阅读说明：本技术 一种机器人换电方法、系统 (Robot battery replacement method and system ) 是由 李想 于 2019-01-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种机器人换电方法、系统,其中机器人包括第一机器人和第二机器人,该机器人换电方法包括第一机器人卸载被换电车的馈电电池,并将馈电电池运输至电池存储设备；且第二机器人从电池存储设备取出动力电池,并将动力电池安装至被换电车,解决了现有换电方式中,换电装置需要在换电平台的和充换电架的固定位置往复行走,增加了换电过程所需的时间,从而降低了换电效率的问题,本发明还公开了一种系统,通过实施上述方案,两个配置相同的机器人协同工作,快速的实现换电过程,提供了工作效率,保证了用户的满意度。(The invention discloses a robot battery replacement method and a robot battery replacement system, wherein a robot comprises a first robot and a second robot, and the robot battery replacement method comprises the steps that the first robot unloads a feed battery of a replaced vehicle and transports the feed battery to a battery storage device; and the second robot takes out the power battery from the battery storage device and installs the power battery to the replaced vehicle, so that the problem that in the existing battery replacing mode, a battery replacing device needs to walk in a reciprocating mode at a fixed position of a battery replacing platform and a fixed position of a charging and replacing frame, the time required by the battery replacing process is increased, and the battery replacing efficiency is reduced is solved.)

一种机器人换电方法、系统

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，更具体地说，涉及一种机器人换电方法、系统。

背景技术

随着新能源汽车的普及，如何为能量不足的汽车提供快速有效地能量补给成为车主和各大厂商非常关注的问题。以电动汽车为例，当前主流的电能补给方案之一是电池更换方案。电池更换方案由于可以在很短的时间完成动力电池的更换且对动力电池的使用寿命没有明显的影响，因此是电能补给的主要发展方向之一。在电池更换方案中，在电动汽车进行分箱换电是一种主流的换电方式，且换电方式一般是在专门的充换电站内通过人工、半自动等方式完成。但是，上述换电方式普遍存在换电效率低的问题。造成此问题的原因在于：在一次完整的换电过程中，需要到达换电平台并取走馈电电池，然后运载满电电池再次到达换电平台，即换电装置需要在换电平台的和充换电架的固定位置往复行走，增加了换电过程所需的时间，从而降低了换电效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于现有换电方式中，换电装置需要在换电平台的和充换电架的固定位置往复行走，增加了换电过程所需的时间，从而降低了换电效率的问题，针对该技术问题，提供一种机器人换电方法、系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种机器人换电方法，机器人包括相同配置的第一机器人和第二机器人，机器人换电方法包括：

第一机器人卸载被换电车的馈电电池，并将馈电电池运输至电池存储设备；

且第二机器人从电池存储设备取出动力电池，并将动力电池安装至被换电车。

可选的，机器人包括相同配置的第一机器人和第二机器人包括：

第一机器人和第二机器人均包括用于堆垛电池的堆垛箱、用于装卸电池的装卸托盘，用于行走搬运电池的车轮。

可选的，第一机器人卸载被换电车的馈电电池之前，包括：

确定第一机器人和第二机器人处于空载待命状态。

可选的，第一机器人卸载被换电车的馈电电池包括：

第一机器人接收到第一换电指令时，从初始待命位置驶向被换电车，并取出被换电车的N个馈电电池，N为正整数，且N小于等于第一换电机器人的堆垛层数；初始待命位置与电池存储设备所处的位置相邻。

