一種對接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對接系統(tǒng)，尤其涉及一種用于自動割草機(jī)或自動吸塵器回歸充電的對接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于自動化技術(shù)的普及，在電動工具行業(yè)中，逐漸出現(xiàn)了大量的清潔用機(jī)器人，例如自動割草機(jī)、自動吸塵器等等，它們的共同點(diǎn)是具有基于圖像識別的功能。以自動割草機(jī)為例，當(dāng)其檢測到電池欠壓、淋雨或強(qiáng)制按回歸鍵等信號時(shí)，機(jī)器先由超聲波或GPS定位引導(dǎo)等方式回歸到充電站3-5米的區(qū)域，然后再通過圖像識別系統(tǒng)與充電站對接。但是這種對接并不智能，機(jī)器需要經(jīng)過多次嘗試后才能準(zhǔn)確地對接到充電站進(jìn)行充電，既效率低下，也造成了對電量無謂的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種對接系統(tǒng)，包括自動行走設(shè)備與用于向所述自動行走設(shè)備充電的充電站，所述自動行走設(shè)備包括:
機(jī)身；
直流供電單元，用于提供所述自動行走設(shè)備的工作電能；
對接槽，開設(shè)于所述機(jī)身前端，所述對接槽具有中軸線；
第一組端子，設(shè)于所述對接槽內(nèi)側(cè)壁上；
所述充電站包括
充電柱，具有軸心線，所述充電柱可收容于所述對接槽中；
第二組端子，設(shè)于所述充電柱的外側(cè)壁上，當(dāng)所述充電柱收容于所述對接槽內(nèi)時(shí)，所述第二組端子與所述第一組端子電性接觸，所述充電柱開始給直流供電單元充電；
所述對接系統(tǒng)還包括:
檢測裝置，用于檢測所述中軸線與所述軸心線的相對位置，并輸出相應(yīng)的位置信號；
控制裝置，用于接收所述位置信號并控制所述自動行走設(shè)備的行止與運(yùn)動方向；
當(dāng)所述檢測裝置檢測到所述中軸線與所述充電柱的軸心線共面時(shí)，所述控制裝置控制所述自動行走設(shè)備沿直線向前運(yùn)動，當(dāng)所述充電柱收容于所述對接槽內(nèi)時(shí)，所述控制裝置控制所述自動行走設(shè)備停止運(yùn)動。
[0004]優(yōu)選地，所述第一組端子包括左右分設(shè)于所述對接槽內(nèi)側(cè)壁上的第一觸片與第二觸片，所述第二組端子包括設(shè)于所述充電柱外側(cè)壁上的第三觸片與所述第四觸片，當(dāng)所述充電柱收容于所述對接槽內(nèi)時(shí)，所述第一觸片與所述第三觸片電性接觸，所述第二觸片與所述第四觸片電性接觸。
[0005]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第三觸片與所述第四觸片繞所述充電柱的周向側(cè)壁設(shè)置，且沿豎直方向上下設(shè)置，所述第三觸片與所述第四觸片在豎直方向上具有間隙。
[0006]優(yōu)選地，所述自動行走設(shè)備為割草機(jī)，其具有切割機(jī)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選地，所述自動行走設(shè)備為吸塵設(shè)備，其具有能夠吸風(fēng)與吹風(fēng)的機(jī)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明對接系統(tǒng)可以適用于自動割草機(jī)、自動吸塵器等自動化程度較高的電動工具中，自動行走設(shè)備尋找充電站的過程簡單、快速，既提高了效率，也節(jié)省了時(shí)間，同時(shí)對接的準(zhǔn)確度高。
【附圖說明】
[0009]附圖1為本發(fā)明對接系統(tǒng)的自動行走設(shè)備的示意圖；
附圖2(a)為本發(fā)明對接系統(tǒng)的充電站的主視圖；
附圖2(b)為本發(fā)明對接系統(tǒng)的充電站的俯視圖；
附圖3為本發(fā)明對接系統(tǒng)的第一狀態(tài)示意圖；
附圖4為本發(fā)明對接系統(tǒng)的第二狀態(tài)示意圖；
附圖5為本發(fā)明對接系統(tǒng)的第三狀態(tài)示意圖。
[0010]附圖中:
1-自動行走設(shè)備，2-充電站；
I1-機(jī)身，12-對接槽，13-中軸線，14-第一觸片，15-第二觸片；
