DE102021130801A1

DE102021130801A1 - Loading robot and method for operating a loading robot

Info

Publication number: DE102021130801A1
Application number: DE102021130801.1A
Authority: DE
Inventors: Alexander Kupfer; Hardo Tumm; Ilias Gkoumas
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Laderoboter (10) zum automatischen Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einer dem Laderoboter (10) zugeordneten, fahrzeugexternen ersten Anschlusseinrichtung (18), die mit einem Ladekabel (32) zum Koppeln mit einer Stromquelle (34) verbunden ist, und einer zweiten Anschlusseinrichtung (44) eines Kraftfahrzeugs (40), wobei der Laderoboter (10) eine Steuereinrichtung (28) aufweist, den Laderoboter derart ansteuert, dass dieser um eine Drehachse (A) rotiert, um gemäß einem ersten Aspekt die vom Träger (16) auf der Drehachse (A) gehaltene erste Anschlusseinrichtung (18) relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung (44) auszurichten, wenn sich der Laderoboter (10) an einer bestimmten Steckposition (P2) unterhalb der zweiten Anschlusseinrichtung befindet; und/oder um gemäß einem zweiten Aspekt das Ladekabel (32) nach einem Ladevorgang in eine Verstauposition (V) zu bringen, in welcher das Ladekabel (32) zumindest zum Teil auf eine durch einen Gehäuseabschnitt (12a) des Robotergehäuses (12) bereitgestellte, um die Drehachse (A) umlaufende Führung (12d) aufgewickelt ist.The invention relates to a charging robot (10) for automatically establishing an electrical contact between a vehicle-external first connection device (18) assigned to the charging robot (10), which is connected to a charging cable (32) for coupling to a power source (34), and a second connection device (44) of a motor vehicle (40), wherein the loading robot (10) has a control device (28) which controls the loading robot in such a way that it rotates about an axis of rotation (A) in order, according to a first aspect, to aligning the first connection device (18) held on the axis of rotation (A) relative to the second connection device (44) when the loading robot (10) is located at a specific plug-in position (P2) below the second connection device; and/or in order, according to a second aspect, to bring the charging cable (32) into a stowed position (V) after a charging process, in which the charging cable (32) is at least partially placed on a housing section (12a) of the robot housing (12) provided around the axis of rotation (A) circumferential guide (12d) is wound.

Description

Die Erfindung betrifft einen Laderoboter zum automatischen Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einer dem Laderoboter zugeordneten, fahrzeugexternen ersten Anschlusseinrichtung, die mit einem Ladekabel zum Koppeln mit einer Stromquelle verbunden ist, und einer zweiten Anschlusseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Dabei weist der Laderoboter ein Gehäuse, einen Träger zum Halten der ersten Anschlusseinrichtung und eine Fahreinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, den auf einem Untergrund positionierten Laderoboter auf dem Untergrund zu fahren und dabei gegenüber dem Untergrund in Bewegungsrichtungen zu bewegen, die zumindest zum Teil parallel zum Untergrund gerichtet sind. Weiterhin umfasst der Laderoboter eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Fahreinrichtung derart anzusteuern, dass der Laderoboter um eine senkrecht zum Untergrund ausgerichtete Drehachse des Laderoboters rotierbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben eines Laderoboters.The invention relates to a charging robot for automatically establishing an electrical contact between a vehicle-external first connection device assigned to the charging robot, which is connected to a charging cable for coupling to a power source, and a second connection device of a motor vehicle. In this case, the charging robot has a housing, a carrier for holding the first connection device and a driving device which is designed to drive the charging robot positioned on a subsurface on the subsurface and to move it in directions of movement relative to the subsurface that are at least partially parallel are directed towards the ground. Furthermore, the loading robot comprises a control device which is designed to control the driving device in such a way that the loading robot can be rotated about an axis of rotation of the loading robot which is oriented perpendicular to the ground. Furthermore, the invention also relates to a method for operating a loading robot.

Typischerweise werden Elektrofahrzeuge beziehungsweise deren Energiespeicher, zum Beispiel Hochvoltbatterien, über ein Ladekabel geladen, welches der Fahrer in eine Ladebuchse am Fahrzeug einführt. Das Ladekabel ist dabei mit einer Stromquelle verbunden, die verschiedenste Ausprägungen annehmen kann. Üblich sind Ladestationen am Straßenrand, im Parkhaus, für die Montage in der Garage oder mobile Stationen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein Ladekabel mit einem Ladestecker, der vorliegend als erste Anschlusseinrichtung bezeichnet wird, automatisiert mittels eines Laderoboters in eine entsprechende Ladebuchse am Fahrzeug einzustecken. Solche Laderoboter können im Allgemeinen auch als fahrbare automatische Ladesysteme bezeichnet werden. Fahrende Roboter stellen dabei eine Ladeverbindung zum Fahrzeug her, indem sie mithilfe einer Hubmechanik eine Steckverbindung herstellen.Typically, electric vehicles or their energy stores, such as high-voltage batteries, are charged using a charging cable that the driver inserts into a charging socket on the vehicle. The charging cable is connected to a power source, which can take many different forms. Charging stations are common on the side of the road, in the multi-storey car park, for installation in the garage or mobile stations. However, there is also the possibility of automatically plugging a charging cable with a charging plug, which is referred to here as the first connection device, into a corresponding charging socket on the vehicle by means of a charging robot. Such loading robots can generally also be referred to as mobile automatic loading systems. Driving robots create a charging connection to the vehicle by using a lifting mechanism to create a plug connection.

Ein Beispiel für einen solchen Laderoboter ist zum Beispiel in der DE 10 2019 122 158 A1 beschrieben. Um den Roboter zu bewegen beziehungsweise zu fahren, weist dieser Räder auf, beispielsweise zwei um eine gemeinsame Drehachse drehbar befestigte Räder, sowie zusätzliche Hilfsräder, die nicht antreibbar sind. Durch nur zwei angetriebene Räder kann der Roboter auch auf der Stelle drehen und ist daher sehr wendig. Weiterhin kann der Laderoboter eine Lidar-Einrichtung aufweisen, um sein Umfeld zu erfassen. Dadurch kann der Laderoboter selbsttätig unter das Fahrzeug navigieren, bis er eine bestimmte Position relativ zur Fahrzeugeinheit erreicht hat. Anschließend wird die Hubeinrichtung ausgefahren, bis der Kontaktabschnitt und der Gegenkontaktabschnitt elektrisch übertragend verbunden sind.An example of such a loading robot is for example in DE 10 2019 122 158 A1 described. In order to move or drive the robot, it has wheels, for example two wheels that are fastened to rotate about a common axis of rotation, as well as additional auxiliary wheels that cannot be driven. With only two driven wheels, the robot can turn on the spot and is therefore very manoeuvrable. Furthermore, the charging robot can have a lidar device in order to record its surroundings. This allows the loading robot to navigate under the vehicle by itself until it has reached a specific position relative to the vehicle unit. The lifting device is then extended until the contact section and the counter-contact section are connected in an electrically transmitting manner.

Aktuelle automatische Systeme müssen zum Beispiel eine Mechanik zum Ausgleich von Parkungenauigkeiten, insbesondere innerhalb der x-y-Bodenebene, d.h. parallel zum Boden bzw. Untergrund, sowie bezüglich der Drehung um die z-Achse, d.h. senkrecht zum Untergrund, aufweisen, um eine exakte Positionierung der fahrzeugseitigen Steckerbuchse sowie des infrastrukturseitigen Steckers zu gewährleisten. Eine solche Mechanik zum Ausgleich von Parkungenauigkeiten benötigt zusätzlichen Bauraum und erhöht aufgrund der Vielzahl an beweglichen Bauteilen die Ausfallraten und führt vermehrt zu Defekten. Ebenso ist die Anfälligkeit gegen Schmutz und weitere Umwelteinflüsse erhöht. Die nötigen Komponenten stellen zudem einen erhöhten Kostenaufwand dar. Zudem besteht eine erhöhte Verletzungsgefahr, zum Beispiel durch Einklemmen, bei einer zusätzlichen Positioniermechanik. Der Antrieb sowie die Lenkung eines Roboters, welcher jeden Punkt innerhalb der x-y-Bodenebene erreichen können sollte, werden oft mit unidirektionalen Rädern oder anderen lenkbaren Antrieben umgesetzt, die sehr aufwendig sind. Weiterhin bleibt die Kabelleitung, das heißt die Führung des Ladekabels von einer Stromquelle bis zum Laderoboter, dabei meist offen liegen und stellt somit eine Stolperfalle und damit eine Verletzungsgefahr dar. Weiterhin sind auch Laderoboter aus dem Stand der Technik bekannt, zum Beispiel aus der oben beschriebenen DE 10 2019 122 158 A1 oder aus der DE 10 2015 015 698 A1 , die eine in den Laderoboter integrierte Verstaumöglichkeit für das Ladekabel ähnlich einer Kabeltrommel aufweisen, oder einen Aufnahmeraum mit einer Führungseinrichtung, die dafür sorgt, dass das Ladekabel nicht ungeordnet im Aufnahmeraum verläuft, sondern zum Beispiel raumsparend in Schleifen geführt wird. Derartige Einrichtungen erfordern noch mehr Aufwand und benötigen zusätzlichen Bauraum, was wiederum zu einer Vergrößerung des Laderoboters selbst führt, was insbesondere dessen Wendigkeit einschränkt, und zudem wiederum dessen Fehleranfälligkeit erhöht.Current automatic systems must, for example, have a mechanism to compensate for parking inaccuracies, especially within the xy floor plane, ie parallel to the floor or subsurface, and with respect to the rotation about the z-axis, ie perpendicular to the subsurface, to ensure exact positioning of the to ensure the vehicle-side socket and the infrastructure-side connector. Such a mechanism for compensating for parking inaccuracies requires additional installation space and, due to the large number of moving components, increases the failure rates and increasingly leads to defects. The susceptibility to dirt and other environmental influences is also increased. The necessary components also represent an increased expense. In addition, there is an increased risk of injury, for example by being trapped, with an additional positioning mechanism. The drive and the steering of a robot, which should be able to reach every point within the xy floor plane, are often implemented with unidirectional wheels or other steerable drives, which are very expensive. Furthermore, the cable line, i.e. the routing of the charging cable from a power source to the charging robot, usually remains open and thus represents a tripping hazard and thus a risk of injury. Charging robots are also known from the prior art, for example from the one described above DE 10 2019 122 158 A1 or from the DE 10 2015 015 698 A1 , which have a stowage option for the charging cable integrated into the charging robot, similar to a cable drum, or a receiving space with a guide device that ensures that the charging cable does not run in a disorderly manner in the receiving space, but is guided in loops to save space, for example. Such devices require even more effort and require additional installation space, which in turn leads to an increase in the size of the charging robot itself, which in particular limits its maneuverability and also in turn increases its susceptibility to errors.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Laderoboter und ein Verfahren bereitzustellen, die es ermöglichen, einen Laderoboter mit hoher Funktionalität und gleichzeitig bauraumeffizienter und einfacher Ausgestaltung bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention to provide a charging robot and a method which make it possible to provide a charging robot with high functionality and at the same time a design that is simple and efficient in terms of installation space.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Laderoboter und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.This object is achieved by a loading robot and a method having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures.

