TWI709026B - 充電裝置 - Google Patents

Abstract

一種充電裝置，適於對一自主移動裝置進行充電。充電裝置包括一底座、一移動單元以及一充電支臂。移動單元配置於底座上，且適於相對於底座沿一移動方向移動。充電支臂配置於該移動單元上，且具有一第一部分以及一第二部分，第一部分樞接於移動單元，第二部分適以與自主移動裝置對接。在自主移動裝置對接於充電支臂的過程中，充電支臂適於相對於移動單元旋轉，且充電支臂藉由移動單元適於沿移動方向移動，以使充電裝置與自主移動裝置對位。

Description

充電裝置

本揭示是有關於一種充電裝置，且特別是有關於一種與自主移動裝置相關的充電裝置。

一般來說，自主移動裝置會搭配充電裝置以進行回充。充電裝置通常會設置在一定位處，而自主移動裝置能夠自動移動至所述定位處，並與充電裝置對接以進行充電。

然而，在自主移動裝置移動至充電裝置的過程中，自主移動裝置與充電裝置之間可能會產生偏移量，例如角度偏差、位置偏差、地面不平、自主移動裝置的輪子磨損或組裝造成的高度公差等問題，常導致自主移動裝置與充電裝置之間無法順利的對位，甚至發生卡住的情況。

本揭示提供一種充電裝置，其能夠移動與轉動，以利自主移動裝置對位。

本揭示的充電裝置適於對一自主移動裝置進行充電。充電裝置包括一底座、一移動單元以及一充電支臂。移動單元配置於底座上，且適於相對於底座沿一移動方向移動。充電支臂配置於該移動單元上，且具有一第一部分以及一第二部分，第一部分樞接於移動單元，第二部分適以與自主移動裝置對接。在自主移動裝置對接於充電支臂的過程中，充電支臂適於相對於移動單元旋轉，且充電支臂藉由移動單元適於沿移動方向移動，以使充電裝置與自主移動裝置對位。

基於上述，本揭示的充電裝置包括底座、移動單元以及充電支臂。充電支臂能夠相對於移動單元旋轉，且移動單元能夠相對於底座橫向移動。如此一來，在自主移動裝置移動至充電裝置的過程中，充電支臂可以具有較大移動裕度，以配合自主移動裝置的位置，使充電裝置與自主移動裝置順利對位，且提升充電的穩定性。

為讓本揭示的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A是依照本揭示的一實施例的一種充電裝置應用於自主移動裝置的立體示意圖。請參考圖1A，本實施例的充電裝置100能夠對一自主移動裝置200進行充電。在本實施例中，充電裝置100包括一殼體110。此處，殼體110分為上殼體111以及下殼體112。需注意的是，圖1A中的上殼體111以虛線繪示，而其他圖中省略了上殼體111的繪示，以更清楚地示意出充電裝置100的結構。

此處，自主移動裝置200例如是大電流機器人，但不以此為限。需注意的是，在本實施例中，自主移動裝置200僅繪示充電的部分，而省略了其他的部分以利於進行描述。

圖1B是圖1A的充電裝置的局部放大的立體示意圖。圖2是圖1B的充電裝置的爆炸示意圖。請參考圖1B與圖2，在本實施例中，充電裝置100包括一底座120、一移動單元130以及一充電支臂140，其中移動單元130配置於底座120上，且充電支臂140配置於移動單元130上。充電支臂140具有相對的一第一部分141以及一第二部分142。第一部分141樞接於移動單元130，第二部分142適以與自主移動裝置200對接。

如圖1A所示，在本實施例中，充電支臂140的第二部分142包括兩電連接部1421，電連接部1421沿該第二軸線A2的方向設置於充電支臂140的左右兩側，以對應於自主移動裝置200的充電端。但在其他實施例中，電連接部1421也可以沿該第一軸線A1的方向設置於充電支臂140的上下兩側，以配合另一型式的自主移動裝置的充電端，並不以此為限制。

在本實施例中，充電裝置100可以設置在一定位處，而自主移動裝置200能夠自動移動至所述定位處，並與充電裝置100的充電支臂140對接。此時，電連接部1421能夠電性連接於自主移動裝置200以進行充電。此外，充電支臂140的電連接部1421可以藉由電線(未繪示)而電性連接於電源端(未繪示)以提供電源予自主移動裝置200。