21-充電柱，22-軸心線，23-第三觸片，24-第四觸片。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明對接系統(tǒng)的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012]本發(fā)明對接系統(tǒng)包括自動行走設(shè)備I與充電站2，附圖1為自動行走設(shè)備I的示意圖，附圖2為充電站2的示意圖，其中附圖2分為附圖2(a)與附圖2(b)，分別對應(yīng)了充電站2的主視圖與俯視圖。自動行走設(shè)備I可以是割草機(jī)、吸塵器等智能電動工具，其包括機(jī)身11，機(jī)身11前端開設(shè)有對接槽12，對接槽12具有中軸線13，優(yōu)選將對接槽12設(shè)置為圓形，這樣中軸線13剛好通過對接槽12的圓心。在對接槽12的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有用于與充電站2對接的第一組端子，本實(shí)施例中，第一組端子包括第一觸片14與第二觸片15。自動行走設(shè)備I內(nèi)部還設(shè)有檢測裝置與控制裝置，其中檢測裝置用于檢測周邊的環(huán)境，在本實(shí)施例中，該檢測裝置具有圖像識別的功能，即可以預(yù)先輸入一用于比較的標(biāo)準(zhǔn)圖像，隨后通過檢測裝置采集到的信號與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比對，將比較結(jié)果發(fā)送至控制裝置，控制裝置根據(jù)該比較結(jié)果，控制自動行走設(shè)備I直行、轉(zhuǎn)彎或停止工作，在工作時(shí)，自動行走設(shè)備I依靠安裝于其上的直流供電單元提供工作電能。
[0013]與自動行走設(shè)備I相對應(yīng)地，充電站2的充電部分為充電柱21，充電柱21本身的尺寸與對接槽12相對應(yīng)，以能夠剛好卡扣于對接槽12內(nèi)，且能夠自由退出為最佳，充電柱21具有軸心線22且設(shè)有第二組端子，本實(shí)施例中，第二組端子包括第三觸片23與第四觸片24，其中第三觸片23能夠與第一觸片14電性接觸，第四觸片24能夠與第二觸片15電性接觸，當(dāng)上述兩組端子均電性接觸時(shí)，充電柱21開始給自動行走設(shè)備I的直流供電單元充電。
[0014]附圖3-5繪示了本發(fā)明對接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)對接過程的步驟。當(dāng)自動行走設(shè)備I在草坪或地板上工作時(shí)，其依靠超聲波或GPS定位系統(tǒng)功能，對周圍的環(huán)境進(jìn)行識別，例如墻壁、障礙物等，隨后由接收了位置信號的控制裝置控制自動行走設(shè)備進(jìn)行路線的變更等。當(dāng)自動行走設(shè)備接收到低電壓、雨淋或強(qiáng)制回歸等控制信號后，檢測裝置開始對充電柱的位置進(jìn)行檢測。首先，對接系統(tǒng)通過超聲波或GPS定位將自動行走設(shè)備I移動至以充電柱21的軸心線22為圓心，3-5米的圓形范圍內(nèi)，隨后會旋轉(zhuǎn)一周尋找充電柱21的大致位置并修正機(jī)身的方向，在這里，圖像識別系統(tǒng)預(yù)存了充電柱21的形狀及顏色的明顯的特征，自動行走設(shè)備會將采集到的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比對，當(dāng)在視野范圍能存在與標(biāo)準(zhǔn)圖像相同的影響時(shí)，就開始精確定位:檢測裝置開始檢測中軸線13與軸心線22的相對位置，一般情況下，二者在三維空間中是異面直線，控制裝置會根據(jù)位置對自動行走設(shè)備I進(jìn)行微調(diào)，使二者盡可能靠近；當(dāng)二者共面時(shí)，對接槽12剛好對準(zhǔn)充電柱21，此時(shí)控制裝置控制自動行走設(shè)備I向前運(yùn)動，這樣對接槽12就會向前剛好卡住充電柱21，此時(shí)第一觸片14與第三觸片23電性接觸，第二觸片15與第四觸片24電性接觸，整個(gè)充電電路接通，充電柱21開始給直流供電單元充電，此時(shí)控制裝置控制自動行走設(shè)備I停止運(yùn)動，至此，整個(gè)回歸充電過程完成。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案，第三觸片23與第四觸片24均環(huán)繞在充電柱21的周向側(cè)壁上，且一上一下，二者之間留有一定間隙，對應(yīng)的第一觸片14與第二觸片15也一上一下地設(shè)置在對接槽12的內(nèi)側(cè)壁上，保證能夠以一一對應(yīng)即可這樣做的優(yōu)點(diǎn)是能夠節(jié)省對接處的空間，且觸片與觸片之間接觸部分面積較大，連接更加可靠。同時(shí)，對于充電柱21可以將其涂上特殊的顏色或修改其輪廓，使得圖像識別裝置易于對其識別。