Ein erfindungsgemäßer Laderoboter zum automatischen Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einer dem Laderoboter zugeordneten, fahrzeugexternen ersten Anschlusseinrichtung, die mit einem Ladekabel zum Koppeln mit einer Stromquelle verbunden ist, und einer zweiten Anschlusseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, weist ein Gehäuse auf, einen Träger zum Halten der ersten Anschlusseinrichtung, und eine Fahreinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den auf einem Untergrund positionierten Laderoboter auf dem Untergrund zu fahren und dabei gegenüber dem Untergrund in Bewegungsrichtungen zu bewegen, die zumindest zum Teil oder vollständig parallel zum Untergrund gerichtet sind. Weiterhin weist der Laderoboter eine Steuereinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, die Fahreinrichtung derart anzusteuern, dass der Laderoboter um eine senkrecht zum Untergrund ausgerichtete Drehachse des Laderoboters rotierbar ist. Dabei ist die Steuereinrichtung derart eingerichtet, dass sie die Fahreinrichtung ansteuert, sodass der Laderoboter um die Drehachse rotiert, um die vom Träger auf der Drehachse gehaltene erste Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung auszurichten, wenn sich der Laderoboter an einer bestimmten Steckposition befindet, die sich bezüglich einer ersten zum Untergrund senkrechten Richtung unterhalb der zweiten Anschlusseinrichtung befindet, und/oder um das Ladekabel nach einem Ladevorgang in eine Verstauposition zu bringen, in welcher das Ladekabel zumindest zum Teil auf eine durch einen Gehäuseabschnitt des Gehäuses bereitgestellte, um die Drehachse umlaufende Führung aufgewickelt ist.A charging robot according to the invention for automatically establishing an electrical contact between a vehicle-external first connection device assigned to the charging robot, which is connected to a charging cable for coupling to a power source, and a second connection device of a motor vehicle, has a housing, a carrier for holding the first connection device , and a driving device that is designed to drive the loading robot positioned on a ground on the ground and to move it relative to the ground in directions of movement that are directed at least partially or completely parallel to the ground. Furthermore, the loading robot has a control device that is designed to control the driving device in such a way that the loading robot can be rotated about an axis of rotation of the loading robot that is oriented perpendicular to the ground. The control device is set up in such a way that it controls the driving device so that the loading robot rotates about the axis of rotation in order to align the first connection device held by the carrier on the axis of rotation relative to the second connection device when the loading robot is in a specific plug-in position that is relative to located below the second connection device in a first direction perpendicular to the ground, and/or to bring the charging cable into a stowed position after a charging process, in which the charging cable is at least partially wound onto a guide provided by a housing section of the housing and running around the axis of rotation .

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die Funktionalität des Laderoboters, sich um eine zentrale Drehachse zu drehen, zum einen vorteilhafterweise dazu genutzt werden kann, um die jeweiligen zu kontaktierenden Anschlusseinrichtungen auf einfache Weise korrekt zueinander auszurichten und/oder zu kontaktieren, und zusätzlich auch, um auf einfache Weise das Ladekabel nach einem Ladevorgang um das Gehäuse des Laderoboters herum oder genauer gesagt um eine umlaufende Führung herum aufzuwickeln. Dadurch können zahlreiche Komponenten und zusätzliche Aktoren eingespart werden. Die ersten und zweiten Anschlusseinrichtungen müssen zum Beispiel auch nicht notwendigerweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein, um den Einsteckvorgang und die Ausrichtung zu erleichtern. Ist der Laderoboter mit der ersten Anschlusseinrichtung beispielsweise direkt unter der zweiten Anschlusseinrichtung positioniert, so kann er auf besonders einfache Weise die korrekte rotatorische Ausrichtung der ersten Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung dadurch vornehmen, indem er sich selbst um seine Drehachse rotiert, insbesondere ohne dabei eine zusätzliche translatorische Bewegung auszuführen. Auch der Einsteckvorgang selbst zum Kontaktieren der ersten und zweiten Anschlusseinrichtung kann dadurch enorm erleichtert werden, da durch eine solche rein rotatorische Bewegung um die Drehachse auch kleine Positionskorrekturen auf einfache Weise vorgenommen werden können. Wird vom Laderoboter beispielsweise während des Einsteckvorgangs ein mechanischer Widerstand bemerkt, kann dieser durch Ausführen einer rotatorischen Bewegung eine mögliche Fehlausrichtung einfach korrigieren. Die Wendigkeit eines Laderoboters, die durch die Möglichkeit bereitgestellt ist, den Laderoboter um eine zum Untergrund senkrecht ausgerichtete Drehachse rotieren zu lassen, kann also vorteilhafterweise nicht nur genutzt werden, um den Laderoboter auf möglichst wendige Weise zu seiner Zielposition unterhalb des Fahrzeugs zu fahren, welche vorliegend auch als Steckposition bezeichnet wird, sondern vor allen Dingen auch, um den Steckvorgang und die Ausrichtung der Anschlusseinrichtungen zueinander deutlich zu vereinfachen. Gleichzeitig kann die Rotation des Laderoboters um seine Drehachse noch zu einem anderen sehr vorteilhaften Zweck genutzt werden, nämlich um das Ladekabel nach einem Ladevorgang aufzuwickeln. Der Laderoboter kann sich dazu einfach um seine Drehachse drehen, wodurch das Ladekabel um das Gehäuse herum aufgewickelt wird. Es ist also keine zusätzliche und separat anzusteuernde Kabeltrommel oder sonstige Einrichtung vonnöten, um das Ladekabel auf sehr effiziente Weise in eine Verstauposition zu bringen. Dadurch kann verhindert werden, dass die Kabelleitung bei Nichtnutzung des Laderoboters offen liegen bleibt und eine Stolperfalle darstellt, die eine Verletzungsgefahr birgt. Gleichzeitig wird durch diese vorteilhafte Aufwickelmöglichkeit kein zusätzlicher Bauraum beansprucht. Auch erfordert dies keine spezielle Einrichtung oder keinen bestimmten Aufnahmebereich innerhalb des Laderoboters selbst. Das Kabel kann also einfach in Umfangsrichtung um das Gehäuse des Laderoboters gewickelt werden, wenn der Laderoboter entsprechend um seine Drehachse rotiert. Zur vereinfachten Halterung des Kabels kann das Gehäuse hierzu eine umlaufende Führung bereitstellen. Diese Führung muss aber nicht notwendigerweise eine spezielle Form aufweisen. Die Führung kann auch einfach durch einen Gehäuserand des Gehäuses selbst bereitgestellt sein, welcher den Laderoboter in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse begrenzt. Alternativ kann die Führung dabei auch eine spezielle Führungskontur, zum Beispiel mit einer halbkreisförmigen Vertiefung, aufweisen, um die Aufwicklung des Kabels zu vereinfachen. Die Steuereinrichtung ist also gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung vorzugsweise so eingerichtet, dass, wenn sich der Laderoboter in der Steckposition befindet und eine rotatorische Ausrichtung der ersten Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung zur Herstellung des Kontakts erforderlich ist, was z.B. durch Sensoren des Laderoboters messtechnisch erfasst werden kann, die Steuereinrichtung die Fahreinrichtung derart ansteuert, dass der Laderoboter um die Drehachse rotiert, bis die erste Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung bestimmungsgemäß ausgerichtet ist. Des Weiterhin ist die Steuereinrichtung ist gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung vorzugsweise so eingerichtet, dass diese nach einem Ladevorgang, wenn die erste Anschlusseinrichtung wieder von der zweiten Anschlusseinrichtung getrennt ist, die Fahreinrichtung so ansteuert, dass der Laderoboter um die Drehachse rotiert, wodurch das Ladekabel auf eine umlaufende Führung aufgewickelt wird. In beiden Fällen lassen sich durch die Rotation des Roboters in bestimmten Situationen, nämlich beim Herstellen der elektrischen Kopplung zum Fahrzeug und nach dem Ladevorgang, vorteilhafte Zusatzfunktionen, nämlich ein Ausrichten der Anschlusseinrichtungen zueinander und ein Aufwickeln des Ladekabels, bereitstellen, die keine zusätzlichen mechanischen Komponenten und damit auch keinen zusätzlichen Bauraum benötigen und daher eine besonders bauraumeffiziente und einfache Ausgestaltung des Laderoboters ermöglichen.The invention is based on the finding that the functionality of the loading robot to rotate about a central axis of rotation can be used advantageously to align and/or contact the respective connection devices to be contacted correctly in a simple manner, and additionally also to easily wind up the charging cable after a charging process around the housing of the charging robot or, more precisely, around a peripheral guide. As a result, numerous components and additional actuators can be saved. The first and second connection devices do not necessarily have to be of rotationally symmetrical design, for example, in order to facilitate the insertion process and the alignment. If the charging robot with the first connection device is positioned directly below the second connection device, for example, it can undertake the correct rotational alignment of the first connection device relative to the second connection device in a particularly simple manner by rotating itself about its axis of rotation, in particular without an additional one perform translational movement. The plug-in process itself for contacting the first and second connection device can also be simplified enormously as a result of such a purely rotational movement about the axis of rotation, even small position corrections can be carried out in a simple manner. If the loading robot notices mechanical resistance during the insertion process, for example, it can easily correct a possible misalignment by performing a rotational movement. The maneuverability of a loading robot, which is provided by the possibility of rotating the loading robot around an axis of rotation aligned perpendicular to the ground, can advantageously not only be used to drive the loading robot to its target position below the vehicle in the most manoeuvrable way possible, which is also referred to here as the plug-in position, but above all also in order to significantly simplify the plug-in process and the alignment of the connection devices to one another. At the same time, the rotation of the charging robot around its axis of rotation can be used for another very advantageous purpose, namely to wind up the charging cable after a charging process. The charging robot can simply rotate around its axis of rotation, which winds the charging cable around the housing. There is therefore no need for an additional, separately controlled cable drum or other device in order to bring the charging cable into a stowed position in a very efficient manner. This can prevent the cable line from being left open when the charging robot is not in use and representing a tripping hazard that poses a risk of injury. At the same time, no additional installation space is required due to this advantageous winding option. Also, this does not require any special facility or specific receiving area within the loading robot itself. Thus, the cable can simply be wrapped circumferentially around the housing of the loading robot as the loading robot rotates appropriately about its axis of rotation. For simplified mounting of the cable, the housing can provide a circumferential guide for this purpose. However, this guide does not necessarily have to have a special shape. The guide can also be provided simply by a housing edge of the housing itself, which delimits the loading robot in the radial direction in relation to the axis of rotation. Alternatively, the guide can also have a special guide contour, for example with a semi-circular indentation, in order to simplify winding up the cable. According to a first aspect of the invention, the control device is therefore preferably set up such that when the charging robot is in the plugged-in position and a rotational alignment of the first connection device relative to the second connection device is required to produce the contact eg can be detected metrologically by sensors of the loading robot, the control device controls the driving device such that the loading robot rotates about the axis of rotation until the first connection device is aligned relative to the second connection device as intended. Furthermore, according to a second aspect of the invention, the control device is preferably set up such that after a charging process, when the first connection device is separated again from the second connection device, it controls the driving device in such a way that the charging robot rotates about the axis of rotation, whereby the charging cable is wound onto a revolving guide. In both cases, the rotation of the robot in certain situations, namely when establishing the electrical connection to the vehicle and after the charging process, can provide advantageous additional functions, namely aligning the connection devices to one another and winding up the charging cable, which do not require additional mechanical components and therefore also do not require any additional installation space and therefore enable a particularly space-efficient and simple configuration of the loading robot.

Der Laderoboter ist dabei so ausgestaltet, dass der Träger dazu ausgelegt ist, die erste Anschlusseinrichtung auf der Drehachse zu halten. Dazu kann der Träger zum Beispiel selbst auf der Drehachse positioniert sein. Dies ist besonders vorteilhaft, da durch Rotation des Laderoboters um die Drehachse ebenso eine rein rotatorische Bewegung der ersten Anschlusseinrichtung bewirkt wird, zum Beispiel um eine Mittelachse der Anschlusseinrichtung, sodass die erste Anschlusseinrichtung dabei nicht gleichzeitig auch translatorisch senkrecht zur Drehachse relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung bewegt wird. Dies erleichtert die Ausrichtung enorm. Unter eine rotatorischen Bewegung um die Drehachse soll dabei eine Drehbewegung, d.h. also eine Rotation, um die Drehachse verstanden werden.The loading robot is designed in such a way that the carrier is designed to hold the first connection device on the axis of rotation. For this purpose, the carrier itself can be positioned on the axis of rotation, for example. This is particularly advantageous because rotation of the loading robot about the axis of rotation also causes a purely rotational movement of the first connection device, for example about a central axis of the connection device, so that the first connection device is not simultaneously moved in a translatory manner perpendicular to the axis of rotation relative to the second connection device . This greatly simplifies alignment. A rotational movement about the axis of rotation should be understood to mean a rotary movement, i.e. a rotation, about the axis of rotation.

