[发明专利]一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构及使用方法

权利要求书

1.一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，包括动平台(1)，其特征在于：所述动平台(1)的下方安置有静平台(2)，所述动平台(1)与静平台(2)之间连接有压簧(3)和拉簧(4)，且压簧(3)和拉簧(4)之间为间隔设置，所述动平台(1)的上表面固定有插头接口(5)，且插头接口(5)的上方配合有插头(6)，所述插头(6)的上方两侧均设置有导向面(7)，且导向面(7)与动平台(1)之间连接有导向杆(8)，所述导向杆(8)的外圈套设有弹簧(9)，所述动平台(1)上开设有轴向通孔(10)，且导向杆(8)穿过轴向通孔(10)，所述导向杆(8)可沿着轴向通孔(10)方向做直线运动，所述导向杆(8)穿过轴向通孔(10)的一端装有螺母，且导向杆(8)的另一端与导向面(7)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，其特征在于：所述压簧(3)和拉簧(4)关于动平台(1)的竖直中心线呈等距离环绕设置，且动平台(1)与静平台(2)之间通过压簧(3)和拉簧(4)构成弹性结构，并且压簧(3)的横截面为梯形。

3.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，其特征在于：所述压簧(3)用于提供轴向变形及切向变形能力，其中，所述压簧(3)选用矩形弹簧，其材料截面为矩形，相对于普通弹簧，矩形弹簧材质为合金材料60Si2CrA，其中，压簧(3)内径尺寸为6mm，外径尺寸为12mm，初始长度为60mm，压紧长度为27mm，最大压缩量为30mm，弹簧常数为4.54N/mm，寿命为30万次可压缩量30mm、50万次可压缩量27mm和100万次可压缩量24mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，其特征在于：所述拉簧(4)用于实现复位后该末端柔顺机构的初始位置在±0.5°锥角内，并提供初始拉力使压簧(3)发生初始变形以形成稳定连接，同时拉簧(4)和压簧(3)构成变刚度弹簧结构，所述变刚度弹簧结构在初始状态下，压簧(3)刚度较低，以便于柔顺变形，在插拔状态下，压簧(3)刚度较高，使压簧(3)不发生失稳，其中，拉簧(4)的内径尺寸为5mm，线径尺寸为0.7mm，初始长度为30mm，最大位移量为15.6mm，弹簧常数为0.78N/mm，最大负载为14.71N，初始张力为2.45N，寿命为100万次。

5.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，其特征在于：所述轴向通孔(10)内部安装有直线轴承(11)，且直线轴承(11)与动平台(1)之间通过卡簧(12)定位，所述导向杆(8)从直线轴承(11)中贯穿，且导向杆(8)在直线轴承(11)中做直线运动。

6.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，其特征在于：所述弹簧(9)用于提供导向杆(8)浮动轴向单维的变形能力，使导向杆(8)能够复位，其中，弹簧(9)的内径尺寸为6mm，外径尺寸为9.8mm，线径尺寸为0.9mm，初始长度为70mm，压紧长度为28.8mm，最大压缩量为42mm，弹簧常数为0.29N/mm，最大负载为12.36N，寿命为100万次。

7.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，其特征在于：所述弹簧(9)的两端分别固定在导向面(7)和动平台(1)上，且导向杆(8)和弹簧(9)均在导向面(7)的下表面等距离设置三组，并且导向面(7)呈带有斜度的半圆弧形结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构，其特征在于：所述导向面(7)、弹簧(9)和导向杆(8)组成浮动导向机构，主要用于实现插座和插头(6)之间位姿偏差的纠正。