一种类单车式机器人的自动换电站的制作方法

1.本实用新型涉及双轮自动驾驶的配套技术领域，尤其涉及一种类单车式机器人的自动换电站。


背景技术：

2.市面上常规的电动自行车、电单车的充电方式有两种：一是直接用车身充电口进行充电；二是提出电池包，单独对电池包充电。第一种缺点是非常不方便，不是所有地方都有充电器和插座，而且车身太大移动不便，充电需要占用较大的场地；第二种缺点是电池包太重，提出吃力，而且很多人都会拿回家充电，有电池包热失控的风险，甚至引起火灾，非常不安全，现在消防也不允许在室内对电池包进行充电。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的上述问题，我们开发了具备单车功能的机器人，可以自由在多种路面行走，可载人和载物，与此同时，针对电池包可向上抽取的类单车式机器人，本实用新型提供了一种类单车式机器人的自动换电站。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种类单车式机器人的自动换电站，包括房体，所述的房体内部设有呈矩形分布的4根立柱，所述立柱的顶部设有一对横梁，立柱的另一方向上部设有一对大梁，所述大梁上设有电池包充电架，电池包充电架用于放置电池包以及对电池包充电，电池包充电架的中央设有通孔，所述的横梁上设有可横向移动的横向移动机构，所述横向移动机构上设有纵向移动机构，所述纵向移动机构上设有上下移动机构，所述上下移动机构的底部设有抓手机构，通过横向移动机构、纵向移动机构、上下移动机构可分别实现抓手机构的横向、纵向、上下移动，所述立柱的中间设有固定台，固定台上设有至少一组定位槽，定位槽用于固定待更换电池的类单车式机器人，同时起到定位的作用，配合抓手机构进行电池更换。
6.作为优选，所述的横向移动机构包括设在横梁上的横向移动底板，横向移动底板的两侧设有横向移动导轨，横向移动导轨上设有可滑动的横向移动滑块，横向移动滑块上设有横向移动上盖板，横向移动上盖板上通过横向电机底座固定设有横向移动电机，横向移动电机的输出轴上设有横向移动齿轮，所述横向移动齿轮与设在横向移动底板上的横向移动齿条啮合连接。
7.作为优选，所述纵向移动机构包括纵向移动大梁，所述纵向移动大梁顶部和内侧均设有纵向移动导轨，纵向移动导轨上配合设有可滑动的纵向移动滑块，纵向移动滑块上设有纵向移动上盖板和纵向移动侧盖板，纵向移动上盖板上通过纵向电机底座设有纵向移动电机，纵向移动电机的输出轴上设有纵向移动齿轮，纵向移动齿轮和设在纵向移动大梁上的纵向移动齿条啮合连接。
8.作为优选，所述上下移动机构包括上下移动滑座和上下移动滑盖，上下移动滑座通过上下移动滑座固定板安装在纵向移动侧盖板上，上下移动滑座内的上部设有上下移动
电机，上下移动电机的输出轴通过连接件与丝杆固定座连接，丝杆固定座上设有第一丝杆，上下移动滑盖内设有第二丝杆，第一丝杆与第二丝杆之间设有丝杆联动件，第二丝杆的两侧均设有上下移动滑杆，第一丝杆和上下移动滑杆的底部设有所述抓手机构。
9.作为优选，所述抓手机构包括抓手固定板，抓手固定板的顶部与第二丝杆及上下移动滑杆固定连接，抓手固定板的底部设有抓手底座，抓手底座的两侧均设有夹板，夹板通过夹板移动轴与设在抓手底座内的夹板驱动电机连接，夹板的内侧设有夹紧块，夹紧块上设有夹紧槽。
10.作为优选，所述的立柱通过底部的立柱固定板安装在地面上，立柱与立柱固定板之间设有立柱支架。
11.作为优选，所述的立柱之间设有紫外线杀毒灯，换电间隙可以为机器人消杀毒，降低病毒细菌传播的风险。
12.作为优选，所述横向移动导轨的两侧设有横向移动导槽，横向移动滑块的内侧设有横向移动滑棱，横向移动滑棱和横向移动导槽配合连接。
13.作为优选，所述纵向移动导轨的两侧设有纵向移动导槽，纵向移动滑块的内侧设有纵向移动滑棱，纵向移动滑棱和纵向移动导槽配合连接。
14.本实用新型的有益效果是：通过横向移动机构、纵向移动机构、上下移动机构可分别实现抓手机构的横向、纵向、上下移动，最后通过抓手机构自动抓取电池包，实现类单车式机器人自动更换电池包，节省了人力，提高了换电效率；可以根据实际需求灵活增减电池包、移动机构和定位槽的数量以及换电站的大小，满足多辆类单车式机器人同时更换电池的需求，进一步提高换电效率；电池包充电通过换电站进行，避免了将车推进楼道或者室内充电，提高了电池包充电的安全性；未来还可以对换电站增加太阳能充电等补能机构，有利于节能环保，具有广阔的改良前景。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型电池包充电架的俯视结构示意图；
17.图3为本实用新型横向移动机构示意图；
18.图4为本实用新型纵向移动机构示意图；