Der Laderoboter ist, wie beschrieben, fahrbar ausgebildet und kann sich entsprechend auf dem Untergrund in verschiedene Bewegungsrichtungen bewegen, die zumindest zum Teil und vorzugsweise vollständig parallel zum Untergrund gerichtet sind. Der Laderoboter soll also selbst an keiner Stelle, bis z.B. auf die Anbindung des Ladekabels selbst, mechanisch am Untergrund fixiert sein. Eine Befestigung am Untergrund besteht also nicht, insbesondere im Gegensatz zu fest installierten Ladesystemen, was den großen Vorteil hat, dass sich der Laderoboter prinzipiell überall ohne Aufwand einsetzen lässt. Zum Fahren kann der Laderoboter, wie dies später näher erläutert ist, beispielsweise eines oder mehrere Räder und einen Antrieb aufweisen. Die Räder und/oder der Antrieb können zum Beispiel Teil der Fahreinrichtung sein. Auch kann der Laderoboter Sensoren aufweisen, welche dazu ausgelegt sind, eine Umgebung des Laderoboters zu erfassen, wobei der Laderoboter weiterhin dazu ausgelegt sein kann, auf Basis der erfassten Sensordaten sich in seiner Umgebung zu orientieren, die zweite Anschlusseinrichtung des Kraftfahrzeugs aufzufinden und sich korrekt in Bezug auf die zweite Anschlusseinrichtung zu positionieren. Solche Sensoren können zum Beispiel einen Laserscanner beziehungsweise Lidar umfassen, Ultraschallsensoren, eine Kamera, einen Radar oder ähnliches. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Laderoboter zur Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen der ersten Anschlusseinrichtung und der zweiten Anschlusseinrichtung eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, welche an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, insbesondere in einem Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs. Um den Kontakt herzustellen, kann der Laderoboter also einfach unter das Kraftfahrzeug fahren, sich korrekt in Bezug auf die zweite Anschlusseinrichtung ausrichten und den elektrischen Kontakt herstellen. Dies kann beispielsweise unter Verwendung einer später näher erläuterten Hubeinrichtung erfolgen, die den Träger mit der Anschlusseinrichtung nach oben fahren kann, bis der Kontakt zur zweiten Anschlusseinrichtung bestimmungsgemäß hergestellt ist, zum Beispiel bis der Ladestecker als Beispiel für eine erste Anschlusseinrichtung in die fahrzeugseitige Ladebuchse als Beispiel für eine zweite Anschlusseinrichtung eingesteckt ist. As described, the loading robot is designed to be mobile and can accordingly move on the ground in different directions of movement, which are directed at least partially and preferably completely parallel to the ground. The charging robot itself should therefore not be mechanically fixed to the ground at any point, e.g. at the connection of the charging cable itself. There is therefore no attachment to the ground, especially in contrast to permanently installed charging systems, which has the great advantage that the charging robot can in principle be used anywhere without any effort. As will be explained in more detail later, the loading robot can have, for example, one or more wheels and a drive for driving. The wheels and/or the drive can be part of the driving device, for example. The loading robot can also have sensors which are designed to detect the surroundings of the loading robot, in which case the loading robot can also be designed to orient itself in its surroundings on the basis of the detected sensor data, to find the second connection device of the motor vehicle and to position itself correctly in Positioning relation to the second connection device. Such sensors can include, for example, a laser scanner or lidar, ultrasonic sensors, a camera, radar or the like. Furthermore, it is preferred that the charging robot is designed to produce the electrical contact between the first connection device and the second connection device of a motor vehicle, which is arranged on an underside of the motor vehicle, in particular in an underbody area of the motor vehicle. In order to establish contact, the charging robot can therefore simply drive under the motor vehicle, align itself correctly in relation to the second connection device and establish electrical contact. This can be done, for example, using a lifting device, which will be explained in more detail later, and which can move the carrier with the connection device upwards until contact with the second connection device is made as intended, for example until the charging plug as an example for a first connection device is inserted into the vehicle-side charging socket as an example is plugged in for a second connection device.

Beim elektrischen Kontakt zwischen der ersten und zweiten Anschlusseinrichtung handelt es sich weiterhin vorzugsweise um einen galvanischen Kontakt. Dieser wird zudem vorzugsweise durch eine Steckverbindung realisiert. Zu diesem Zweck ist es also bevorzugt, dass eine der beiden Anschlusseinrichtungen als Stecker und die andere als korrespondierende Buchse ausgebildet sind. Die Anschlusseinrichtungen können aber auch als korrespondierende Flächenkontaktstecker ausgebildet sein. Durch eine galvanische Kontaktierung lassen sich deutlich höhere Ladeleistungen bereitstellen als beim induktiven Laden. Nichtsdestoweniger wäre es aber auch möglich, den Kontakt zwischen den beiden Anschlusseinrichtungen als induktiven oder kapazitiven Kontakt auszuführen, um hierüber Ladeleistung zu übertragen.The electrical contact between the first and second connection device is also preferably a galvanic contact. This is also preferably realized by a plug connection. For this purpose it is therefore preferred that one of the two connection devices is designed as a plug and the other as a corresponding socket. However, the connection devices can also be in the form of corresponding surface contact plugs. Significantly higher charging power can be provided through galvanic contact than with inductive charging. Nevertheless, it would also be possible to design the contact between the two connection devices as an inductive or capacitive contact in order to transfer charging power.

Zudem ist es bevorzugt, dass die erste Anschlusseinrichtung Teil des Laderoboters ist. Mit anderen Worten umfasst der Laderoboter vorzugsweise auch die erste Anschlusseinrichtung. Diese ist dann am Träger befestigt. Denkbar wäre es theoretisch aber auch, dass die erste Anschlusseinrichtung Teil eines separat bereitgestellten Ladekabels ist, welches zu einer Ladestation, Wallbox oder Haushaltssteckdose als Beispiele für Stromquellen führt beziehungsweise mit einer solchen Stromquelle koppelbar ist. In diesem Fall könnte der Träger eine korrespondierende Aufnahmerichtung bereitstellen, in welche die erste Anschlusseinrichtung beispielsweise eingesteckt oder aufgenommen oder gehalten werden kann. Die Ausbildung der ersten Anschlusseinrichtung als Teil des Laderoboters hat jedoch den großen Vorteil, dass hierdurch eine deutlich bauraumeffizientere Ausgestaltung des Laderoboters möglich ist. Zudem kann der Laderoboter hierdurch vorteilhafterweise auch kommunikativ einfacher in die Ladeinfrastruktur integriert werden, um zum Beispiel eine Notabschaltung auslösen zu können. Außerdem muss der Benutzer dann keinen manuellen Einsteckvorgang vornehmen, um die erste Anschlusseinrichtung mit dem Träger zu koppeln.In addition, it is preferred that the first connection device is part of the charging robot. In other words, the loading robot preferably also includes the first connection device. This is then attached to the carrier. Theoretically, however, it would also be conceivable for the first connection device to be part of a separately provided charging cable, which leads to a charging station, wall box or household socket as examples of power sources leads or can be coupled with such a power source. In this case, the carrier could provide a corresponding receiving direction, in which the first connection device can be inserted or received or held, for example. However, the design of the first connection device as part of the charging robot has the great advantage that this enables the charging robot to be designed in a significantly more space-efficient manner. In addition, the charging robot can advantageously also be integrated into the charging infrastructure in a simpler way in terms of communication, in order to be able to trigger an emergency shutdown, for example. In addition, the user then does not have to carry out a manual plug-in process in order to couple the first connection device to the carrier.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Laderoboter eine Bodeneinheit zur Anordnung auf dem Untergrund und eine mit der Bodeneinheit gekoppelte, auf der Drehachse angeordnete Hubeinrichtung auf, wobei der Träger ein der Bodeneinheit abgewandtes Ende der Hubeinrichtung darstellt, und wobei die Hubeinrichtung dazu ausgelegt ist, zur Herstellung des elektrischen Kontakts den Träger mit der vom Träger gehaltenen ersten Anschlusseinrichtung gegenüber der Bodeneinheit in der ersten Richtung und entlang der Drehachse anzuheben. Die erste Anschlusseinrichtung kann also beispielsweise an einem Ende der Hubeinrichtung beziehungsweise am Träger, der am Ende der Hubeinrichtung angeordnet ist, angeordnet sein, wobei dieses Ende der Bodeneinheit in Bezug auf die erste Richtung gegenüberliegt. Der Laderoboter kann also dazu ausgelegt sein, die erste Anschlusseinrichtung mittels der Hubeinrichtung von einer eingefahrenen Verstaustellung in der ersten Richtung in eine Kontaktstellung auszufahren, die in Bezug auf die Verstaustellung bezüglich der ersten Richtung erhöht ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei vor allem, dass die Hubeinrichtung auf der Drehachse angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, zum Herstellen des Kontakts den Träger mit der Anschlusseinrichtung entlang der Drehachse anzuheben. Dies vereinfacht die Ausrichtung der ersten Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung enorm, da sich eine solche Ausrichtung dann, wie bereits beschrieben, einfach durch eine rein rotatorische Bewegung des Laderoboters selbst bewerkstelligen lässt. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Entkopplung einer translatorischen Ausrichtung der ersten Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung von einer rotatorischen Ausrichtung der ersten Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung. Gerade da unterhalb eines Kraftfahrzeugs aufgrund der Kraftfahrzeugräder nur begrenzt Platz ist, erleichtert dies die Ausrichtung des Laderoboters.In an advantageous embodiment of the invention, the loading robot has a base unit for arrangement on the ground and a lifting device coupled to the base unit and arranged on the axis of rotation, the carrier representing an end of the lifting device remote from the base unit, and the lifting device being designed to to produce the electrical contact, lifting the carrier with the first connection device held by the carrier relative to the base unit in the first direction and along the axis of rotation. The first connection device can thus be arranged, for example, at one end of the lifting device or on the carrier, which is arranged at the end of the lifting device, with this end being opposite the base unit in relation to the first direction. The loading robot can thus be designed to extend the first connection device by means of the lifting device from a retracted stowed position in the first direction into a contact position which is raised in relation to the stowed position with respect to the first direction. Above all, it is particularly advantageous that the lifting device is arranged on the axis of rotation and is designed to lift the carrier with the connection device along the axis of rotation in order to establish contact. This enormously simplifies the alignment of the first connection device relative to the second connection device, since such an alignment can then, as already described, be accomplished simply by a purely rotational movement of the loading robot itself. This advantageously enables a translational alignment of the first connection device relative to the second connection device to be decoupled from a rotational alignment of the first connection device relative to the second connection device. Precisely because there is only limited space underneath a motor vehicle due to the motor vehicle wheels, this facilitates the alignment of the loading robot.

Für die Hubeinrichtung gibt es darüber hinaus ebenfalls zahlreiche Ausbildungsmöglichkeiten. Eine vorteilhafte Möglichkeit ist zum Beispiel die Ausbildung als eine Scherenhubvorrichtung. Diese ist besonders bauraumsparend, da sie vor allem im eingefahrenen Verstauzustand, das heißt in der oben genannten Verstaustellung, in der Vertikalen, das heißt in der ersten Richtung, sehr bauraumeffizient ausgestaltet sein kann.There are also numerous training options for the lifting device. An advantageous possibility is, for example, the design as a scissor lifting device. This is particularly space-saving, since it can be designed very space-efficient, especially in the retracted stowed state, that is, in the above-mentioned stowed position, in the vertical, that is, in the first direction.