詳細來說，本實施例的移動單元130具有一底面，且包括突出於底面的一軸部131，充電支臂140的第一部分141透過軸部131樞接於移動單元130。圖3A是圖1B的充電裝置的俯視示意圖。圖3B是圖3A的充電裝置的充電支臂相較於底座轉動的示意圖。圖3C是圖3A的充電裝置的移動單元相較於底座移動的示意圖。如圖3A與圖3B所示，充電支臂140能夠沿一第一軸線A1樞轉。當然，在其他實施例中，移動單元130樞接於底座120的形式並不以上述為限制。

此外，充電支臂140可以藉由配置於軸部131上的扭簧S(圖4A)，而讓被轉動的充電支臂140在未受力而釋放時，恢復至原位(圖3A)。扭簧S例如一端連接於充電支臂140，另一端連接於移動單元130，但並不以此為限。

請參考圖1B與圖2，在本實施例中，移動單元130配置於底座120上。底座120包括一凸部121，凸部121例如為一鎖固件。在本實施例中，鎖固件例如是階級螺絲，但在其他實施例中，並不以此為限制。移動單元130包括一滑槽132，滑槽132貫穿移動單元130的底面。凸部121(鎖固件)能夠伸入滑槽132以鎖固於底座120。

由於凸部121(鎖固件)與移動單元130靠近於滑槽132的部分之間具有裕度，使得移動單元130如圖3A與圖3C所示能夠相對於底座120沿一移動方向M1移動。在本實施例中，移動方向M1垂直於第一軸線A1。

在其他實施例中，凸部121也可以是凸柱或凸塊，並不以上述為限制。亦或是，移動單元與底座在朝向於彼此的部位的其中一者包括凸部，另一者包括滑槽，凸部穿設於滑槽，以使移動單元能夠相對於底座移動。

在本實施例中，凸部121的數量繪示為兩個，滑槽132的數量繪示為兩個，使其能夠較穩定地滑動，但在其他實施例中，只要凸部121與滑槽132的數量相配合即可，凸部121與滑槽132的數量也可以分別為一個或兩個以上，並不以上述為限制。

進一步而言，充電裝置100更包括一第一彈性件150。第一彈性件150具有相對的一第一端151以及一第二端152，第一端151連接於移動單元130，第二端152連接於底座120，且第一彈性件150的延伸方向平行於移動方向M1。

在本實施例中，移動單元130包括一主體133以及位於主體133外側的一容納部134。具體來說，容納部134連接於移動單元130的側壁135。

底座120具有一擋板122，擋板122靠近於容納部134。第一彈性件150位於容納部134與擋板122之間，且第一端151連接於側壁135，而第二端152連接於擋板122。

在本實施例中，第一彈性件150的數量繪示為兩個，容納部134的數量繪示為兩個，擋板122的數量繪示為兩個，以幫助移動單元130順利復位，但在其他實施例中，只要第一彈性件、容納部與擋板的數量相配合即可，第一彈性件、容納部與擋板的數量也可以分別為一個或兩個以上，並不以上述為限制。

以下將更進一步說明移動單元復位的方式。需注意的是，在本實施例中，由於圖3C中左側的第一彈性件150以及擋板122被容納部134遮擋住，故以虛線繪示。由於圖3C中右側的第一彈性件150的一部分被容納部134遮擋住，故以虛線繪示。

請參考圖3A與圖3C，當移動單元130相對於底座120沿移動方向M1移動時，第一彈性件150會產生變形。舉例來說，當移動單元130沿移動方向M1朝面向圖中左側移動時，如圖3C所示，左側的第一彈性件150的兩端分別被側壁135以及擋板122壓縮，而右側的第一彈性件150的兩端分別被側壁135以及擋板122拉伸。當充電支臂140未受力時，移動單元130能夠藉由左側的第一彈性件150，以及右側的第一彈性件150變形而復位(也就是回到正中間、不偏移的位置)，如圖3A所示。

在本實施例中，底座還可相對於殼體樞轉。詳細地說，請參考圖1B與圖2，在本實施例中，下殼體112具有一底部1121。底座120配置於底部1121上且沿一第二軸線A2樞接於下殼體112。底座120能夠沿第二軸線A2樞轉而靠近或遠離底部1121。在本實施例中，第二軸線A2垂直於第一軸線A1。

