[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

说明书

本发明公开了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，涉及全自动充电插接技术领域，具体为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，所述动平台的下方安置有静平台，所述动平台与静平台之间连接有压簧和拉簧，所述动平台的上表面固定有插头接口，所述插头的上方两侧均设置有导向面，所述导向杆的外圈套设有弹簧。该基于电动汽车充电机器人的末端柔顺机构及使用方法中，末端柔顺机构结构简单，在电动汽车全自动充电机器人末端设置一个被动柔顺机构来补偿装配的位姿误差，在降低成本的同时大大提高插接成功率，能够提高用户在用电过程中的安全性及操作性。

技术领域

本发明涉及全自动充电插接技术领域，具体为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。

背景技术

电动汽车能有效地缓解能源危机，减少环境污染，以其高效、节能、低噪声、零排放等优点越来越受到各国政府和企业的重视，电动汽车是未来发展的必然趋势，随着新能源汽车在全世界的普及，基础的充电配套设备也在快速增长，随着新能源产业的发展，对电动汽车的充电方式、充电安全、充电体验也提出了更高的要求。

一般的充电方式需要人工插接完成充电，相对于交流充电，直流充电枪更大、线缆更重，这大大降低了用户的使用体验，而充电线缆粗长导致移动不方便，充电线容易被车胎挤压，用户对设备的违规操作，造成充电枪头锈蚀、充电枪线绝缘皮磨损、充电桩屏幕反应不灵敏等问题，致使新能源汽车无法正常充电甚至面临严重的安全问题，并且，如果没有及时拔掉充电线会造成增量充电，增加电量消耗，目前持续提升充电设施安全性、便利性是行业急需突破的难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了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，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：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，所述动平台的下方安置有静平台，所述动平台与静平台之间连接有压簧和拉簧，且压簧和拉簧之间为间隔设置，所述动平台的上表面固定有插头接口，且插头接口的上方配合有插头，所述插头的上方两侧均设置有导向面，且导向面与动平台之间连接有导向杆，所述导向杆的外圈套设有弹簧，所述动平台上开设有轴向通孔，且导向杆穿过轴向通孔，所述导向杆可沿着轴向通孔方向做直线运动，所述导向杆穿过轴向通孔的一端装有螺母，且导向杆的另一端与导向面固定连接。

可选的，所述压簧和拉簧关于动平台的竖直中心线呈等距离环绕设置，且动平台与静平台之间通过压簧和拉簧构成弹性结构，并且压簧的横截面为梯形。

可选的，所述压簧用于提供轴向变形及切向变形能力，其中，所述压簧选用矩形弹簧，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。

可选的，所述拉簧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发生初始变形以形成稳定连接，同时拉簧和压簧构成变刚度弹簧结构，所述变刚度弹簧结构在初始状态下，压簧刚度较低，以便于柔顺变形，在插拔状态下，压簧刚度较高，使压簧不发生失稳，其中，拉簧的内径尺寸为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。

可选的，所述轴向通孔内部安装有直线轴承，且直线轴承与动平台之间通过卡簧定位，所述导向杆从直线轴承中贯穿，且导向杆在直线轴承中做直线运动。