Das Ladekabel ist mit einem ersten Ende an der ersten Anschlusseinrichtung befestigt und mit dem anderen Ende mit einer Stromquelle koppelbar oder gekoppelt. Zu diesem Zweck kann das zweite Ende ebenfalls mit einer Anschlusseinrichtung, zum Beispiel einem Stecker, ausgebildet sein, was wiederum mehr Einsatzmöglichkeiten und mehr Flexibilität bezüglich der Einsatzmöglichkeiten bereitstellt. Nichtsdestoweniger wäre es auch denkbar, dass das Ladekabel mit der Stromquelle fest verdrahtet ist und nicht durch eine Steckverbindung lösbar verbunden ist. Das Ladekabel kann darüber hinaus mehrere elektrische Leiter, insbesondere mindestens zwei und vorzugsweise mehr als zwei, aufweisen. Beispielsweise kann das Ladekabel zusammen mit der ersten Anschlusseinrichtung analog zu einem Ladekabel für einen Typ-2-Ladestecker ausgebildet sein. Auch die erste Anschlusseinrichtung kann zum Beispiel als solcher Typ-2-Ladestecker oder erweiterter Typ-2-Ladestecker ausgebildet sein. Nichtsdestoweniger sind auch andere Ausbildungen möglich, vor allem da sich die gebräuchlichen Steckertypen von Land zu Land und Zeit zu Zeit ändern können. Das Ladekabel an sich kann dabei mehrere elektrische Leitungen umfassen und z.B. analog zu einem Mode-2-Ladekabel oder Mode-3-Ladekabel ausgebildet sein. Um das Ladekabel bei Nichtgebrauch möglichst einfach auf die Führung des Gehäuses aufwickeln zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Kabel beispielsweise durch eine Öffnung in einem den Laderoboter in radialer Richtung bezüglich der Drehachse begrenzenden Gehäuserand in das Gehäuse eingeführt ist und dann zum Beispiel bis zum Träger beziehungsweise der vom Träger gehaltenen Anschlusseinrichtung verläuft. Dazu kann das Ladekabel also von der Öffnung im Gehäuserand bis zur Hubeinrichtung und dann zum Träger und zur ersten Anschlusseinrichtung geführt sein. Dadurch, dass das Kabel durch eine Öffnung im Gehäuserand geführt ist, lässt sich dieses auf einfache Weise bei einer Rotation des Laderoboters auf die umlaufende Führung aufwickeln.A first end of the charging cable is attached to the first connection device and the other end can be coupled or is coupled to a power source. For this purpose, the second end can also be designed with a connection device, for example a plug, which in turn provides more possible uses and more flexibility in terms of possible uses. Nevertheless, it would also be conceivable for the charging cable to be hardwired to the power source and not detachably connected by a plug connection. In addition, the charging cable can have a plurality of electrical conductors, in particular at least two and preferably more than two. For example, the charging cable, together with the first connection device, can be designed analogously to a charging cable for a type 2 charging plug. The first connection device can also be designed, for example, as a type 2 charging connector or an extended type 2 charging connector. Nonetheless, other configurations are possible, particularly as the types of plugs in use may vary from country to country and from time to time. The charging cable itself can include several electrical lines and, for example, be designed analogously to a mode 2 charging cable or mode 3 charging cable. In order to be able to wind up the charging cable as easily as possible on the guide of the housing when not in use, it is advantageous if the cable is inserted into the housing, for example through an opening in a housing edge that delimits the charging robot in the radial direction with respect to the axis of rotation, and then, for example, up to the Carrier or the connection device held by the carrier runs. For this purpose, the charging cable can be routed from the opening in the edge of the housing to the lifting device and then to the carrier and to the first connection device. Because the cable is routed through an opening in the edge of the housing, it can easily be wound onto the circumferential guide when the charging robot rotates.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, die Fahreinrichtung derart anzusteuern, dass der Laderoboter um die Drehachse rotiert, um das in der Verstauposition befindliche Ladekabel abzuwickeln. Mit anderen Worten kann die Rotationsbewegung des Laderoboters nicht nur zum Aufwickeln des Ladekabels nach einem Ladevorgang genutzt werden, sondern auch zum Abwickeln des Ladekabels, um einen zeitlich nachfolgenden Ladevorgang durchzuführen. Wenn der Laderoboter das Ladekabel nach einem Ladevorgang aufwickelt, ist es prinzipiell egal, in welche Rotationsrichtung der Laderoboter dabei rotiert, da sich das Ladekabel in beide Rotationsrichtungen auf die Führung des Gehäuses aufwickeln lässt. Bei einem nachfolgenden Abwickeln des Ladekabels zur Durchführung eines erneuten Ladevorgangs führt der Laderoboter entsprechend eine gegenläufige Rotationsbewegung aus. Mit anderen Worten ist dann die Rotationsrichtung gegensinnig zur Rotationsrichtung ausgerichtet, gemäß welcher das Ladekabel zuletzt auf die Führung aufgewickelt wurde. Um dies zu ermöglichen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise kann eine vorgegebene Rotationsrichtung dem Aufwickelvorgang zugeordnet sein und die entgegengesetzte Rotationsrichtung dem Abwickelvorgang, sodass jeder Aufwickelvorgang in der gleichen Rotationsrichtung und jeder Abwickelvorgang in der gleichen Rotationsrichtung erfolgt. Der Laderoboter kann zum Beispiel das Ladekabel immer durch Rotieren im Uhrzeigersinn abwickeln und durch Rotieren entgegen dem Uhrzeigersinn aufwickeln, oder umgekehrt. Denkbar ist es auch, dass der Laderoboter das Kabel in einer zufälligen Rotationsrichtung aufwickelt oder diese gemäß anderen Kriterien auswählt und beim nächsten Abwickelvorgang die entgegengesetzte Rotationsrichtung wählt. Der Roboter kann auch dazu ausgelegt sein, bei einem Abwickelvorgang eine Rotationsrichtung zu wählen, die den geringsten Fahrwiderstand bietet. Der Fahrwiderstand kann über einen Widerstand an den Rädern detektiert werden. Der Laderoboter kann zum Beispiel dazu ausgelegt sein, seine Bewegungsrichtung und/oder Rotationsrichtung zu ändern, wenn ein erhöhter Fahrwiderstand detektiert wird. Somit kann beispielsweise erreicht werden, dass der Laderoboter das Ladekabel automatisch in der richtigen Rotationsrichtung abwickelt.In a further very advantageous embodiment of the invention, the control device is designed to control the driving device in such a way that the charging robot rotates about the axis of rotation in order to unwind the charging cable located in the stowed position. In other words, the rotation movement of the loading robot can not only to the up be used to wind the charging cable after a charging process, but also to unwind the charging cable in order to carry out a subsequent charging process. If the charging robot winds up the charging cable after a charging process, it does not matter in which direction the charging robot rotates, as the charging cable can be wound onto the guide of the housing in both directions of rotation. When the charging cable is subsequently unwound in order to carry out a new charging process, the charging robot correspondingly performs a counter-rotating movement. In other words, the direction of rotation is then aligned in the opposite direction to the direction of rotation according to which the charging cable was last wound onto the guide. There are various ways to make this possible. For example, a predetermined direction of rotation can be assigned to the winding process and the opposite direction of rotation to the unwinding process, so that each winding process takes place in the same direction of rotation and each unwinding process takes place in the same direction of rotation. For example, the charging robot can always unwind the charging cable by rotating it clockwise and wind it up by rotating it counterclockwise, or vice versa. It is also conceivable that the loading robot winds up the cable in a random direction of rotation or selects it according to other criteria and selects the opposite direction of rotation for the next unwinding process. The robot can also be designed to select a direction of rotation during an unwinding process that offers the least driving resistance. The driving resistance can be detected via a resistance on the wheels. For example, the loading robot can be designed to change its direction of movement and/or its direction of rotation if an increased driving resistance is detected. In this way, for example, it can be achieved that the charging robot automatically unwinds the charging cable in the correct direction of rotation.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung derart eingerichtet, dass sie zum Aufwickeln und/oder Abwickeln des Ladekabels die Fahreinrichtung derart ansteuert, dass die rotatorische Bewegung des Laderoboters um die Drehachse von einer translatorischen Fahrbewegung überlagert ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da sich so der Laderoboter in Richtung der Steckposition bewegen kann beziehungsweise sich durch die translatorische Bewegung der Steckposition annähern kann und durch die überlagerte rotatorische Bewegung gleichzeitig das Ladekabel abwickeln kann. Nach einem Ladevorgang kann der Laderoboter vorteilhafterweise sich durch die überlagerte translatorische Bewegung in Richtung seiner Ausgangsposition bzw. in Richtung seiner Parkposition unter dem Fahrzeug hervor bewegen, während er durch die gleichzeitig überlagerte rotatorische Bewegung dabei das Ladekabel aufwickelt.According to a further very advantageous embodiment of the invention, the control device is set up in such a way that it controls the driving device for winding and/or unwinding the charging cable in such a way that the rotational movement of the charging robot about the axis of rotation is superimposed by a translational driving movement. This is particularly advantageous since the charging robot can move in the direction of the plugged-in position or can approach the plugged-in position through the translational movement and at the same time can unwind the charging cable through the superimposed rotary movement. After a charging process, the charging robot can advantageously move out from under the vehicle as a result of the superimposed translational movement in the direction of its starting position or in the direction of its parking position, while it winds up the charging cable as a result of the simultaneously superimposed rotary movement.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung derart eingerichtet, dass sie zum Aufwickeln und/oder Abwickeln des Ladekabels die Fahreinrichtung derart ansteuert, dass der Laderoboter mindestens eine volle Umdrehung und insbesondere maximal drei, bevorzugt maximal zwei, volle Umdrehungen um die Drehachse ausführt. Dabei kann die Kabellänge des Ladekabels auf den Umfang des Laderoboters abgestimmt sein. Hat der Laderoboter beispielsweise im Falle einer kreisrunden Geometrie der umlaufenden Führung einen Durchmesser von 40 Zentimetern, so lässt sich durch eine ein- bis zweimalige volle Umdrehung des Laderoboters ein Ladekabel mit einer Länge zwischen 1,25 Metern und 2,50 Metern aufwickeln. Ein Ladekabel mit einer solchen Länge ist in der Regel ausreichend, um von einem Stromquellenanschluss in der Nähe eines Parkplatzes eines Kraftfahrzeugs bis zur Steckposition unterhalb eines auf dem Parkplatz geparkten Kraftfahrzeugs geführt zu werden. Ist die Kabellänge zudem auf den Umfang des Laderoboters abgestimmt, hat dies den großen Vorteil, dass der Laderoboter einfach die vorgegebene Anzahl Umdrehungen ausführt, um das Ladekabel aufzuwickeln oder abzuwickeln, da die Anzahl an auszuführenden Umdrehungen, die nicht notwendigerweise ganzzahlig sein muss, dem Roboter vorgegeben sein kann. Hierzu ist in vorteilhafter Weise keine Sensorik erforderlich, um zum Beispiel das Ende des Aufwickelvorgangs oder Abwickelvorgangs zu detektieren. Nichtsdestoweniger ist es denkbar, dass der Laderoboter das Ende eines solchen Auf- und/oder Abwickelvorgangs auch sensorisch erfassen kann, zum Beispiel durch oben bereits beschriebenen detektierbaren Fahrwiderstand.In a further very advantageous embodiment of the invention, the control device is set up in such a way that, for winding and/or unwinding the charging cable, it controls the driving device in such a way that the charging robot makes at least one full revolution and in particular a maximum of three, preferably a maximum of two, full revolutions around the axis of rotation executes The cable length of the charging cable can be matched to the scope of the charging robot. If, for example, the charging robot has a diameter of 40 centimeters in the case of a circular geometry of the circumferential guide, a charging cable with a length of between 1.25 meters and 2.50 meters can be wound up by turning the charging robot once or twice. A charging cable with such a length is usually sufficient to be routed from a power source connection in the vicinity of a parking lot of a motor vehicle to the plug-in position below a motor vehicle parked in the parking lot. If the cable length is also matched to the scope of the charging robot, this has the great advantage that the charging robot simply performs the specified number of revolutions to wind up or unwind the charging cable, since the number of revolutions to be carried out, which does not necessarily have to be an integer, is assigned to the robot can be predetermined. Advantageously, no sensors are required for this, for example to detect the end of the winding or unwinding process. Nevertheless, it is conceivable that the loading robot can also use sensors to detect the end of such a winding and/or unwinding process, for example by means of the detectable driving resistance already described above.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen das Gehäuse und/oder die Führung eine runde, insbesondere kreisförmige, Umfangskontur in einer Umlaufrichtung um die Drehachse auf. Hierdurch lässt sich das Ladekabel besonders einfach aufwickeln und dieses kann sich so auf besonders einfache Weise der Umfangskontur der Führung anschmiegen, da ein solches Kabel aufgrund seiner Dicke nicht sonderlich flexibel ist. Nichtsdestoweniger wären auch andere, zum Beispiel auch eckige, Geometrien als Umfangskontur denkbar. Dabei ist es zudem vorteilhaft, wenn nicht nur die Führung, sondern das Gehäuse an sich eine runde beziehungsweise kreisförmige Umfangskontur aufweist, da dann auf einfache Weise zum Beispiel auch nur ein Teil des Gehäuserands als Führung fungieren kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the housing and/or the guide have a round, in particular circular, peripheral contour in a direction of rotation about the axis of rotation. As a result, the charging cable can be wound up particularly easily and it can thus nestle against the peripheral contour of the guide in a particularly simple manner, since such a cable is not particularly flexible due to its thickness. Nevertheless, other, for example angular, geometries would also be conceivable as the peripheral contour. It is also advantageous if not only the guide, but the housing itself has a round or circular peripheral contour, since then, for example, only part of the edge of the housing can function as a guide in a simple manner.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, beim Herstellen des elektrischen Kontakts die Fahreinrichtung zur Ausführung einer oszillierenden Rotationsbewegung um die Drehachse anzusteuern. Eine solche oszillierende Rotationsbewegung wird vorzugsweise dann ausgeführt, wenn die erste Anschlusseinrichtung bereits einen Teil des Kraftfahrzeugs oder der zweiten Anschlusseinrichtung kontaktiert beziehungsweise berührt. Ein solches Hin- und Herruckeln erleichtert dabei den Einsteckvorgang. Die Amplitude dieser oszillierenden Rotationsbewegung kann entsprechend klein ausgeführt sein und zum Beispiel wenige Millimeter betragen. Registriert der Laderoboter beim Einsteckvorgang zum Beispiel einen bestimmten Widerstand in der ersten Richtung, so kann dieser darauf zurückzuführen sein, dass die erste Anschlusseinrichtung nicht exakt relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung ausgerichtet ist. Dies lässt sich durch die oszillierende Rotationsbewegung leicht beheben und das Einführen der Stecker in die korrespondierenden Buchsenlöcher hierdurch deutlich vereinfachen. Dabei kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, eine solche oszillierende Rotationsbewegung abhängig von einem Steckwiderstand auszuführen. Gestaltet sich der Einstiegvorgang beispielsweise reibungslos, das heißt ohne hohen Einstiegwiderstand, so kann auf die Ausführung einer solchen oszillierenden Rotationsbewegung verzichtet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the control device is designed to actuate the driving device to carry out an oscillating rotational movement about the axis of rotation when the electrical contact is established. Such an oscillating rotational movement is preferably carried out when the first connecting device is already making contact or touching a part of the motor vehicle or the second connecting device. Such a back and forth bucking facilitates the insertion process. The amplitude of this oscillating rotational movement can be made correspondingly small and can be a few millimeters, for example. For example, if the charging robot registers a specific resistance in the first direction during the insertion process, this can be due to the fact that the first connection device is not exactly aligned relative to the second connection device. This can easily be remedied by the oscillating rotational movement, which significantly simplifies the insertion of the plugs into the corresponding socket holes. In this case, the control device can be designed to carry out such an oscillating rotational movement as a function of a plug-in resistance. For example, if the entry process is smooth, that is to say without high entry resistance, then the execution of such an oscillating rotational movement can be dispensed with.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Fahreinrichtung mehrere, insbesondere genau zwei, antreibbare Räder, die jeweils um nur eine Drehachse drehbar ausgebildet sind und koaxial zueinander ausgerichtet sind. Durch zwei solche antreibbare Räder lässt sich auf einfache Weise eine Rotation um eine Drehachse des Laderoboters realisieren. Insbesondere hat dies den großen Vorteil, dass zur Umsetzung dieser Rotationsbewegung nur zwei einfach ausgestaltete, antreibbare Räder erforderlich sind, und keine komplex und aufwendig ausgebildeten Räder, um eine omnidirektionale Fortbewegung zu ermöglichen. Die einzelnen Radachsen sind dabei unabhängig voneinander rotierbar, damit die Räder in entgegengesetzte Richtungen antreibbar sind, um eine Rotationsbewegung des Laderoboters um die Drehachse bereitzustellen. Zusätzlich zu den zwei antreibbaren Rädern kann der Laderoboter noch weitere Hilfsräder aufweisen, die entsprechend nicht auf der Radachse der zwei antreibbaren Räder positioniert sind, diese sind dann selbst nicht antreibbar und dienen lediglich der Stabilisierung des Laderoboters. Zudem können prinzipiell auch mehr antreibbare Räder, zum Beispiel drei oder vier, vorgesehen sein, die dann ebenfalls alle koaxial zueinander ausgerichtet sind. Zusätzliche Räder sind jedoch weder in Bezug auf die Rotationsbewegung noch in Bezug auf die stabilisierende Wirkung erforderlich und daher weniger bevorzugt.In a further very advantageous embodiment of the invention, the driving device comprises a plurality of, in particular precisely two, drivable wheels which are each designed to be rotatable about only one axis of rotation and are aligned coaxially with one another. A rotation about an axis of rotation of the loading robot can be implemented in a simple manner by means of two such drivable wheels. In particular, this has the great advantage that only two simply designed, drivable wheels are required to implement this rotational movement, and no complex and expensively designed wheels to enable omnidirectional locomotion. The individual wheel axles can be rotated independently of one another so that the wheels can be driven in opposite directions in order to provide a rotational movement of the loading robot about the axis of rotation. In addition to the two drivable wheels, the loading robot can also have additional auxiliary wheels that are not positioned on the wheel axle of the two drivable wheels. These are then not drivable themselves and only serve to stabilize the loading robot. In addition, it is also possible in principle to provide more drivable wheels, for example three or four, which are then also all aligned coaxially to one another. However, additional wheels are not required either with regard to the rotational movement or with regard to the stabilizing effect and are therefore less preferred.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die antreibbaren Räder in einem gleichen Abstand zur Drehachse angeordnet sind, und insbesondere die Drehachse die Radachsen schneidet. Die Drehachse befindet sich somit in der Mitte zwischen den zwei Rädern. Dies erleichtert die Ansteuerung der Räder zur Ausführung einer rotatorischen Bewegung, da diese dann einfach mit einer gleichen Drehzahl aber gegenläufiger Drehrichtung angesteuert werden können. Prinzipiell ist es aber auch denkbar, dass die beiden antreibbaren Räder einen unterschiedlichen Abstand zur Drehachse aufweisen. Das näher an der Drehachse befindliche Rad wäre dann mit einer geringeren Drehzahl anzusteuern als das weiter entfernte, um zum Beispiel eine rein rotatorische Bewegung des Laderoboters auszuführen. Prinzipiell kann sich der Laderoboter dabei in alle zur Drehachse senkrechten Bewegungsrichtungen translatorisch bewegen, wobei eine aktuelle Bewegungsrichtung bezogen auf eine aktuelle Orientierung des Laderoboters durch eine aktuelle Orientierung der Radachsen vorgegeben sein kann. Diese lässt sich durch die rotatorische Bewegung des Roboters um die Drehachse jedoch wiederum beliebig ändern.Furthermore, it is preferred that the drivable wheels are arranged at the same distance from the axis of rotation, and in particular the axis of rotation intersects the wheel axles. The axis of rotation is thus in the middle between the two wheels. This makes it easier to control the wheels to perform a rotational movement, since they can then simply be controlled with the same speed but in the opposite direction of rotation. In principle, however, it is also conceivable for the two drivable wheels to have a different distance from the axis of rotation. The wheel located closer to the axis of rotation would then have to be driven at a lower speed than the one further away, for example to carry out a purely rotational movement of the loading robot. In principle, the loading robot can move translationally in all directions of movement perpendicular to the axis of rotation, wherein a current direction of movement based on a current orientation of the loading robot can be predetermined by a current orientation of the wheel axles. However, this can be changed as desired by the rotary movement of the robot around the axis of rotation.

