一种AMR智能机器人室的制作方法

一种amr智能机器人室
技术领域
1.本实用新型涉及一种充电装置，具体涉及一种amr智能机器人室。


背景技术：

2.随着科技和社会的发展，amr(自主移动机器人)的应用越来越广泛。因amr的运行范围较大，通常都配备可充电的动力电池。现有amr主要采用的是接触式有线充电方式，即，在amr和充电电源上对应安装航插母头和航插公头，需充电时将航插公头插入航插母头。接触式有线充电分为手动方式和自动方式，手动方式是指通过人工将航插公头插入航插母头，自动方式是指amr利用搭载的传感器(激光雷达、摄像头、磁条等)进行导航、测距、定位并自动将航插公头插入航插母头。接触式有线充电方式虽然可实现amr充电，但在实际应用中存在着以下问题：1、频繁插拔容易造成航插触点松动、接触不良，进而导致触点烧焦、熔融，影响了充电效率和航插的功能性；2、插拔时航插公头与航插母头结合或脱开的瞬间会产生电火花，对于存在天然气、瓦斯或汽油的场所，很容易引发爆炸、燃烧等安全事故；3、对于自动接触式有线充电而言，需要精确定位，增大了算法难度和定位时间，影响了充电效率，且容易造成航插损伤。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种amr智能机器人室，其具有结构简单、成本低廉、充电效率高、安全可靠、实用性强的优点。
4.为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供的一种amr智能机器人室，包括屋体，所述屋体中设有相互连接的控制模块和充电装置，屋体的前侧设有卷帘门，所述卷帘门的驱动机构与控制模块连接，卷帘门的一侧设有与控制模块连接的第一通讯模块，所述第一通讯模块用于在设定的距离范围内与amr建立通讯连接，所述充电装置包括支撑板、l型托架和充电箱，支撑板通过两端的固定孔竖向安装在屋体中，l型托架通过多个弹性缓冲机构安装在支撑板上，充电箱固定在l型托架上，充电箱中设有发射端充电电路和发射端线圈，发射端线圈处于充电箱前侧凸出的发射端感应盒中。
5.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述amr设有自控装置、导航系统、第二通讯模块以及与动力电池连接的接收端充电电路和接收端线圈，第二通讯模块用于与第一通讯模块配合建立通讯连接，接收端线圈处于amr后侧凸出的接收端感应盒中，导航系统包括激光雷达以及均为测距传感器的第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器和第六传感器，第一传感器和第二传感器对应设置在接收端感应盒的左右侧，第三传感器和第四传感器对应设置在amr的左右侧，第五传感器和第六传感器间隔设置在amr的前侧。
6.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述弹性缓冲机构包括导向套、导向柱和压簧，导向套固定在支撑板上，导向柱固定在l型托架上，导向柱从导向套中穿过并在其端部设有挡块，压簧套在导向柱上并使其两端对应顶压在支撑板和l型托架上。
7.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述充电装置还包括罩住支撑板、l型托架和充电箱的防护罩，所述发射端感应盒从防护罩前侧的通孔中伸出，防护罩在通孔的两侧分别固定有硅胶材质的缓冲块，缓冲块上固定有测距板。
8.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述屋体的前侧设有与控制模块连接的上传感器和下传感器，上传感器用于对卷帘门进行开门到位检测，下传感器用于对卷帘门进行关门到位检测。
9.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述屋体包括框架以及固定在框架上的底板、后侧板、左侧板、右侧板和顶板，所述卷帘门安装在左侧板和右侧板之间；所述控制模块和充电装置安装在后侧板上。