在本實施例中，下殼體112包括配置於底部1121且相對的兩第一樞接部1122。兩第一樞接部1122沿移動方向M1配置。底座120配置於兩第一樞接部1122之間，且底座120更包括對應於兩第一樞接部1122的兩第二樞接部123(圖1B)。

在本實施例中，充電裝置100更包括一桿件160。此處，桿件160例如為固定銷。第一樞接部1122與第二樞接部123為穿孔，固定銷分別穿設於這些穿孔。

在本實施例中，桿件160具有一溝槽G(圖2)，用以搭配限位件C，此處，限位件C例如是C型環。具體來說，C型環設置在溝槽G以避免第一樞接部1122與第二樞接部123脫離於桿件160。

在本實施例中，桿件160繪示為兩個，但並不以此為限。在其他實施例中，也可以利用單一桿件穿設兩第一樞接部與兩第二樞接部。亦或是，第一樞接部或第二樞接部在朝向於彼此的部位的其中一者包括凸桿，另一者包括穿孔，凸桿樞設於穿孔，以使底座樞接於下殼體，並不以上述為限制。

請參考圖2，在本實施例中，底座120與下殼體112之間具有一第二彈性件170。第二彈性件170遠離於第一樞接部1122以配置於底座120與下殼體112的底部112之間，可以讓底座120呈水平的控制精度佳。當底座120沿第二軸線A2樞轉而遠離或靠近下殼體112的底部1121時，第二彈性件170變形。

圖4A與圖4B是圖1B的充電裝置於不同狀態的側視剖面示意圖。在自主移動裝置200對接於充電支臂140的第二部分142的過程中，底座120能夠朝向或背離下殼體112的底部1121旋轉，如圖4A與圖4B所示。

舉例來說，在自主移動裝置200對接於充電支臂140的過程中，若自主移動裝置200的充電部分的高度高於充電支臂140，則底座120能夠背離底部1121旋轉，如圖4B所示，以使充電支臂140能夠配合自主移動裝置200的高度。此時，彈性體170會被拉伸。當自主移動裝置200與充電裝置100分離(也就是充電支臂140未受力)時，彈性體170縮回初始狀態，以使底座120靠近底部1121以達到自動復位(也就是水平狀態)。

換言之，在自主移動裝置200對接於充電支臂140的過程中，若自主移動裝置200的充電部分的高度低於充電支臂140，則底座120能夠朝向底部1121旋轉，以使充電支臂140能夠配合自主移動裝置200的高度。此時，彈性體170會被壓縮。當自主移動裝置200與充電裝置100分離(也就是充電支臂140未受力)時，彈性體170伸張回到初始狀態，以使底座120遠離底部1121以達到自動復位(也就是水平狀態)。此外，下殼體112也能夠用以限制底座120朝向底部1121的旋轉角度，以避免底座120直接撞擊到地面。

在本實施例中，底座120能夠背離底部1121旋轉約1度，如圖4B所示，但並不以此為限。在其他實施例中，旋轉的角度大小可以依照實際情況而做調整，並不以上述為限制。

在上述配置方式之下，如圖1B所示，底座120與殼體110固定不動，充電支臂140能夠藉由移動單元130而沿移動方向M1移動，充電支臂140能夠相對於移動單元130沿第一軸線A1旋轉，底座120能夠沿第二軸線A2樞轉。如此一來，在自主移動裝置200對接於充電支臂140的過程中，充電裝置100可以具有水平移動的功能，以及水平與垂直方向的角度偏擺的功能，以配合自主移動裝置200的位置，使充電裝置100與自主移動裝置200順利對位，且提升充電的穩定性。

綜上所述，本揭示的充電裝置包括底座、移動單元以及充電支臂。充電支臂能夠相對於移動單元旋轉，移動單元能夠相對於底座橫向移動，底座能夠具有垂直方向的角度偏擺的功能。如此一來，在自主移動裝置移動至充電裝置的過程中，充電支臂可以具有較大移動裕度，以配合自主移動裝置的位置，使充電裝置與自主移動裝置順利對位，且提升充電的穩定性。如此即可吸收自主移動裝置於自動回位的過程中的角度偏差、位置偏差，也可以克服地面不平、自主移動裝置的輪子磨損或組裝造成的高度公差等問題。