Des Weiteren soll auch ein Ladesystem mit einem erfindungsgemäßen Laderoboter oder einer seiner Ausgestaltungen als zur Erfindung gehörend angesehen werden. Das Ladesystem kann darüber hinaus auch eine Kraftfahrzeug-Ladeeinheit aufweisen, die die zweite Anschlusseinrichtung umfasst. Diese kann wie zuvor beschrieben ausgebildet sein. Zum Ladesystem kann auch das Kraftfahrzeug gehören, welches die Kraftfahrzeug-Ladeeinheit umfasst. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.Furthermore, a charging system with a charging robot according to the invention or one of its configurations should also be regarded as belonging to the invention. The charging system can also have a motor vehicle charging unit that includes the second connection device. This can be designed as described above. The charging system can also include the motor vehicle, which includes the motor vehicle charging unit. The motor vehicle is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben eines Laderoboters zum automatischen Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einer dem Laderoboter zugeordneten, fahrzeugexternen ersten Anschlusseinrichtung, die mit einem Ladekabel zum Koppeln mit einer Stromquelle verbunden ist, und einer zweiten Anschlusseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei der Laderoboter ein Gehäuse, einen Träger zum Halten der ersten Anschlusseinrichtung, eine Fahreinrichtung und eine Steuereinrichtung aufweist, die die Fahreinrichtung steuert, um den auf einem Untergrund positionierten Laderoboter auf dem Untergrund zu fahren und dabei gegenüber dem Untergrund zumindest zum Teil parallel zum Untergrund zu bewegen. Weiterhin steuert die Steuereinrichtung die Fahreinrichtung derart an, dass der Laderoboter um eine senkrecht zum Untergrund ausgerichtete Drehachse rotiert, um die vom Träger auf der Drehachse gehaltene erste Anschlusseinrichtung relativ zur zweiten Anschlusseinrichtung auszurichten, wenn sich der Laderoboter an einer bestimmten Steckposition befindet, die sich bezüglich einer ersten zum Untergrund senkrechten Richtung unterhalb der zweiten Anschlusseinrichtung befindet, und/oder um das Ladekabel nach einem Ladevorgang in eine Verstauposition zu bringen, in welcher das Ladekabel zumindest zum Teil auf einer durch einen Gehäuseabschnitt des Gehäuses bereitgestellte, um die Drehachse umlaufende Führung aufgewickelt ist.Furthermore, the invention also relates to a method for operating a charging robot for automatically establishing an electrical contact between a vehicle-external first connection device assigned to the charging robot, which is connected to a charging cable for coupling to a power source, and a second connection device of a motor vehicle, the charging robot has a housing, a carrier for holding the first connection device, a driving device and a control device which controls the driving device in order to drive the charging robot positioned on a ground on the ground and to move it at least partially parallel to the ground in relation to the ground. Furthermore, the control device controls the driving device in such a way that the loading robot rotates around an axis perpendicular to the ground Axis of rotation rotates in order to align the first connection device held by the carrier on the axis of rotation relative to the second connection device when the charging robot is in a specific plug-in position, which is located below the second connection device in relation to a first direction perpendicular to the ground, and/or around the charging cable to bring into a stowed position after a charging process, in which the charging cable is at least partially wound up on a guide provided by a housing section of the housing and running around the axis of rotation.

Die für den erfindungsgemäßen Laderoboter und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages mentioned for the charging robot according to the invention and its configurations apply in the same way to the method according to the invention.

Zu der Erfindung gehört auch die Steuereinrichtung für den Laderoboter. Die Steuereinrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA und/oder zumindest einen DSP aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.The control device for the loading robot also belongs to the invention. The control device can have a data processing device or a processor device that is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA and/or at least one DSP. Furthermore, the processor device can have program code which is set up to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Laderoboters beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the charging robot according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments were not described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Laderoboters in einer Draufsicht ohne Gehäusedeckel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung des Laderoboters aus 1 in einer Draufsicht mit Gehäusedeckel und mit dem Ladekabel im aufgewickelten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung des Laderoboters aus 2 in einer Seitenansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine schematische Darstellung des Laderoboters aus 1 in einer Draufsicht mit dem Ladekabel im abgewickelten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische und perspektivische Darstellung des Laderoboters in einer Parkposition in der Nähe eines Parkplatzes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 eine schematische Darstellung des Laderoboters aus 1 in einer Draufsicht an der Parkposition mit dem Ladekabel im aufgewickelten Zustand;
7 eine schematische Darstellung des Laderoboters aus 6 während der Fahrt an eine Zielposition gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
8 eine schematische Darstellung des Laderoboters aus 6 und 7 an der Zielposition während des Ausrichtens der ersten Anschlusseinrichtung.