10.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述屋体的前侧顶部设有针对卷帘门的维修仓，维修仓的仓盖与顶板铰接，屋体的前侧底部设有过渡斜坡。
11.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述屋体的底部在四个角处分别设有固定板，固定板上设有安装孔，屋体的顶板上设有四个吊耳。
12.进一步的，本实用新型一种amr智能机器人室，其中，所述l型托架包括底板和竖板，竖板的下端与底板的后端固定连接，所述导向柱的两端分别通过螺钉对应与l型托架和挡块固定连接。
13.本实用新型一种amr智能机器人室与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置屋体，在屋体中设置相互连接的控制模块和充电装置，在屋体的前侧设置卷帘门，并使卷帘门的驱动机构与控制模块连接，在卷帘门的一侧设置与控制模块连接的第一通讯模块，并使第一通讯模块在设定的距离范围内与amr建立通讯连接，让充电装置设置支撑板、l型托架和充电箱，将支撑板通过两端的固定孔竖向安装在屋体中，将l型托架通过多个弹性缓冲机构安装在支撑板上，将充电箱固定在l型托架上，在充电箱中设置发射端充电电路和发射端线圈，并使发射端线圈处于充电箱前侧凸出的发射端感应盒中。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、充电效率高、安全可靠、实用性强的amr智能机器人室。在实际应用中，将本实用新型设置在amr的运行区域内，当动力电池的电量不足时，amr通过导航系统向智能机器人室行进，当amr与智能机器人室之间的距离处于设定的距离范围内时，amr与第一通讯模块建立通讯连接，控制模块向卷帘门发送开门指令，卷帘门打开后amr驶入智能机器人室，amr进入智能机器人室后控制模块向卷帘门发送关门指令，卷帘门执行关门动作；amr通过导航系统向充电装置行进，amr到位后充电装置接通电源，通过发射端线圈的电磁感应即可为动力电池充电；动力电池充满电后，控制模块向卷帘门发送开门指令，卷帘门打开后amr驶出智能机器人室，当amr与智能机器人室之间的距离超出设定的距离范围时，amr与第一通讯模块断开通讯连接，控制模块向卷帘门发送关门指令，卷帘门执行关门动作。至此即完成了一次amr充电过程。本实用新型通过设置屋体，在整个充电过程中可对控制模块、充电装置和amr进行隔离保护，提高了充电的安全性；通过设置控制模块以及与控制模块连接的充电装置、卷帘门和第一通讯模块，配合amr导航系统的各种传感器，实现了amr的智能无线充电目的，与现有接触式有线充电方式相比，一方面避免了因频繁插拔航插造成触点松动、烧焦，影响充电效率和充电功能的现象，且降低了定位精度要求，只要amr和充电装置处于有效的感应范围内即可实现充电，另一方面在整个充电过程中不会产生电火花，对于存在天然气、瓦斯或汽油的场所，不会引发爆炸、燃烧等安全事故，增强了充电的安全性；通过
在充电装置的支撑板和l型托架之间设置多个弹性缓冲机构，可有效缓冲因失控致使amr与充电装置产生的碰撞，提高了amr和充电装置的安全性。
14.下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种amr智能机器人室作详细说明。
附图说明
15.图1为本实用新型一种amr智能机器人室的轴测图；
16.图2为本实用新型一种amr智能机器人室的内部结构图；
17.图3为本实用新型一种amr智能机器人室中充电装置的轴测图；
18.图4为amr的轴测图一；
19.图5为amr的轴测图二。
具体实施方式
20.首先需要说明的，本实用新型中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本实用新型的技术方案及请求保护范围进行的限制。