可选的，第一机器人在接收到第一换电指令后，将馈电电池运输至电池存储设备包括：

第一机器人驶向电池存储设备，将装载的N个馈电电池放置在电池存储设备中。

可选的，第二机器人从电池存储设备取出动力电池包括：

第二机器人接收到第二换电指令时，从初始待命位置驶向电池存储设备，取出N个动力电池,第二换电指令包括被换电车的电池信息。

可选的，第二机器人在接收到第二换电指令后，将动力电池安装至被换电车包括：

第二机器人驶向换电电车，将装载的N个动力电池安装至换电电车。

可选的，将动力电池安装至被换电车之后，包括：

确定换电电车上所有的馈电电池被更换为动力电池。

可选的，将动力电池安装至所述被换电车之后，还包括：

空载的第一机器人和第二机器人驶向初始待命位置；并恢复为空载待命状态。

进一步地，本发明还提供了一种机器人换电系统，机器人换电系统包括电池存储设备、第一机器人和第二机器人；

第一机器人卸载被换电车的馈电电池，并将馈电电池运输至电池存储设备；

且第二机器人从电池存储设备取出动力电池，并将动力电池安装至被换电车。

有益效果

本发明提供一种机器人换电方法、系统，针对现有换电方式中、换电装置需要在换电平台的和充换电架的固定位置往复行走，增加了换电过程所需的时间，从而降低了换电效率，其中机器人包括相同配置的第一机器人和第二机器人，本发明提供的机器人换电方法通过第一机器人卸载被换电车的馈电电池，并将馈电电池运输至电池存储设备；且第二机器人从电池存储设备取出动力电池，并将动力电池安装至被换电车，即本发明提供的机器人换电方法通过第一机器人卸载馈电电池，且第二机器人安装动力电池，两个配置相同的机器人协同工作，快速的实现换电过程，提供了工作效率，保证了用户的满意度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例一提供的机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的机器人换电方法的基本流程图；

图3-1为本发明实施例一提供的第一机器人和第二机器人位于初始待命位置的示意图；

图3-2为本发明实施例一提供的第一机器人卸载馈电电池、第二机器人取出动力电池的示意图；

图3-3为本发明实施例一提供的第一机器人驶向电池存储设备、第二机器人驶向被换电车的示意图；

图3-4为本发明实施例一提供的第一机器人将馈电电池放置至电池装置设备、第二机器人将动力电池安装在被换电车的示意图；

图3-5为本发明实施例一提供的第二机器人卸载馈电电池、第一机器人取出动力电池的示意图；

图3-6为本发明实施例一提供的第二机器人驶向电池存储设备、第一机器人驶向被换电车的示意图；

图3-7为本发明实施例一提供的第二机器人将馈电电池放置至电池装置设备、第一机器人将动力电池安装在被换电车的示意图；

图4为本发明实施例一提供的第一机器人和第二机器人回归空载状态的示意图；

图5为本发明实施例二提供的机器人换电方法的基本流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

为了解决现有方式中，换电装置需要在换电平台的和充换电架的固定位置往复行走，增加了换电过程所需的时间，从而降低了换电效率的问题，本实施例提供一种机器人换电方法，其中机器人人包括相同配置的第一机器人和第二机器人，如图1所示，图1为本实施例提供的机器人示意图，第一机器人和第二机器人均包括用于堆垛电池的堆垛箱101、用于装卸电池的装卸托盘102，用于行走搬运电池的车轮103。即两个机器人(第一机器人和第二机器人)采用相同配置，每个机器人可以独立完成对电池的装卸、堆垛、搬运，进而机器人在换电过程中，不需要其它设备临时放置电池(例如地面、临时托盘等)。如图2所示，本实施例中的机器人换电方法包括：

S201、第一机器人卸载被换电车的馈电电池，并将馈电电池运输至电池存储设备。

在本实施例中，馈电电池位于被换电车底部，其中该被换电车底部的馈电电池可以是暴露在外，第一机器人通过装卸托盘卸载馈电电池，当然馈电电池也可以是通过被换电车的底板承载，第一机器人打开底板，进而取下馈电电池。具体的，第一机器人卸载被换电车的馈电电池包括：第一机器人接收到第一换电指令时，从初始待命位置驶向被换电车，并取出被换电车的N个馈电电池，N为正整数，且N小于等于第一换电机器人的堆垛层数；当然该N也小于等于被换汽车的总馈电电池数量，例如假设被换电车包括8块馈电电池时，第一机器人的堆垛箱包括4个堆垛层，则第一机器人可以共取下4块馈电电池。初始待命位置与电池存储设备所处的位置相邻；可选的，第一机器人的初始待命位置与被换电车的位置之间隔着一个停车位的距离，该距离方便第一机器人行驶、转弯等。在本实施例中，第一机器人接收的第一换电指令可以包括待取下的馈电电池数量N，还可以包括第一机器人的行驶轨迹和操作动作，例如第一机器人根据指令中的行驶轨迹驶向被换电车，根据指令中的操作动作依次卸载被换电车的馈电电池，当取下一块电池将其放置在堆垛箱，直到取下N块馈电电池，或第一机器人的堆垛箱装满。

值得注意的是，第一机器人接收到第一指令后，还可以将馈电电池运输至电池存储设备，具体的，第一机器人驶向电池存储设备，将装载的N个馈电电池放置在电池存储设备中。当然第一机器人驶向电池存储设备的行驶轨迹、放置馈电电池的可以是根据第一换电指令确定的。