19.图5为本实用新型上下移动机构的示意图；
20.图6为本实用新型抓手机构的示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.如图1-2所示，一种类单车式机器人的自动换电站，包括房体1，所述的房体内部设有呈矩形分布的4根立柱2，所述立柱2的顶部设有一对横梁11，立柱2的另一方向上部设有一对大梁4，所述大梁4上设有电池包充电架5，电池包充电架5用于放置电池包10以及对电池包10充电，电池包充电架5的中央设有通孔501，所述的横梁11上设有可横向移动的横向
移动机构7，所述横向移动机构7上设有纵向移动机构8，所述纵向移动机构8上设有上下移动机构9，所述上下移动机构9的底部设有抓手机构6，通过横向移动机构7、纵向移动机构8、上下移动机构9可分别实现抓手机构6的横向、纵向、上下移动，所述立柱2的中间设有固定台3，固定台3上设有至少一组定位槽301。
23.如图3所示，所述的横向移动机构7包括设在横梁11上的横向移动底板701，横向移动底板701的两侧设有横向移动导轨702，横向移动导轨702上设有可滑动的横向移动滑块704，横向移动滑块704上设有横向移动上盖板707，横向移动上盖板707上通过横向电机底座710固定设有横向移动电机709，横向移动电机709的输出轴上设有横向移动齿轮708，所述横向移动齿轮708与设在横向移动底板701上的横向移动齿条706啮合连接。
24.如图4所示，所述纵向移动机构8包括纵向移动大梁801，所述纵向移动大梁801顶部和内侧均设有纵向移动导轨802，纵向移动导轨802上配合设有可滑动的纵向移动滑块804，纵向移动滑块804上设有纵向移动上盖板811和纵向移动侧盖板812，纵向移动上盖板811上通过纵向电机底座810设有纵向移动电机809，纵向移动电机809的输出轴上设有纵向移动齿轮808，纵向移动齿轮808和设在纵向移动大梁801上的纵向移动齿条806啮合连接。
25.如图5所示，所述上下移动机构9包括上下移动滑座902和上下移动滑盖908，上下移动滑座902通过上下移动滑座固定板901安装在纵向移动侧盖板812上，上下移动滑座902内的上部设有上下移动电机903，上下移动电机903的输出轴通过连接件905与丝杆固定座906连接，丝杆固定座906上设有第一丝杆907，上下移动滑盖908内设有第二丝杆909，第一丝杆907与第二丝杆909之间设有丝杆联动件，通过丝杆联动件可实现用上下移动电机903控制第一丝杆907和第二丝杆909的转动，从而通过第一丝杆907控制上下移动滑盖908的上下移动，通过第二丝杆909控制抓手机构6的上下移动，第二丝杆909的两侧均设有上下移动滑杆910，上下移动滑杆910起到固定抓手机构6的作用，第一丝杆909和上下移动滑杆910的底部设有所述抓手机构6。
26.如图6所示，所述抓手机构6包括抓手固定板601，抓手固定板601的顶部与第二丝杆909及上下移动滑杆910固定连接，抓手固定板601的底部设有抓手底座602，抓手底座602的两侧均设有夹板604，夹板604通过夹板移动轴603与设在抓手底座602内的夹板驱动电机连接，夹板604的内侧设有夹紧块605，夹紧块605上设有夹紧槽606。
27.所述的立柱2通过底部的立柱固定板201安装在地面上，立柱2与立柱固定板201之间设有立柱支架202，所述的立柱2之间设有防护栏13，所述横向移动导轨702的两侧设有横向移动导槽703，横向移动滑块704的内侧设有横向移动滑棱705，横向移动滑棱705和横向移动导槽703配合连接，所述纵向移动导轨802的两侧设有纵向移动导槽803，纵向移动滑块804的内侧设有纵向移动滑棱805，纵向移动滑棱805和纵向移动导槽803配合连接。
28.实际使用时，将类单车式机器人安置于定位槽301内，打开类单车式机器人的电池仓盖板，通过横向移动电机709控制抓手机构6横向移动，通过纵向移动电机809控制抓手机构6纵向移动，通过上下移动机构9控制抓手机构6上下移动，从而将抓手机构6经过通孔501移动到类单车式机器人的电池包上方，通过夹板驱动电机控制夹板604打开，控制抓手机构6继续下移使夹板604位于电池包把手的两侧，控制夹板604夹紧，使夹紧块605的夹紧槽606正好卡住电池包的把手，然后将电池包提出并放置到电池包充电架5的空余位进行充电，电池包充电架5的每个充电位均设有快速插接口可与电池包快速连接充电，之后继续控制抓
手机构6提起电池包充电架5上的满电电池包并将其放入到类单车式机器人的电池仓内完成换电。
29.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。