21.如图1至图3所示本实用新型一种amr智能机器人室的具体实施方式，包括屋体1，在屋体1中设置相互连接的控制模块2和充电装置3，在屋体1的前侧设置卷帘门4，并使卷帘门4的驱动机构与控制模块2连接；在卷帘门4的一侧设置与控制模块2连接的第一通讯模块5，并使第一通讯模块5在设定的距离范围内与amr建立通讯连接。让充电装置3设置支撑板31、l型托架32和充电箱33，将支撑板31通过两端的固定孔311竖向安装在屋体1中，将l型托架32通过多个弹性缓冲机构安装在支撑板31上，将充电箱33固定在l型托架32上，在充电箱33中设置发射端充电电路和发射端线圈，并使发射端线圈处于充电箱33前侧凸出的发射端感应盒331中。
22.通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、充电效率高、安全可靠、实用性强的amr智能机器人室。在实际应用中，将本实用新型设置在amr的运行区域内，当动力电池的电量不足时，amr通过导航系统向智能机器人室行进，当amr与智能机器人室之间的距离处于设定的距离范围内时，amr与第一通讯模块5建立通讯连接，控制模块2向卷帘门4发送开门指令，卷帘门4打开后amr驶入智能机器人室，amr进入智能机器人室后控制模块2向卷帘门4发送关门指令，卷帘门4执行关门动作；amr通过导航系统向充电装置3行进，amr到位后充电装置3接通电源，通过发射端线圈的电磁感应即可为动力电池充电；动力电池充满电后，控制模块2向卷帘门4发送开门指令，卷帘门4打开后amr驶出智能机器人室，当amr与智能机器人室之间的距离超出设定的距离范围时，amr与第一通讯模块5断开通讯连接，控制模块2向卷帘门4发送关门指令，卷帘门4执行关门动作。至此即完成了一次amr充电过程。本实用新型通过设置屋体1，在整个充电过程中可对控制模块2、充电装置3和amr进行隔离保护，提高了充电的安全性；通过设置控制模块2以及与控制模块2连接的充电装置3、卷帘门4和第一通讯模块5，配合amr导航系统的各种传感器，实现了amr的智能无线充电目的，与现有接触式有线充电方式相比，一方面避免了因频繁插拔航插造成触点松动、烧焦，影响充电效率和充电功能的现象，且降低了定位精度要求，只要amr和充电装置3处于有效的感应范围内即可实现充电，另一方面在整个充电过程中不会产生电火花，对于存在天然气、瓦
斯或汽油的场所，不会引发爆炸、燃烧等安全事故，增强了充电的安全性；通过在充电装置3的支撑板31和l型托架32之间设置多个弹性缓冲机构，可有效缓冲因失控致使amr与充电装置产生的碰撞，提高了amr和充电装置的安全性。需要说明的是，上述设定的距离范围是根据实际需要和第一通讯模块5的检测距设置的。
23.如图4和图5所示，在实际应用中，amr设有自控装置、导航系统、第二通讯模块61以及与动力电池连接的接收端充电电路和接收端线圈，其中，第二通讯模块61设有多个并用于与第一通讯模块5配合建立通讯连接；接收端线圈设置在amr后侧凸出的接收端感应盒62中。导航系统包括磁条、摄像头、激光雷达63以及均为测距传感器的第一传感器64、第二传感器65、第三传感器66、第四传感器67、第五传感器68和第六传感器69，其中，第一传感器64和第二传感器65设置在amr的后侧且对应处于接收端感应盒62的左右侧，第三传感器66和第四传感器67对应设置在amr的左右侧，第五传感器68和第六传感器69左右间隔设置在amr的前侧，以实现精确导航、避障、测距和定位。需要说明的是，发射端充电电路和发射端线圈的结构、连接关系，以及接收端线圈、接收端充电电路和动力电池的结构、连接关系为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。在实际应用中，第一通讯模块5和第二通讯模块61可采用wifi模块、4g模块或5g模块等。