Exemplary embodiments of the invention are described below. For this shows:

1 a schematic representation of a charging robot in a top view without a housing cover according to an embodiment of the invention;
2 a schematic representation of the loading robot 1 in a plan view with the housing cover and with the charging cable in the coiled state according to an embodiment of the invention;
3 a schematic representation of the loading robot 2 in a side view according to an embodiment of the invention;
4 a schematic representation of the loading robot 1 in a plan view with the charging cable in the unwound state according to an embodiment of the invention;
5 a schematic and perspective view of the charging robot in a parking position near a parking lot according to an embodiment of the invention;
6 a schematic representation of the loading robot 1 in a top view of the parking position with the charging cable in the coiled state;
7 a schematic representation of the loading robot 6 while driving to a target position according to an embodiment of the invention; and
8th a schematic representation of the loading robot 6 and 7 at the target position during the alignment of the first terminal device.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that each also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is also intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those illustrated. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate elements with the same function.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Laderoboters 10 in einer Draufsicht ohne einen Gehäusedeckel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Laderoboter 10 kann also ein Gehäuse 12 aufweisen, von welchem im vorliegenden Beispiel lediglich der Gehäuserand 12a schematisch dargestellt ist. Das Gehäuse 12 ist dabei in Umfangsrichtung U bezogen auf eine zentrale Drehachse A des Laderoboters 10 kreisförmig ausgebildet. Diese zentrale Drehachse A läuft dabei parallel zur hier dargestellten z-Richtung. In der bestimmungsgemäßen Betriebsposition des Laderoboters 10 befindet er sich auf einem Untergrund 14, der sich dann bezüglich der z-Richtung unterhalb des Laderoboters 10 befindet. Der Laderoboter 10 weist einen Träger 16 für eine in diesem Beispiel als Ladestecker 18 ausgeführte erste Anschlusseinrichtung auf, und in diesem Beispiel auch den Ladestecker 18. Der Träger 16 mit dem Ladestecker 18 ist dabei ebenfalls auf der zentralen Drehachse A positioniert. Weiterhin umfasst der Laderoboter 10 auch eine Hubeinrichtung in Form einer Hubmechanik 20, die zum Beispiel als Scherenhubeinrichtung ausgebildet sein kann. Diese Hubmechanik 20 ist dazu ausgelegt, den Träger 16 mit dem Ladestecker 18 in und entgegen der z-Richtung zu bewegen, um den Stecker in eine korrespondierende Buchse, die unterseitig an einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein kann, einzustecken und aus dieser wieder auszustecken. Mit anderen Worten ist der Stecker 18 mittels der Hubmechanik 20 beweglich in z-Richtung ausgebildet. Weiterhin ist der Laderoboter 10 dazu ausgelegt, sich auf dem Untergrund 14 fortzubewegen, das heißt in Richtungen parallel zum Untergrund 14, der im vorliegenden Beispiel parallel zur x-y-Ebene ausgerichtet ist. Zu diesem Zweck weist der Laderoboter 10 eine Fahreinrichtung 22 auf. Diese umfasst im vorliegenden Beispiel zwei antreibbare Räder 24a, 24b und als Antrieb für ein jeweiliges Rad 24a, 24b einen jeweiligen Antriebsmotor 26a, 26b. Zum Steuern der Räder 24a, 24b beziehungsweise deren Antriebsmotoren 26a, 26b sowie zum Steuern der Hubmechanik 20 kann der Laderoboter zudem eine hier lediglich schematisch dargestellte Steuereinrichtung 28 aufweisen. Die Ansteuerung der Hubmechanik 20, sowie der Antriebsmotoren 26a, 26b durch die Steuereinrichtung 28 ist vorliegend schematisch durch gestrichelte Pfeile dargestellt. Weiterhin kann der Laderoboter 10 auch eine Umfeldsensorik aufweisen, die vorliegend jedoch ebenfalls nicht dargestellt ist und auf Basis von welcher er sich in seiner Umgebung orientieren kann. Die antreibbaren Räder 24a, 24b sind dabei jeweils lediglich um nur eine Rotationsachse B rotierbar und zudem koaxial zueinander ausgerichtet. Weiterhin sind die antreibbaren Räder 24a, 24b so angeordnet, dass ihre Rotationsachse B durch die zentrale Drehachse A verläuft und auf dieser senkrecht steht. Zudem haben in diesem Beispiel die beiden antreibbaren Räder 24a, 24b einen gleichen Abstand zur zentralen Drehachse A. Zusätzlich kann die Fahreinrichtung 22 zur Stabilisierung des Laderoboters 10 weitere Hilfsräder, zum Beispiel zwei weitere Hilfsräder 30, aufweisen. Diese können prinzipiell an jeder beliebigen Position angeordnet sein und sind vorzugsweise nicht auf der Radachse B der antreibbaren Räder 24a, 24b positioniert. Darüber hinaus kann der Laderoboter 10 je nach Gewichtsverteilung auch nur ein solches Hilfsrad 30 oder auch mehr als zwei Hilfsräder 30 aufweisen. Durch die zwei antreibbaren Räder 24a, 24b, die wie beschrieben angeordnet und ausgerichtet sind, lässt es sich auf besonders einfache Weise bewerkstelligen, dass der Laderoboter 10 sowohl translatorische Bewegungen T als auch rotatorische Bewegungen R um die zentrale Drehachse A ausführen kann, sowie auch beliebige überlagerte Bewegungen aus einer translatorischen Bewegung T und einer rotatorischen Bewegung R. Insbesondere kann der Laderoboter 10 durch die beschriebene Anordnung der antreibbaren Räder 24a, 24b auch eine rein rotatorische Bewegung R ausführen, das heißt also in der vorliegenden Darstellung in oder entgegen dem Uhrzeigersinn bezogen auf die zentrale Drehachse A, ohne damit eine zusätzliche translatorische Bewegung T auszuführen. Dadurch ist der Laderoboter 10 besonders wendig und flexibel bewegbar. Darüber hinaus ist jedoch erfindungsgemäß erkannt worden, dass gerade die Möglichkeit der Ausführung einer solchen rotatorischen Bewegung R zur Implementierung weiterer sehr vorteilhafter Funktionen durch den Laderoboter 10 genutzt werden kann, wie dies nun im Folgenden näher erläutert wird. 1 shows a schematic representation of a loading robot 10 in a plan view without a housing cover according to an embodiment of the invention. The charging robot 10 can therefore have a housing 12, of which only the housing edge 12a is shown schematically in the present example. The housing 12 is circular in the circumferential direction U in relation to a central axis of rotation A of the loading robot 10 educated. This central axis of rotation A runs parallel to the z-direction shown here. In the intended operating position of the loading robot 10, it is located on a base 14, which is then located below the loading robot 10 with respect to the z-direction. The charging robot 10 has a carrier 16 for a first connection device designed as a charging plug 18 in this example, and also the charging plug 18 in this example. Furthermore, the loading robot 10 also includes a lifting device in the form of a lifting mechanism 20, which can be designed, for example, as a scissor lifting device. This lifting mechanism 20 is designed to move the carrier 16 with the charging plug 18 in and against the z-direction in order to plug the plug into a corresponding socket, which can be provided on the underside of a motor vehicle, and to unplug it again. In other words, the plug 18 is designed to be movable in the z-direction by means of the lifting mechanism 20 . Furthermore, the charging robot 10 is designed to move on the base 14, ie in directions parallel to the base 14, which is aligned parallel to the xy plane in the present example. For this purpose, the loading robot 10 has a driving device 22 . In the present example, this comprises two drivable wheels 24a, 24b and, as a drive for each wheel 24a, 24b, a respective drive motor 26a, 26b. To control the wheels 24a, 24b or their drive motors 26a, 26b and to control the lifting mechanism 20, the loading robot can also have a control device 28, which is only shown schematically here. The actuation of the lifting mechanism 20 and the drive motors 26a, 26b by the control device 28 is shown schematically by dashed arrows in the present case. Furthermore, the charging robot 10 can also have an environment sensor system, which is also not shown here and on the basis of which it can orientate itself in its environment. The drivable wheels 24a, 24b can only be rotated about only one axis of rotation B and are also aligned coaxially with one another. Furthermore, the drivable wheels 24a, 24b are arranged in such a way that their axis of rotation B runs through the central axis of rotation A and is perpendicular to it. In addition, in this example the two drivable wheels 24a, 24b have the same distance from the central axis of rotation A. In addition, the driving device 22 can have further auxiliary wheels, for example two further auxiliary wheels 30, to stabilize the loading robot 10. In principle, these can be arranged at any desired position and are preferably not positioned on the wheel axle B of the drivable wheels 24a, 24b. In addition, the loading robot 10 can also have only one such auxiliary wheel 30 or more than two auxiliary wheels 30 depending on the weight distribution. The two drivable wheels 24a, 24b, which are arranged and aligned as described, make it particularly easy for the loading robot 10 to perform both translational movements T and rotational movements R about the central axis of rotation A, as well as any desired ones superimposed movements from a translational movement T and a rotational movement R. In particular, the loading robot 10 can also perform a purely rotational movement R due to the described arrangement of the drivable wheels 24a, 24b, i.e. clockwise or counterclockwise in the present illustration the central axis of rotation A without performing an additional translational movement T. As a result, the loading robot 10 can be moved in a particularly manoeuvrable and flexible manner. In addition, however, it has been recognized according to the invention that precisely the possibility of executing such a rotary movement R can be used to implement further very advantageous functions by the loading robot 10, as will now be explained in more detail below.

2 zeigt eine schematische Darstellung des Laderoboters aus 1 in einer Draufsicht mit Gehäusedeckel 12b. Der Gehäusedeckel 12b kann dabei zudem eine Schutzklappe 12c umfassen, die den Anordnungsbereich des Steckers 18 verschließt, wenn sich der Stecker 18 in seiner Verstauposition innerhalb des Gehäuses 12 des Laderoboters 10 befindet. Dadurch kann der Stecker 18 im ungenutzten Zustand vor Verunreinigungen geschützt werden. Weiterhin ist nunmehr hier noch ein Ladekabel 32 dargestellt. Dieses ist dazu ausgelegt, eine Stromquelle 34 mit dem Stecker 18 zu verbinden. Zudem kann das Ladekabel 32 auch einen Stecker aufweisen, der sich am stromquellenseitigen Ende 32a des Ladekabels befindet, vorliegend jedoch nicht dargestellt ist. Das Ladekabel 32 ist dabei vorzugsweise ebenfalls Teil des Laderoboters 10. Weiterhin ist das Ladekabel 32 durch eine Öffnung 36 im Gehäuserand 12a des Gehäuses 12 in den Laderoboter 10 eingeführt und durch diesen bis zum Stecker 18 geführt. Die oben beschriebene Möglichkeit der Ausführung einer rotatorischen Bewegung R durch den Laderoboter 10 kann nun vorteilhafterweise genutzt werden, um ein solches Ladekabel 32 nach einem Ladevorgang auf besonders vorteilhafte Weise auf eine umlaufende Führung 12d, die durch einen Teil des Gehäuserands 12a bereitgestellt sein kann, aufzuwickeln und vor einem Ladevorgang wieder abzuwickeln. Bei herkömmlichen Systemen bleibt eine solche Kabelleitung meist offen liegen und stellt somit eine Stolperfalle dar und birgt zudem eine Verletzungsgefahr. Zudem besteht die Gefahr, dass ein Fahrzeug beim Parken auf einem Teil dieses Kabels parkt und somit der Roboter sich nicht mehr zu seiner Zielposition bewegen kann. Gegenüber anderen Systemen, die zum Verstauen eines solchen Ladekabels einen Verstaumechanismus oder Aufrollmechanismus integriert haben, ist diese Möglichkeit des Auf- und Abrollens des Ladekabels 32 deutlich einfacher, bauraumeffizienter und benötigt insbesondere keinerlei zusätzliche Komponenten. Soll also beispielsweise ein Ladevorgang ausgeführt werden, so kann die Steuereinrichtung 28 die Fahreinrichtung 22 einfach so ansteuern, dass der Laderoboter 10 eine rotatorische Bewegung R ausführt, um das Ladekabel 32, welches sich in der Darstellung in 2 in seiner Verstauposition V befindet, abzurollen. Umgekehrt kann nach einem Ladevorgang die Steuereinrichtung 28 die Fahreinrichtung 22 so ansteuern, dass der Roboter 10 eine rotatorische Bewegung um seine zentrale Drehachse A ausführt, wodurch das Ladekabel 32 automatisch wieder auf die Führung 12d aufgerollt wird. Das Ladekabel 32 kann hinsichtlich seiner Länge auf einen Durchmesser des Laderoboters 10 so abgestimmt sein, dass das Ladekabel 32 in seiner Verstauposition V einbis zweimal um den Laderoboter 10, das heißt um den Gehäuserand 12a, herumgewickelt ist. Somit kann diese rotatorische Bewegung, insbesondere Fortbewegung, gleichfalls für das Kabelmanagement, insbesondere zum Auf- und Abrollen des Kabels 32, des fahrenden Roboters 10 genutzt werden. Mit anderen Worten kann die rotatorische Bewegung R beim Auf- und Abrollen des Kabels 32 zusätzlich durch eine translatorische Bewegung T überlagert sein. Der Laderoboter 10 kann sich entsprechend vor einem Ladevorgang zu seiner Zielposition bewegen und währenddessen durch Ausführung einer überlagerten rotatorischen Bewegung R das Kabel 32 abrollen. Nach dem Ladevorgang gilt entsprechend Umgekehrtes. Somit kann die Anordnung des Roboterantriebs, welcher eine rotatorische Fahrbewegung R zulässt, dazu genutzt werden, die Kabelleitung 32 kontrolliert um den Roboter 10 herum aufzurollen. Die Stolper- und Verletzungsgefahr wird damit minimiert. Der mögliche Fahrtweg, das heißt der Bewegungsradius, des Roboters ist im Vergleich zu stationären Systemen mit Positioniermechanik deutlich größer, ohne dabei unnötige freiliegende Leitungen 32 mit Stolpergefahr zu benötigen. 2 shows a schematic representation of the charging robot 1 in a top view with housing cover 12b. The housing cover 12b can also include a protective flap 12c, which closes the area where the plug 18 is arranged when the plug 18 is in its stowed position within the housing 12 of the charging robot 10 . As a result, the plug 18 can be protected from contamination when not in use. Furthermore, a charging cable 32 is now also shown here. This is designed to connect a power source 34 to the plug 18 . In addition, the charging cable 32 can also have a plug which is located at the end 32a of the charging cable on the power source side, but is not shown here. The charging cable 32 is preferably also part of the charging robot 10. Furthermore, the charging cable 32 is inserted through an opening 36 in the housing edge 12a of the housing 12 into the charging robot 10 and guided through it to the plug 18. The above-described possibility of executing a rotational movement R by the charging robot 10 can now be used advantageously in order to wind such a charging cable 32 after a charging process in a particularly advantageous manner onto a circumferential guide 12d, which can be provided by part of the housing edge 12a and unwind again before a loading process. With conventional systems, such a cable line usually remains open and thus represents a tripping hazard and also poses a risk of injury. There is also the risk that a vehicle parks on part of this cable and the robot can no longer move to its target position. Over other In systems that have an integrated stowage mechanism or roll-up mechanism for stowing such a charging cable, this possibility of rolling up and unrolling the charging cable 32 is significantly simpler, more efficient in terms of installation space and, in particular, does not require any additional components. If, for example, a charging process is to be carried out, the control device 28 can simply control the driving device 22 in such a way that the charging robot 10 performs a rotational movement R in order to connect the charging cable 32, which is shown in FIG 2 is in its stowed position V to unroll. Conversely, after a charging process, the control device 28 can control the driving device 22 in such a way that the robot 10 performs a rotational movement about its central axis of rotation A, as a result of which the charging cable 32 is automatically rolled back onto the guide 12d. The length of the charging cable 32 can be matched to a diameter of the charging robot 10 such that the charging cable 32 in its stowed position V is wound once or twice around the charging robot 10, ie around the housing edge 12a. This rotational movement, in particular locomotion, can thus also be used for cable management, in particular for winding and unwinding the cable 32 of the moving robot 10 . In other words, the rotational movement R can also be overlaid by a translatory movement T when the cable 32 is being rolled up and down. The charging robot 10 can accordingly move to its target position prior to a charging process and, in the meantime, unroll the cable 32 by performing a superimposed rotational movement R. The opposite applies after the loading process. Thus, the arrangement of the robot drive, which allows a rotary travel movement R, can be used to roll up the cable line 32 around the robot 10 in a controlled manner. This minimizes the risk of tripping and injury. The possible travel path, that is to say the radius of movement, of the robot is significantly greater in comparison to stationary systems with a positioning mechanism, without the need for unnecessary exposed lines 32 with the risk of stumbling.