[0016]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠有效地提高自動行走設(shè)備I與充電站2對接的效率與準(zhǔn)確度，可以廣泛應(yīng)用于自動化程度較高的電動工具領(lǐng)域。
[0017]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種對接系統(tǒng)，包括自動行走設(shè)備(I)與用于向所述自動行走設(shè)備(I)充電的充電站(2)，其特征在于: 所述自動行走設(shè)備(I)包括 機(jī)身(11); 直流供電單元，用于提供所述自動行走設(shè)備的工作電能； 對接槽(12)，開設(shè)于所述機(jī)身(11)前端，所述對接槽(12)具有中軸線(13)； 第一組端子，設(shè)于所述對接槽(12)內(nèi)側(cè)壁上； 所述充電站⑵包括 充電柱(21)，具有軸心線(22)，所述充電柱(21)可收容于所述對接槽(12)中； 第二組端子，設(shè)于所述充電柱(21)的外側(cè)壁上，當(dāng)所述充電柱(21)收容于所述對接槽(12)內(nèi)時(shí)，所述第二組端子與所述第一組端子電性接觸，所述充電柱(21)開始給直流供電單元充電； 所述對接系統(tǒng)還包括 檢測裝置，用于檢測所述中軸線(13)與所述軸心線(22)的相對位置，并輸出相應(yīng)的位置信號； 控制裝置，用于接收所述位置信號并控制所述自動行走設(shè)備(I)的行止與運(yùn)動方向；當(dāng)所述檢測裝置檢測到所述中軸線(13)與所述充電柱的軸心線(22)共面時(shí)，所述控制裝置控制所述自動行走設(shè)備(I)沿直線向前運(yùn)動，當(dāng)所述充電柱(21)收容于所述對接槽(12)內(nèi)時(shí)，所述控制裝置控制所述自動行走設(shè)備(I)停止運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接系統(tǒng)，其特征在于:所述第一組端子包括左右分設(shè)于所述對接槽(12)內(nèi)側(cè)壁上的第一觸片(14)與第二觸片(15)，所述第二組端子包括設(shè)于所述充電柱(21)外側(cè)壁上的第三觸片(23)與所述第四觸片(24)，當(dāng)所述充電柱(21)收容于所述對接槽(12)內(nèi)時(shí),所述第一觸片(14)與所述第三觸片(23)電性接觸，所述第二觸片(15)與所述第四觸片(24)電性接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對接系統(tǒng)，其特征在于:所述第三觸片(23)與所述第四觸片(24)繞所述充電柱(21)的周向側(cè)壁設(shè)置，且沿豎直方向上下設(shè)置，所述第三觸片(23)與所述第四觸片(24)在豎直方向上具有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的對接系統(tǒng)，其特征在于:所述自動行走設(shè)備(I)為割草機(jī)，其具有切割機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的對接系統(tǒng)，其特征在于:所述自動行走設(shè)備(I)為吸塵設(shè)備，其具有能夠吸風(fēng)與吹風(fēng)的機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于自動化電動工具充電的對接系統(tǒng)，包括自動行走設(shè)備與充電柱，自動行走設(shè)備包括機(jī)身、用于提供自動行走設(shè)備工作電能的直流供電單元，機(jī)身前端開設(shè)有具有中軸線的對接槽，對接槽上設(shè)有第一組端子，充電柱具有軸心線，充電柱的周向側(cè)壁上設(shè)有第二組端子，充電柱能夠卡設(shè)于對接槽內(nèi)，此時(shí)第一組端子與第二組端子電性接觸，充電柱開始給直流供電單元充電；所述對接系統(tǒng)還包括檢測裝置與控制裝置，當(dāng)所述對接系統(tǒng)向充電柱回歸時(shí)，檢測裝置會檢測中軸線與軸心線的相對位置，并將位置信號發(fā)送給控制裝置，控制裝置接收信號后對機(jī)身作出調(diào)整，直至中軸線與軸心線共面，隨后控制機(jī)身直行并將充電柱卡入對接槽內(nèi)充電。
【IPC分類】H02J7-00, G05D1-02
【公開號】CN104571102
【申請?zhí)枴緾N201310497008
【發(fā)明人】劉芳世
【申請人】蘇州寶時(shí)得電動工具有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月21日