24.作为具体实施方式，本实用新型使弹性缓冲机构采用了以下结构设置：包括导向套34、导向柱35和压簧36，将导向套34固定在支撑板31上，将导向柱35固定在l型托架32上，使导向柱35从导向套34中穿过并在其端部设置挡块351，将压簧36套在导向柱35上并使其两端对应顶压在支撑板31和l型托架32上。这一结构的弹性缓冲机构具有结构简单、安装方便、缓冲效果好的优点。在实际应用中，本实用新型通常设置四组弹性缓冲机构并使其对称分布，以提高结构和连接的稳定性；并使导向柱35采用两端分别通过螺钉对应与托架32和挡块351进行固定的连接方式，以便于拆装。需要指出的是，弹性缓冲机构不限于以上列举形式，还可以采用其他可实现缓冲的结构。
25.作为优化方案，本具体实施方式使充电装置3设置了罩住支撑板31、l型托架32和充电箱33的防护罩37，并让发射端感应盒331从防护罩37前侧的通孔中伸出，且使防护罩37在通孔的两侧分别固定了硅胶材质的缓冲块38，在缓冲块38上固定了测距板39。通过设置防护罩37增强了对充电箱33的保护作用，通过缓冲块38的缓冲、阻挡作用可有效避免因失控致使amr与充电装置3挤压损坏，增强了amr和充电装置3的安全性，通过设置测距板39可方便amr进行测距，提高了检测和控制的精确性。同时，本具体实施方式在屋体1的前侧设置了与控制模块2连接的上传感器7和下传感器8，其中，上传感器7用于对卷帘门4进行开门到位检测，下传感器8用于对卷帘门4进行关门到位检测。通过设置上传感器7和下传感器8提高了开关门控制的便利性和精确性。
26.作为具体实施方式，本实用新型使屋体1采用了如下结构：包括框架以及固定在框架上的底板11、后侧板12、左侧板13、右侧板14和顶板15。其中，卷帘门4安装在左侧板13和右侧板14之间；控制模块2和充电装置3安装在后侧板12上。这一结构的屋体1具有结构简单、成本低廉、制备容易、占用空间小的特点，在实际应用中，本实用新型通过将充电装置3设置在后侧板12的中部，以便于amr进行对中、定位。在卷帘门4出现故障时为方便维修，本具体实施方式在屋体1的前侧顶部设置了针对卷帘门4的维修仓，并使维修仓的仓盖16与顶板15铰接，以提高打开维修仓的便捷性。
27.作为具体实施方式，本实用新型在屋体1的前侧底部设置了便于amr进出屋的过渡斜坡17。为便于固定智能机器人室，本具体实施方式在屋体1底部的四个角处分别设置了固定板18，并在固定板18上设置了安装孔。为便于吊装转运智能机器人室，本具体实施方式还在屋体1的顶板15上设置了四个吊耳19。在实际应用中，本实用新型使l型托架32设置了底板321和竖板322，并使竖板322的下端与底板321的后端固定连接，两者的固定连接的方式可采用一体制作、焊接、螺栓连接等多种方式。
28.为帮助技术人员理解本实用新型，下面对amr充电方法及过程做简略说明：
29.s1、当动力电池的电量不足时，amr根据自身导航系统向智能机器人室行进，当amr与智能机器人室之间的距离处于第一距离范围内时，第二通讯模块61与第一通讯模块5建立通讯连接，控制模块2向卷帘门4发送开门指令。
30.s2、卷帘门4执行开门动作，开门到位后上传感器7将开门到位信号反馈给控制模块2，控制模块2向卷帘门4发送停止指令，并向amr发送进屋指令，卷帘门4停止动作，amr驶入智能机器人室。
31.s3、amr进入智能机器人室后控制模块2向卷帘门4发送关门指令，卷帘门4执行关门动作，关门到位后下传感器8将关门到位信号反馈给控制模块2，控制模块2向卷帘门4发送停止指令，卷帘门4停止动作。这一方式在整个充电过程中使充电装置3和amr处于封闭的智能机器人室中，实现了隔离保护，提高了安全性。
32.s4、amr向充电装置3行进的过程中，通过激光雷达63实时检测左侧板13和右侧板14的距离，并根据激光雷达63的检测值调整方向，以使amr中心到左侧板13和右侧板14的距离差处于设定的误差范围内。这一方式可使amr在行进过程中保持对中状态，以便与充电装置3对齐。