S202、且第二机器人从电池存储设备取出动力电池，并将动力电池安装至被换电车。

在此，对第二机器人从电池存储设备取出动力电池进行说明。可以理解的是，本实施例中的电池存储设备存储有充满电的动力电池，且包括各种型号的动力电池，该动力电池用于为车辆提供电能，当然电池存储设备的存储的动力电池数量大于被换电车的馈电电池数量。第二机器人接收到第二换电指令时，从初始待命位置驶向电池存储设备，取出N个动力电池，当然第二机器人通过装卸平台从电池存储设备取下N个动力电池，且取出的N个动力电池被放置在第二机器人的堆垛箱中。为了保证第二机器人取出的动力电池能全部安装至被换电车，当第一机器人根据第一换电指令取出N个馈电电池时，第二换电指令也包括待取出的动力电池数量N；第二换电指令还包括被换电车的电池信息，该电池信息包括但不限于被换电车的馈电电池型号，馈电电池的总数量等；当第一机器人根据其堆垛箱的堆垛层取下N个馈电电池时，第二机器人也根据其堆垛箱的堆垛层取下N个动力电池，即第一机器人取下的馈电电池数量与第二机器人取下的动力电池数量相同。较优的，当第一换电指令和第二换电指令包括待取下的数量时，第一机器人和第二机器人根据换电指令取下对应电池数量；当第一换电指令和第二换电站不包括待取下的数量时，第一机器人和第二机器人根据其堆垛箱的堆垛层取下对应的电池数量。当然本实施例中的第二换电指令可以包括第二机器人的行驶轨迹，且该行驶轨迹与第一机器人的行驶轨迹不同，即第一机器人和第二机器人在行驶过程中不会发生碰撞。

在本实施例中，第二机器人在接收到第二换电指令后，还可以将动力电池安装至被换电车，具体的，第二机器人驶向换电电车，将装载的N个动力电池安装至换电电车。当然第二机器人驶向换电电池的行驶轨迹、安装动力电池的操作可以是根据第二换电指令确定的。

值得注意的是，在本实施例中，第一机器人卸载被换电车的馈电电池之前，还应当确认第一机器人和第二机器人处于空载待命状态，当处于空载待命状态时，第一机器人和第二机器人的堆垛箱是空的，且第一机器人和第二机器人处于未上电。当第一机器人接收到第一换电指令，第一机器人上电，第二机器人接收到第二换电指令时，第二机器人上电。当然第一换电指令和第二换电指令可以由用户下发，也可以由第一机器人和第二机器人所属系统中的模块下发，在此不做任何限定。

应当理解的是，本实施例中的第一机器人和第二机器人可以是同时行动，即第一机器人卸载被换电车的馈电电池，并将馈电电池运输至电池存储设备；同时，第二机器人从电池存储设备取出动力电池，并将动力电池安装至被换电车。两个同配置、同功能机器人协同交替工作，该并行执行的方式节约了换电时间，提高了换电效率，使得用户的等待时间更少，从而提高了用户的体验满意度。在本实施例中，第二机器人将动力电池安装至被换电车之后，还可以确定换电电车上所有的馈电电池被更换为动力电池。例如，如图3-1所示，机器人乙(第一机器人)和机器人甲(第二机器人)同时位于初始待命位置，机器人乙接收到第一换电指令的同时机器人甲也接收到第二换电指令，如图3-2所示，机器人乙卸载被换电车的4块馈电电池时，机器人甲从电池存储设备取下4块动力电池；如图3-3所示，机器人乙驶向电池存储设备、同时机器人甲驶向被换电车，且行驶路径不同。如图3-4所示，机器人乙将4块馈电电池放置至电池装置设备，同时机器人甲将4块动力电池安装在被换电车中。如图3-5所示，机器人甲卸载被换电车的剩余4块馈电电池时，同时机器人乙从电池存储设备取下4块动力电池，如图3-6所示，机器人甲驶向电池存储设备、同时机器人乙驶向被换电车，且行驶路径不同，如图3-7所示，机器人甲将4块馈电电池放置至电池装置设备，同时机器人乙将4块动力电池安装在被换电车中。此时被换电车的8块馈电电池均被更换为动力电池。

当被换电车更换为动力电池后，第一机器人和第二机器人均处空载状态，空载的第一机器人和第二机器人驶向初始待命位置，并恢复为空载待命状态。如图4所示，第一机器人(机器人乙)和第二机器人(机器人甲)均位于电池存储设备旁。

本实施例提供了一种机器人换电方法，通过第一机器人卸载被换电车的馈电电池，并将馈电电池运输至电池存储设备，同时第二机器人从电池存储设备取出动力电池，并将动力电池安装至被换电车，即两个机器人都有装卸、堆垛、搬运功能，换电过程中，不需要其它设备临时放置电池(例如地面、临时托盘等)，且两个同配置、同功能机器人协同交替工作，卸电池和装电池同时进行，提高了工作效率。

