[发明专利]机器人操作的车辆充电站

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种针对电动或扩展领域的电动车辆的机器人操作的车辆充电站。

背景技术

不同种类的机动车辆，例如电动车辆（EV）、增程式电动车辆（EREV）、和混合动力电动车辆（HEV），其装配有需要周期性充电的能量存储系统。通常，通过将能量存储系统连接至电源，例如AC供电线路，可为其充电。尽管在每辆车辆使用之前或之后为车辆能量存储系统再充电是有利的，当前的系统要求车辆驾驶员手动地将供电线路插入车辆。这样的手动操作对车辆驾驶员来说并不总是方便的，可能导致错过充电的情况和/或随之的车辆性能退化。

发明内容

为电动车辆的电池充电的机器人充电站包括基部板、提升部（riser）和机器人手臂。提升部与基部板联接并基本横向于基部板延伸。机器人手臂从提升部延伸并支撑末端执行器，其中机器人手臂被配置为以三个运动度移动末端执行器。末端执行器包括多个电触点（contacts），其被配置为联接置于电动车辆上的插座。

在一种配置中，基部板包括第一端部和第二端部，其中提升部在接近第一端部处联接基部板，轮胎卡位被置于靠近第二端部。该机器人充电站可进一步包括被配置为检测电动车辆存在的存在传感器，和被配置为选择性地控制机器人手臂的控制器。

机器人手臂可包括被配置为给控制器提供可视化反馈的目标跟踪摄像机，其中该控制器被配置为利用可视化反馈引导机器人手臂的运动。

末端执行器可包括被配置为附接于机器人手臂的基部板，和围绕多个电触点的可退回引导件。可退回引导件选择性地在延伸状态和收起状态之间转换，其中可退回引导件被配置为在延伸状态时将末端执行器与插座对齐。末端执行器可进一步包括多个支撑腿（support leg），其在可退回引导件和基部板之间延伸。多个支撑腿可在第一位置和第二位置之间枢转，该腿被配置为当位于第一位置时将可退回引导件保持在延伸状态。另外，支撑腿可被配置为当其枢转至第二位置时允许可退回引导件转换至收起状态。

可退回引导件可包括临近多个电触点的面内向的表面，并进一步包括位于该面内向的表面上的斜面，所述斜面被配置为使末端执行器与位于车辆上的插头对齐。

末端执行器可包括从基部板延伸并围绕多个电触点的机械引导件。在一种配置中，当可退回引导件处于延伸状态时，可退回引导件可以进一步从基部板向外延伸比机械引导件更远。

机器人充电站可进一步包括与末端执行器的基部板联接的并与机器人手臂联接的柔性安装适配器，以允许基部板枢转并绕轴线平移。

类似地，机器人为电动车辆的电池充电的方法可包括：检测电动车辆的存在；将机器人手臂从收回位置转换至操作位置，支撑末端执行器的机器人手臂被配置为与位于电动车辆上的插座（receptacle）电联接；引导末端执行器与车辆上的插座接合地连接；为末端执行器通电。

附图说明

图1是电动车辆机器人充电站的示意性透视图。

图2是带有机器人手臂的电动车辆机器人充电站的示意性平面图，其中机器人手臂处于操作状态。

图3是带有机器人手臂的电动车辆机器人充电站的示意性平面图，其中机器人手臂处于收回状态。

图4是利用机器人充电站为电动车辆充电的方法流程图。

图5是诸如位于电动车辆上的充电插座的示意性透视图。

图6是机器人充电站的末端执行器的一个实施例的示意性透视图。

图7是与电动车辆接合的末端执行器的一个实施例的示意性透视图。

图8是图7提供的末端执行器的局部放大的透视性示意图。

图9是图7提供的末端执行器的示意性局部分解剖面图，其沿线9-9剖开，可退回引导件处于延伸状态。

图10是如图7提供的示意性剖视图，其沿线9-9剖开，可退回引导件处于收缩状态。

图11是包括力传感方式的末端执行器的一个实施例的示意性侧视图。

图12A是用于将末端执行器安装至手柄的柔性安装适配器的示意性俯视图，所示为未施加载荷状态。

图12B是用于将末端执行器安装至手柄的柔性安装适配器的示意性俯视图，与所施加的力一同示出。

图13A是图12A提供的柔性安装适配器的示意性剖面侧视图，其沿线13-13剖开，所示为未施加载荷状态。

图13B是图12A提供的柔性安装适配器的示意性剖面侧视图，其沿线13-13剖开，与所施加的力一同示出。

具体实施方式