33.s5、通过第五传感器68和第六传感器69实时检测测距板39的距离，当第一传感器64和第二传感器65的检测值均处于第二距离范围内时，amr停止行进。这一方式可保证amr与充电装置3具有足够的调头距离，以避免发生碰撞。
34.s6、通过第三传感器66和第四传感器67对应检测左侧板13和右侧板14的距离，amr根据第三传感器66和第四传感器67的检测值微调姿态，直至amr中心到左侧板13和右侧板14的距离差处于设定的误差范围内。这一方式通过对amr进行对中校验，提高了控制的精确性和安全性。
35.s7、amr绕自身z轴旋转180度并继续以倒车方式向充电装置3行进的过程中，通过激光雷达63实时检测左侧板13和右侧板14的距离，并根据激光雷达63的检测值调整方向，以使amr中心到左侧板13和右侧板14的距离差处于设定的误差范围内。
36.s8、通过第一传感器64和第二传感器65实时检测测距板39的距离，当第一传感器64和第二传感器65的检测值均处于第三距离范围内时，amr停止行进。这一方式可使发射端线圈和接收端线圈处于有效的感应范围内，保证了充电的可靠性。
37.s9、通过第四传感器67和第三传感器66对应检测左侧板13和右侧板14的距离，amr根据第四传感器67和第三传感器66的检测值微调姿态，直至amr中心到左侧板13和右侧板14的距离差处于设定的误差范围内。这一方式通过对amr进行再次对中校验，增强了控制的精确性和充电的可靠性。
38.s10、amr通过控制模块2向充电装置3发送充电指令，充电装置3接通电源并通过发
射端线圈和接收端线圈之间的电磁感应为动力电池充电，动力电池的电量充满后，amr通过控制模块2向充电装置3发送停充指令，充电装置3断开电源。
39.s11、控制模块2向卷帘门4发送开门指令，卷帘门4执行开门动作，开门到位后上传感器7将开门到位信号反馈给控制模块2，控制模块2向卷帘门4发送停止指令，并向amr发送出屋指令，卷帘门4停止动作，amr驶出智能机器人室。
40.s12、当amr与智能机器人室之间的距离超出第一距离范围时，第一通讯模块5与第二通讯模块61断开通讯连接，控制模块2向卷帘门4发送关门指令，卷帘门4执行关门动作，关门到位后下传感器8将关门到位信号反馈给控制模块2，控制模块2向卷帘门4发送停止指令，卷帘门4停止动作。
41.至此就完成了一次amr智能无线充电过程，在整个充电过程中无需人工参与，具有流程简单、安全可靠、自化程度高、充电效率快的优点。上述第一距离范围是根据实际需要以及第一通讯模块和第二通讯模块的检测距离设置的，误差范围是根据对中精度要求以及发射端线圈和接收端线圈的感应范围设置的，第二距离范围是根据amr调头需要的空间设置的，第三距离范围是根据发射端线圈和接收端线圈的感应范围设置的。
42.以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种amr智能机器人室，其特征在于，包括屋体(1)，所述屋体(1)中设有相互连接的控制模块(2)和充电装置(3)，屋体(1)的前侧设有卷帘门(4)，所述卷帘门(4)的驱动机构与控制模块(2)连接，卷帘门(4)的一侧设有与控制模块(2)连接的第一通讯模块(5)，所述第一通讯模块(5)用于在设定的距离范围内与amr(6)建立通讯连接，所述充电装置(3)包括支撑板(31)、l型托架(32)和充电箱(33)，支撑板(31)通过两端的固定孔(311)竖向安装在屋体(1)中，l型托架(32)通过多个弹性缓冲机构安装在支撑板(31)上，充电箱(33)固定在l型托架(32)上，充电箱(33)中设有发射端充电电路和发射端线圈，发射端线圈处于充电箱(33)前侧凸出的发射端感应盒(331)中。2.