实施例二：

为了更好的理解本发明，下面结合一个具体的机器人换电方法为例进行说明，请参见图5所示，整个机器人换电方法包括：

S501、确定第一机器人和第二机器人处于空载待命状态。

在本实施例中，第一机器人和第二机器人都有装卸、堆垛、搬运功能，且第一机器人和第二机器人均位于初始待命位置，该初始待命位置与存储有动力电池的电池存储设备所处的位置相邻；处于空载待命状态时，第一机器人和第二机器人的堆垛箱是空的，且第一机器人和第二机器人处于未上电。

S502、第一机器人接收到第一换电指令时，从初始待命位置驶向被换电车，并取出被换电车的N个馈电电池。

假设本实施例中第一机器人接收到第一换电指令后，第一机器人上电；第一换电指令包括待取出的馈电电池数量，被换电车的馈电电池位于被换电车的底部，且暴露在被换电车外；第一机器人接收到第一换电指令后，先取出第一块馈电电池，并将其放入堆垛箱中，然后取出第二块馈电电池，放入堆垛箱中，直到取出N块电池。

S503、第二机器人接收到第二换电指令时，从初始待命位置驶向电池存储设备，取出N个动力电池。

假设第二机器人接收到第一换电指令后，第二机器人上电；第二换电指令包括待取出的动力电池数量，当然本实施例中的第二换电指令还包括被换电车的电池型号，第二机器人从电池存储设备取出N个与被换电车电池型号对应的动力电池，且将N个动力电池放入堆垛箱。

值得注意的是，S502～S503为并行执行步骤，这里只是为了便于理解分开进行描述。

S504、第一机器人驶向电池存储设备，将装载的N个馈电电池放置在电池存储设备中。

第一机器人从被换电车驶向电池存储设备，将装载的N个馈电电池放置在电池存储设备中。

S505、第二机器人驶向换电电车，将装载的N个动力电池安装至换电电车。

第二机器人从电池存储设备驶向被换电车，将装载的N各电池安装至换电电车中。

值得注意的是，S504～S505为并行执行步骤，这里只是为了便于理解分开进行描述，当然第一机器人的行驶路线和第二机器人的行驶路线没有交叉。

S506、判断被换电车上所有的馈电电池是否均被更换为动力电池，如是，转S509，如否，转S507。

S507、第二机器人从被换电车取出被换电车的M个馈电电池，第一机器人从电池存储设备取出M个动力电池。

假设本实施例中M与N的和为被换电车的总的馈电电池数量。

S508、第二机器人驶向电池存储设备，将M个馈电电池放置至电池存储设备，第一机器人驶向被换电车，将M个动力电池安装至被换电车中。

S509、空载的第一机器人和第二机器人驶向初始待命位置；并恢复为空载待命状态。

当被换电车更换为动力电池后，第一机器人和第二机器人均处空载状态，且驶向电池存储设备旁。

为了更好的理解本发明，本实施例以一个具体的例子，对机器人换电方法进行说明，在换电工作前，两个机器人处于空载待命状态，机器人接收到指令，开始上电，第一机器人驶向被换电车，抽出被换电车N个馈电电池；同时，第二机器人驶向电池存储设备，取出N个动力电池，第一机器人驶向电池存储设备，并将转载的N个馈电电池放入仓储设备；第二机器人驶向被换电车，并将装载的N个动力电池放入被换电车，直至被换电车上所有馈电电池被更换为满电电池，最后空载的第二机器人和第一机器人回到初始待命位置，并回归待命状态，即本实施例提供的机器人换电方法，双机器人，协同规划路径，同时交替工作，提高换电效率，保证了用户的满意度。

实施例三：

本实施例提供一种机器人换电系统，包括电池存储设备、第一机器人和第二机器人，用于实现以下步骤：

第一机器人卸载被换电车的馈电电池，并将馈电电池运输至电池存储设备；

且第二机器人从电池存储设备取出动力电池，并将动力电池安装至被换电车。

值得注意的是，为了不累赘说明，在本实施例中并未完全阐述实施例一、实施例二中的所有示例，应当明确的是，实施例一、实施例二中的所有示例均适用于本实施例。

本实施例提供的机器人换电系统中的电池存储设备、第一机器人和第二机器人体积小，便于运输车携带，便于在狭小的场地开展工作，尤其方便在道路上救援馈电车辆，由运输车将电池存储设备、第一机器人第二机器人运输至救援馈电车辆，由第一机器人和第二机器人协同交替工作，提高换电工作效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。