Die oben beschriebenen Anordnung der Antriebsräder entlang der Mittelachse B ermöglicht es dem Roboter 10, leicht vorwärts und rückwärts zu fahren, insbesondere gemäß einer translatorischen Bewegung T, und auch eine Drehung R um die Hochachse A ist leicht ausführbar, sodass jeder Punkt innerhalb der x-y-Bodenebene, d.h. des Untergrunds 14, welcher hier parallel zur x-y-Ebene des dargestellten Koordinatensystems ist, mit passender Steckkopforientierung schnell und leicht erreicht wird. Dafür wird vorteilhafterweise kein komplexer Antrieb, keine spezielle Lenkung oder aufwendige Steuerung benötigt. Zudem kann die benötigte Zuleitung, das heißt das Kabel 32, zum Roboter platzsparend und sicher während der Roboterfahrt um den Roboter 10 gewickelt werden beziehungsweise sein. Dies wird durch den beschriebenen Antrieb der Mittelachse B ermöglicht. Die Stolpergefahr wird somit erheblich reduziert.The above-described arrangement of the drive wheels along the central axis B allows the robot 10 to easily drive forwards and backwards, in particular according to a translational movement T, and also a rotation R about the vertical axis A is easily executable, so that any point within the x-y Ground level, i.e. the subsurface 14, which is parallel to the x-y plane of the coordinate system shown here, can be reached quickly and easily with a suitable plug-in head orientation. Advantageously, no complex drive, no special steering or complex control is required for this. In addition, the required supply line, ie the cable 32, to the robot can be or be wound around the robot 10 in a space-saving and safe manner while the robot is moving. This is made possible by the drive of the central axis B described. The risk of tripping is thus significantly reduced.

3 zeigt dabei eine schematische Darstellung des Laderoboters 10 aus 2 in einer Seitenansicht. Das Kabel 32 befindet sich hierbei zum Teil in der aufgewickelten Anordnung um die Führung 12d des Gehäuserands 12a. Wie hier zudem zu sehen ist, ist die Führung 12d als eine Vertiefung oder Einkerbung im Gehäuserand 12a bereitgestellt. Dies ermöglicht eine sehr einfache Ausbildung einer Führung 12d. Die Kontur der Vertiefung der Führung 12d ist dabei vorzugsweise an die Außenkontur des Kabels angepasst. Das vorzugsweise runde Gehäuse 12 des Roboters 10 ist also an den Seitenflächen 12a idealerweise so geformt, dass durch einen Formschluss die Leitung 32 sicher und definiert am Gehäuse 12 anliegt, wenn sich das Kabel 32 in seiner Verstauposition V befindet. Das Kabel 32 kann dabei im aufgerollten Zustand V auch unter dem Robotergehäuse 12 verschwinden. Die Führung 12d kann also einen kleineren Außendurchmesser aufweisen, als der übrige in z-Richtung darüber angeordnete Gehäuserand 12a. Je nach Durchmesser des Roboters 10 sind eine und vorzugsweise maximal zwei Wicklungen des Kabels 32 um die Führung 12d ausreichend, um den nötigen Bewegungsradius für einen Parkplatz sicherzustellen, wobei ein solcher Bewegungsradius typischerweise im Bereich von +/- 300 Millimetern liegt. Weiterhin sind in diesem Beispiel auch noch eines der beiden Antriebsräder 24a, 24b, im vorliegenden Beispiel das Rad 24b, zu sehen, sowie die beiden Hilfsräder 30. 3 10 shows a schematic representation of the loading robot 10 2 in a side view. The cable 32 is here in part in the coiled arrangement around the guide 12d of the housing edge 12a. As can also be seen here, the guide 12d is provided as a depression or notch in the housing edge 12a. This enables a very simple design of a guide 12d. The contour of the recess of the guide 12d is preferably adapted to the outer contour of the cable. The preferably round housing 12 of the robot 10 is therefore ideally shaped on the side surfaces 12a such that the line 32 rests securely and in a defined manner on the housing 12 when the cable 32 is in its stowed position V by means of a form fit. In the rolled-up state V, the cable 32 can also disappear under the robot housing 12 . The guide 12d can therefore have a smaller outer diameter than the remaining housing edge 12a arranged above it in the z-direction. Depending on the diameter of the robot 10, one and preferably a maximum of two windings of the cable 32 around the guide 12d are sufficient to ensure the necessary radius of movement for a parking space, with such a radius of movement typically being in the range of +/-300 millimeters. This example also shows one of the two drive wheels 24a, 24b, wheel 24b in the present example, as well as the two auxiliary wheels 30.

4 zeigt nochmal eine schematische Darstellung des Laderoboters 10 aus 2 in einer Draufsicht im abgewickelten Zustand L des Ladekabels 32. In diesem Fall ist also das Kabel 32 nicht um das Gehäuse 12 des Roboters 10 gewickelt. 4 FIG. 1 shows a schematic representation of the loading robot 10 again 2 in a plan view in the unwound state L of the charging cable 32. In this case, the cable 32 is not wound around the housing 12 of the robot 10.

Bei Nichtgebrauch kann der Roboter 10 einfach an den Rand eines Parkplatzes fahren, sodass er außerhalb einer möglichen Berührung mit den Rädern eines Kraftfahrzeugs platziert werden kann. Dies ist exemplarisch in 5 dargestellt. 5 zeigt dabei eine schematische Darstellung des Laderoboters 10 in seiner Parkposition P1 am Rand eines Parkplatzes 38, wobei der Laderoboter 10 wiederum wie zuvor beschrieben ausgebildet sein kann. Auf dem Parkplatz 38 befindet sich aktuell auch ein Kraftfahrzeug 40, welches an einer Unterseite 42 eine zum Stecker 18 des Laderoboters 10 korrespondierende Anschlusseinrichtung 44, zum Beispiel eine korrespondierende Buchse 44, aufweisen, kann, welche hier lediglich schematisch dargestellt ist. Sowohl der Laderoboter 10 als auch das Ladekabel 32 können dann vorteilhafterweise so geparkt und verstaut werden, dass die Kollisionsgefahr mit den Rädern 46 des Kraftfahrzeugs 40 minimiert ist. Dadurch muss der Laderoboter 10 selbst ebenfalls nicht überfahrsicher ausgelegt werden.When not in use, the robot 10 can simply drive to the edge of a parking lot so that it can be placed out of possible contact with the wheels of an automobile. This is exemplary in 5 shown. 5 shows a schematic representation of the loading robot 10 in its parking position P1 at the edge of a parking lot 38, wherein the loading robot 10 can again be designed as previously described. There is currently also a motor vehicle 40 in the parking lot 38, which can have a connecting device 44, for example a corresponding socket 44, corresponding to the plug 18 of the charging robot 10 on an underside 42, which is only shown schematically here. Both the charging robot 10 and the charging cable 32 can then advantageously be parked and stowed away in such a way that the risk of collision with the wheels 46 of the motor vehicle 40 is minimized. As a result, the loading robot 10 itself also does not have to be designed to be safe from being driven over.

Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung besteht zudem noch darin, dass die rotatorische Bewegungsmöglichkeit des Laderoboters 10 nicht nur zum Auf- und Abrollen des Ladekabels 32 genutzt werden kann, sondern alternativ oder zusätzlich auch, um den Ladestecker 18 geeignet in Bezug auf die Anschlusseinrichtung 44 des Kraftfahrzeugs 40 auszurichten, insbesondere wenn sich der Laderoboter 10 bereits an seiner Steckposition direkt unterhalb dieser kraftfahrzeugseitigen Anschlusseinrichtung 44 befindet. Sind beispielsweise Stecker 18 und Buchse 44 zwar bezüglich der z-Richtung direkt übereinander angeordnet, jedoch gegeneinander verdreht, so kann der Laderoboter 10 durch geeignete Ansteuerung der Antriebe 26a, 26b mittels der Steuereinrichtung 28 auf besonders einfache Weise durch Ausführen zum Beispiel einer rein rotatorischen Bewegung R eine einfache Ausrichtung vornehmen. Dies erleichtert den Einsteckvorgang enorm. Auch während des Einsteckens des Ladesteckers 18 in die Buchse 44 kann der Laderoboter 10 beispielsweise eine oszillierende rotatorische Bewegung R gemäß einem rotatorischen bzw. rotierenden Hin- und Herbewegen mit kleiner Bewegungsamplitude ausführen, um den Einsteckvorgang zu erleichtern. Dies wird noch einmal detaillierter anhand von 6 bis 8 erläutert.Another great advantage of the invention is that the rotary movement option of the charging robot 10 can be used not only for winding and unwinding the charging cable 32, but alternatively or additionally also to suitably position the charging plug 18 in relation to the connection device 44 of the Align motor vehicle 40, in particular when the loading robot 10 is already in its plug-in position directly below this motor vehicle-side connection device 44. If, for example, plug 18 and socket 44 are arranged directly one above the other with respect to the z-direction, but are rotated in relation to one another, loading robot 10 can be activated particularly easily by suitably controlling drives 26a, 26b using control device 28, for example by performing a purely rotational movement R make a simple alignment. This greatly simplifies the insertion process. During the insertion of the charging plug 18 into the socket 44, the charging robot 10 can, for example, perform an oscillating rotational movement R according to a rotational or rotating back and forth movement with a small movement amplitude in order to facilitate the insertion process. This will be explained in more detail with the help of 6 until 8th explained.