根据权利要求1所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述amr(6)设有自控装置、导航系统、第二通讯模块(61)以及与动力电池连接的接收端充电电路和接收端线圈，第二通讯模块(61)用于与第一通讯模块(5)配合建立通讯连接，接收端线圈处于amr(6)后侧凸出的接收端感应盒(62)中，导航系统包括激光雷达(63)以及均为测距传感器的第一传感器(64)、第二传感器(65)、第三传感器(66)、第四传感器(67)、第五传感器(68)和第六传感器(69)，第一传感器(64)和第二传感器(65)对应设置在接收端感应盒(62)的左右侧，第三传感器(66)和第四传感器(67)对应设置在amr(6)的左右侧，第五传感器(68)和第六传感器(69)间隔设置在amr(6)的前侧。3.根据权利要求2所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述弹性缓冲机构包括导向套(34)、导向柱(35)和压簧(36)，导向套(34)固定在支撑板(31)上，导向柱(35)固定在l型托架(32)上，导向柱(35)从导向套(34)中穿过并在其端部设有挡块(351)，压簧(36)套在导向柱(35)上并使其两端对应顶压在支撑板(31)和l型托架(32)上。4.根据权利要求3所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述充电装置(3)还包括罩住支撑板(31)、l型托架(32)和充电箱(33)的防护罩(37)，所述发射端感应盒(331)从防护罩(37)前侧的通孔中伸出，防护罩(37)在通孔的两侧分别固定有硅胶材质的缓冲块(38)，缓冲块(38)上固定有测距板(39)。5.根据权利要求4所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述屋体(1)的前侧设有与控制模块(2)连接的上传感器(7)和下传感器(8)，上传感器(7)用于对卷帘门(4)进行开门到位检测，下传感器(8)用于对卷帘门(4)进行关门到位检测。6.根据权利要求5所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述屋体(1)包括框架以及固定在框架上的底板(11)、后侧板(12)、左侧板(13)、右侧板(14)和顶板(15)，所述卷帘门(4)安装在左侧板(13)和右侧板(14)之间；所述控制模块(2)和充电装置(3)安装在后侧板(12)上。7.根据权利要求6所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述屋体(1)的前侧顶部设有针对卷帘门(4)的维修仓，维修仓的仓盖(16)与顶板(15)铰接，屋体(1)的前侧底部设有过渡斜坡(17)。8.根据权利要求6所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述屋体(1)的底部在四个角处分别设有固定板(18)，固定板(18)上设有安装孔，屋体(1)的顶板(15)上设有四个吊耳(19)。9.根据权利要求6所述的一种amr智能机器人室，其特征在于，所述l型托架(32)包括底板(321)和竖板(322)，竖板(322)的下端与底板(321)的后端固定连接，所述导向柱(35)的
两端分别通过螺钉对应与l型托架(32)和挡块(351)固定连接。

技术总结
本实用新型涉及一种AMR智能机器人室，包括屋体，屋体中设有相互连接的控制模块和充电装置，屋体的前侧设有卷帘门，卷帘门的驱动机构与控制模块连接，卷帘门的一侧设有与控制模块连接的第一通讯模块，第一通讯模块用于在设定的距离范围内与AMR建立通讯连接，所述充电装置包括支撑板、L型托架和充电箱，支撑板通过两端的固定孔竖向安装在屋体中，L型托架通过多个弹性缓冲机构安装在支撑板上，充电箱固定在L型托架上，充电箱中设有发射端充电电路和发射端线圈，发射端线圈处于充电箱前侧凸出的发射端感应盒中。其具有结构简单、充电效率高、安全可靠、实用性强的优点。实用性强的优点。实用性强的优点。


技术研发人员：张南设 李旭升 路园
受保护的技术使用者：北京讯腾智慧科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/5/25