雖然本揭示已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭示，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭示的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭示的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:充電裝置 110:殼體 111:上殼體 112:下殼體 1121:底部 1122:第一樞接部 120:底座 121:凸部 122:擋板 123:第二樞接部 130:移動單元 131:軸部 132:滑槽 133:主體 134:容納部 135:側壁 140:充電支臂 141:第一部分 142:第二部分 1421:電連接部 150:第一彈性件 151:第一端 152:第二端 160:桿件 170:第二彈性件 200:自主移動裝置 A1:第一軸線 A2:第二軸線 M1:移動方向 C:限位件 G:溝槽 S:扭簧

圖1A是依照本揭示的一實施例的一種充電裝置應用於自主移動裝置的立體示意圖。 圖1B是圖1A的充電裝置的局部放大的立體示意圖。 圖2是圖1B的充電裝置的爆炸示意圖。 圖3A是圖1B的充電裝置的俯視示意圖。 圖3B是圖3A的充電裝置的充電支臂相較於底座轉動的示意圖。 圖3C是圖3A的充電裝置的移動單元相較於底座移動的示意圖。 圖4A與圖4B是圖1B的充電裝置於不同狀態的側視剖面示意圖。

100:充電裝置

110:殼體

111:上殼體

112:下殼體

120:底座

130:移動單元

140:充電支臂

1421:電連接部

200:自主移動裝置

M1:移動方向

Claims (9)

1. 一種充電裝置，適於對一自主移動裝置進行充電，該充電裝置包括：一底座；一移動單元，配置於該底座上，且適於相對於該底座沿一移動方向移動，其中該移動單元與該底座在朝向於彼此的部位的其中一者包括一凸部，另一者包括沿著該移動方向延伸的一滑槽，該凸部穿設於該滑槽；以及一充電支臂，配置於該移動單元上，該充電支臂具有一第一部分以及一第二部分，該第一部分樞接於該移動單元，該第二部分適以與該自主移動裝置對接，其中在該自主移動裝置對接於該充電支臂的過程中，該充電支臂適於相對於該移動單元旋轉，且該充電支臂藉由該移動單元適於沿該移動方向移動，以使該充電裝置與該自主移動裝置對位。
2. 如申請專利範圍第1項所述的充電裝置，其中該底座包含該凸部，該凸部為一鎖固件，該滑槽位於該移動單元，該鎖固件適於伸入該滑槽以鎖固於該底座。
3. 如申請專利範圍第1項所述的充電裝置，更包括一第一彈性件，該第一彈性件具有相對的一第一端以及一第二端，該第一端連接於該移動單元，該第二端連接於該底座，且該第一彈性件的延伸方向平行於該移動方向。
4. 如申請專利範圍第3項所述的充電裝置，其中該移動單元包括一主體以及位於該主體外側的一容納部，該底座具有一擋板，該擋板靠近於該容納部，該第一彈性件配置於該擋板與該容納部之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的充電裝置，其中該移動單元包括一軸部，該充電支臂的該第一部分透過該軸部樞接於該移動單元，以使該充電支臂適於沿一第一軸線樞轉，該第一軸線垂直於該移動方向。
6. 如申請專利範圍第5項所述的充電裝置，更包括一殼體，該殼體具有一底部，該底座配置於該殼體的該底部上且沿一第二軸線樞接於該殼體，該底座適於沿該第二軸線樞轉而靠近或遠離該底部，該第二軸線垂直於該第一軸線。
7. 如申請專利範圍第6項所述的充電裝置，其中該殼體包括配置於該底部且相對的兩第一樞接部，該兩第一樞接部沿該移動方向配置，該底座配置於該兩第一樞接部之間，且該底座更包括對應於該兩第一樞接部的兩第二樞接部，該充電裝置更包括一桿件，該兩第一樞接部與該兩第二樞接部為多個穿孔，該桿件穿設於該些穿孔。
8. 如申請專利範圍第6項所述的充電裝置，更包括一第二彈性件，連接於該底座與該殼體之間，該第二彈性件受該底座遠離或靠近該殼體的該底部而變形。
9. 如申請專利範圍第6項所述的充電裝置，其中該第二部分包括兩電連接部，該兩電連接部沿該第一軸線或該第二軸線的方向以配置於該充電支臂的兩側，以對應於該自主移動裝置的充電端。

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