

通过设置第一部件222和第二部件223，二者均可以与其他部件进行连接，使得滑块便于与其他部件进行固定连接。第一部件222和第二部件223所在平面的二面角的夹角α设置为90°，可以减少第一支架的表面积。

具体地，第一部件222和第二部件223采用一体成型的垂直设计，可以理解地，第一部件222和第二部件223所在平面的二面角的夹角α也可以为其他角度，比如60°≤α≤120°都能较好的满足减少第一支架的表面积的需求。

架体21包括主架211和侧架212，侧架212在主架211的表面向垂直于主架211的方向延伸，主架211用于与电池200接触，侧架212用于与滑块22连接。在固定位置时，主架211与电池200接触，对电池200具有一个接触方向的压力，增加固定的稳定性和可靠性。通过设置侧架212，扩展了主架211在平行于第一方向、第二方向的连接面，可以更加方便地与滑块22进行固定连接。

可以理解地，侧架212所在平面与主架211所在平面的角度设置根据待电池200的形状来确定。

具体地，侧架212与主架211的两端面可拆卸连接，主架211包括第一连接部2111，侧架212包括第二连接部2121，第一连接部2111与第二连接部2121可拆卸连接。主架211和侧架212可拆卸连接，便于电池固定装置100各部件的安装和拆卸。

具体地，第一连接部2111与第二连接部2121通过螺栓和螺母连接，可以理解地，第一连接部2111与第二连接部2121的连接还可以通过磁铁、粘胶等其他形式实现可拆卸连接。

主架211包括第三部件2112和第四部件2113，第四部件2113在第三部件2112表面向垂直于第三部件2112的方向延伸。

具体地，第三部件2112与第四部件2113采用一体成型的垂直设计。可以理解地，第三部件2112与第四部件2113也可以分别单独设计，二者角度可调固定连接，可以根据实际使用情况，即电池200的形状来确定固定角度。

架体21包括弹性垫片23，弹性垫片23可拆卸连接在架体21上，用于与电池200接触。通过设置弹性垫片23，从而使得架体21与电池200间接接触，减少架体21因接触用力而造成的摩擦损耗。同时弹性垫片23可拆卸设置，方便对损耗弹性垫片23进行更换。

具体地，弹性垫片23为POM(Polyoxymethylene(Polyformaldehyde，聚甲醛)片。POM是指分子链中含有氧化亚甲基重复结构单元的一类弱极性线型热塑性聚合。POM在一般情况下都具有较高的机械强度和综合性能，是一种优良的工程塑料。广泛应用于汽车、家用电器、设备装置、机械结构、工具、电子与消耗品工业中。它因良好的滑动磨擦性而用于许多活动部件，如齿轮件、偏转皮带轮、棘轮或调整杆，还因优良的回弹性而用于快速连接。POM材质的弹性垫片23具有较高的机械强度和综合性能，可以增加该电池固定装置100的使用的可靠性。同时POM材质的弹性垫片23还具有优良的回弹性使得该电池固定装置100在使用过程中具有减震效果。

架体21包括把手24，设置把手24方便用户使用过程中进行握持给力，把手24与架体21一体成型设计，减少工艺步骤。

可以理解地，把手24也可以和架体21可拆卸连接设置，便于对把手24进行更换。

具体地把手24可以设计成任意方便用户握持给力的形状，如板状、环装、手柄状等。把手24材质可以为塑料、五金、木质、绳制等。

请参阅图3和图4，本申请的实施例另一方面提供一种移动机器人，包括该电池固定装置100，电池固定装置100与移动机器人设备固定连接。该移动机器人设备通过设置以上电池固定装置100，可以对设备中的电池200进行固定，以及安全、方便快速的更换，从而提升该设备的使用效率。

电池固定装置100包括第三连接部13，移动机器人设备包括第四连接部(图中未示)，第三连接部13与第四连接部可拆卸连接。电池固定装置100和移动机器人设备可拆卸连接，便于电池固定装置100的拆卸和更换。

具体地，第三连接部13与第四连接部通过螺栓和螺母连接，可以理解地，第三连接部13与第四连接部的连接还可以通过磁铁、粘胶等其他形式实现可拆卸连接。

请参阅图3，移动机器人设备中的电池200处于固定状态，此时滑块22静止在主滑道111上，弹性件12的回弹力通过滑块22作用在主架211上，主架211的第三部件2112和第四部件2113受力紧紧贴合在电池200上，使电池200在固定状态下更加稳定。

请参阅图4，移动机器人设备中的电池200处于更换状态。滑块22静止在侧滑道112上，弹性件12的回弹力通过滑块22作用在主架211上，使得主架211保持静止。

请参阅图3，电池固定装置100处于固定状态，需要更换电池200时，通过把手24用力使得第二支架20带动滑块22在主滑道111内沿X方向移动，移动到主滑道111与侧滑道112连通处时，再通过把手24用力使得第二支架20带动滑块22在侧滑道112内沿Y方向移动，移动到止挡部1121时，滑块22被快速锁止，第二支架20被锁止定位。此时，主架211脱离电池200，可快速进行电池200的更换。

请参阅图4，电池固定装置100处于更换状态，需要固定电池200时，拉动把手24使得第二支架20带动滑块22脱离止挡部1121并在侧滑道112内沿Y方向移动，待移动到主滑道111与侧滑道112连通处时，滑块22进入主滑道111，在弹性件12回弹力的作用下，滑块22快速锁止。此时，主架211的第三部件2112和第四部件2113受力紧紧贴合在电池200上，使电池200在固定状态下更加稳定。

另外，本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化，当然，这些依据本申请精神所做的变化，都应包含在本申请所公开的范围。