6 bis 8 zeigen hierbei schematische Darstellungen des Laderoboters 10, der wiederum wie zuvor beschrieben ausgebildet sein kann, in einer Draufsicht. In 6 befindet sich der Laderoboter 10 in seiner Parkposition P1 am Rande des Parkplatzes 38. Das Kabel 32 befindet sich also hier in seiner Verstaustellung V und ist entsprechend einmal um den Roboter 10, genauer gesagt um die Führung 12d herum, aufgewickelt. An der Parkposition P1 des Roboters 10 kann das Kabel 32 mit einem Gehäuse 48, welches vorliegend lediglich schematisch gestrichelt dargestellt ist, so fixiert werden, dass das Kabel 32 komplett verdeckt ist. Mit anderen Worten kann zum Beispiel an einer Wand 50 oder einer anderen baulichen Einrichtung am Rande des Parkplatzes 38, an welcher auch die Stromquelle 34 bereitgestellt ist, ein Gehäuse 48 angeordnet sein, welches, wenn der Roboter 10 sich in seiner Parkposition P1 befindet, das Ende 32a des Kabels 32 verdeckend aufnimmt. Das restliche nicht in diesem Gehäuse 48 aufgenommene Kabelteil des Kabels 32 kann wie beschrieben so auf die Führung 12d des Gehäuses 12 aufgewickelt sein, dass dieses unter dem restlichen Gehäuserand 12a verschwindet. Vom Kabel 32 ist in dieser Parkposition P1 des Laderoboters 10 also kaum etwas zu sehen. Der Laderoboter 10 ist also wie beschrieben dazu ausgelegt, sowohl eine rotatorische Bewegung R als auch eine translatorische Bewegung T auszuführen. In diesem Beispiel fährt der Laderoboter 10 nun durch Ausführen der translatorischen Bewegung T in Richtung seiner Steckposition P2, um einen nachfolgenden Ladevorgang auszuführen. Diese finale Steckposition P2 ist in 8 schematisch dargestellt. Währenddessen rollt der Laderoboter 10 das Ladekabel 32 ab, indem er der translatorischen Bewegung T überlagert eine rotatorische Bewegung R ausführt, in diesem Beispiel entgegen dem Uhrzeigersinn in einer Draufsicht auf die dargestellte z-Richtung. 7 zeigt dabei den Laderoboter 10 in einer Zwischenposition PZ, in welcher das Ladekabel 32 bereits zum Teil abgewickelt ist. Befindet sich der Laderoboter, wie in 8 dargestellt, an seiner finalen Position P2 direkt unterhalb der Anschlusseinrichtung 44 des Kraftfahrzeugs, so ist das Kabel 32 vollständig abgewickelt und befindet sich entsprechend in seiner abgewickelten Position L. Dabei ist das Kabel 32 in seiner abgewickelten Position L nicht auf Spannung, sodass eine Ausrichtung des Steckers 18 durch eine weitere rotatorische Bewegung R des Laderoboters 10 weiterhin möglich ist. Diese dem Ausrichten dienende rotatorische Bewegung ist in 8 zudem mit R` bezeichnet und durch den Doppelpfeil veranschaulicht. 6 until 8th show here schematic representations of the loading robot 10, which in turn can be designed as previously described, in a plan view. In 6 the charging robot 10 is in its parking position P1 at the edge of the parking lot 38. The cable 32 is therefore in its stowed position V and is correspondingly wound once around the robot 10, more precisely around the guide 12d. At the parking position P1 of the robot 10, the cable 32 can be fixed with a housing 48, which is only shown schematically in broken lines in the present case, in such a way that the cable 32 is completely covered. In other words, a housing 48 can be arranged, for example, on a wall 50 or another structure at the edge of parking space 38, on which power source 34 is also provided, which, when robot 10 is in its parking position P1, End 32a of the cable 32 receives concealing. The remaining part of the cable 32 that is not accommodated in this housing 48 can, as described, be wound onto the guide 12d of the housing 12 in such a way that it disappears under the remaining edge 12a of the housing. In this parking position P1 of the charging robot 10, the cable 32 can hardly be seen. The loading robot 10 is thus designed, as described, to carry out both a rotational movement R and a translational movement T. In this example, the loading robot 10 now moves in the direction of its plug-in position P2 by performing the translatory movement T in order to carry out a subsequent loading process. This final mating position P2 is in 8th shown schematically. Meanwhile, the charging robot 10 unrolls the charging cable 32 by performing a rotational movement R superimposed on the translational movement T, in this example counterclockwise in a plan view of the z-direction shown. 7 shows the charging robot 10 in an intermediate position PZ, in which the charging cable 32 has already been partially unwound. Is the charging robot located as in 8th shown, in its final position P2 directly below the connection device 44 of the motor vehicle, the cable 32 is completely unwound and is accordingly in its unwound position L. The cable 32 is not under tension in its unwound position L, so that an alignment of the Connector 18 is still possible by a further rotational movement R of the charging robot 10. This rotational movement used for alignment is in 8th also denoted by R` and illustrated by the double arrow.

Hierdurch ist es vorteilhafterweise möglich, eine üblicherweise sehr komplexe Positioniermechanik zum Ausgleich von Parkungenauigkeiten innerhalb der x-y-Bodenebene zu ersetzen, was zusätzlich Bauraum spart und auch vielzählige bewegliche zusätzliche Bauteile, die Ausfallraten und die Wahrscheinlichkeit von Defekten erhöhen würden. Zur Ausrichtung des Steckers 18 ist also vorteilhafterweise keine zusätzliche Positioniermechanik erforderlich. Diese Ausrichtung kann allein durch die rotatorische Bewegung R` erfolgen. Ist der Stecker 18 dann korrekt ausgerichtet, so kann die Hubmechanik 20 den Stecker in z-Richtung nach oben fahren und mit der Anschlusseinrichtung 44 des Kraftfahrzeugs 40 kontaktieren beziehungsweise in diese einstecken. Auch während des Einsteckvorgangs oder kurz davor kann zudem bei Bedarf eine rotatorisch oszillierende Bewegung kleiner Amplitude durch den Roboter 10 ausgeführt werden, um minimale Positionierungenauigkeiten auszugleichen und den Einsteckvorgang zu erleichtern.This advantageously makes it possible to replace a usually very complex positioning mechanism for compensating for parking inaccuracies within the x-y floor plane, which also saves installation space and also numerous additional moving components that would increase failure rates and the probability of defects. Advantageously, no additional positioning mechanism is required to align the plug 18 . This alignment can take place solely through the rotational movement R`. If the plug 18 is then correctly aligned, the lifting mechanism 20 can move the plug up in the z-direction and make contact with the connection device 44 of the motor vehicle 40 or plug it into it. If required, the robot 10 can also perform a rotationally oscillating movement of small amplitude during the insertion process or shortly beforehand, in order to compensate for minimal positioning inaccuracies and to facilitate the insertion process.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein fahrerbarer Laderoboter für Elektrofahrzeuge mit zentrierter Steckeranordnung und Kabelmanagement bereitgestellt werden kann. Die Erfindung ermöglicht es vorteilhafterweise gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, dass der Fahrer ein Fahrzeug wie gewohnt auf einem Parkplatz parkt, zum Beispiel in einer Garage, in einem Carport oder in einem Parkhaus, wobei der dort positionierte fahrende Roboter dann die Ladeverbindung automatisch herstellt. Die Steckeinheit mit dem Ladestecker ist zentriert im Roboter montiert und der Antrieb ist so ausgelegt, dass eine Rotation um die zentrierte Steckeinheit, das heißt die Robotermittelachse, stets möglich ist und mit maximal zwei Aktoren, insbesondere Antriebsmotoren, ausgestattet werden kann. Diese rotatorische Fortbewegung kann gleichfalls für das Kabelmanagement zum Aufrollen des Kabels des fahrenden Roboters genutzt werden. Die teils komplexe Positioniermechanik innerhalb der x-y-Bodenebene wird durch die Fahrbewegung des Roboters übernommen, sodass beispielsweise eine einfache z-Hubmechanik für den Steckvorgang ausreichend ist. Dies minimiert die Bauteil- und Herstellungskosten. Außerdem kann die Anfälligkeit für Defekte, Schmutz und andere Umwelteinflüsse verringert werden. Die zentrale Anordnung des Steckersystems ermöglicht die genaue Positionierung des Steckers um die Hochachse, das heißt in z-Richtung. Dadurch ist kein zusätzlicher Aktor für diese Bewegung notwendig. Somit kann auch ein Stecksystem ohne Zusatzaufwand genutzt werden, welches nicht rotationssymmetrisch ist, zum Beispiel ein Typ-2-Stecker. Die Anordnung des Roboterantriebs, welche eine rotatorische Fahrbewegung zulässt, kann dazu genutzt werden, die Kabelleitung kontrolliert um den Roboter herum aufzurollen. Die Stolper- und Verletzungsgefahr wird damit minimiert. Der mögliche Fahrtweg, das heißt Bewegungsradius, des Roboters ist im Vergleich zu stationären Systemen mit Positioniermechanik deutlich größer, ohne dabei unnötige freiliegende Leitungen mit Stolpergefahr zu benötigen.Overall, the examples show how the invention can provide a drivable charging robot for electric vehicles with a centered plug arrangement and cable management. The invention advantageously allows, according to a preferred embodiment, that the driver parks a vehicle as usual in a parking lot, for example in a garage, in a carport or in a multi-storey car park, the positioned there driving robot then automatically establishes the charging connection. The plug-in unit with the charging plug is mounted in the center of the robot and the drive is designed in such a way that rotation around the centered plug-in unit, i.e. the robot’s central axis, is always possible and can be equipped with a maximum of two actuators, in particular drive motors. This rotational locomotion can also be used for cable management to roll up the cable of the moving robot. The sometimes complex positioning mechanism within the xy floor level is taken over by the movement of the robot, so that, for example, a simple z-lifting mechanism is sufficient for the plugging process. This minimizes component and manufacturing costs. In addition, the susceptibility to defects, dirt and other environmental influences can be reduced. The central arrangement of the connector system enables the connector to be precisely positioned around the vertical axis, i.e. in the z-direction. As a result, no additional actuator is required for this movement. This means that a connector system that is not rotationally symmetrical, for example a type 2 connector, can also be used without additional effort. The arrangement of the robot drive, which allows a rotary movement, can be used to roll up the cable line around the robot in a controlled manner. This minimizes the risk of tripping and injury. The possible travel path, i.e. movement radius, of the robot is significantly larger compared to stationary systems with positioning mechanics, without the need for unnecessary exposed cables with the risk of tripping.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019122158 A1 [0003, 0004]
DE 102015015698 A1 [0004]

Claims

Charging robot (10) for automatically establishing an electrical contact between a vehicle-external first connection device (18) assigned to the charging robot (10), which is connected to a charging cable (32) for coupling to a power source (34), and a second connection device (44 ) of a motor vehicle (40), the loading robot (10) having: - a housing (12); - a carrier (16) for holding the first connection device (18); - a driving device (22), which is designed to drive the loading robot (10) positioned on a base (14) on the base (14) and to move it in directions of movement (x, y) relative to the base (14), which are at least partially directed parallel to the ground (14); - a control device (28) which is designed to control the driving device (22) in such a way that the loading robot (10) can be rotated about an axis of rotation (A) of the loading robot (10) which is aligned perpendicularly to the base (14), characterized in that that the control device (28) is set up in such a way that it controls the driving device (22) so that the loading robot (10) rotates about the axis of rotation (A), - about the first held by the carrier (16) on the axis of rotation (A). Align the connecting device (18) relative to the second connecting device (44) when the loading robot (10) is in a specific plug-in position (P2), which is below the second connecting device (44 ) located; and/or - in order to bring the charging cable (32) into a stowed position (V) after a charging process, in which the charging cable (32) is at least partially on a rotation axis provided by a housing section (12a) of the housing (12). (A) circumferential guide (12d) is wound up.

Loading robot (10) after claim 1 , characterized in that the control device (28) is designed to control the driving device (22) in such a way that the charging robot (10) rotates about the axis of rotation (A) in order to unwind the charging cable (32) located in the stowed position (V). .

Charging robot (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (28) is set up in such a way that it controls the driving device (22) for winding and/or unwinding the charging cable (32) in such a way that the rotary movement (R ) of the loading robot (10) about the axis of rotation (A) is superimposed by a translatory movement (T).

Charging robot (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (28) is set up in such a way that, for winding and/or unwinding the charging cable (32), it controls the driving device (22) in such a way that the charging robot (10) performs at least one full revolution, and in particular a maximum of three, preferably a maximum of two full revolutions around the axis of rotation (A).

Loading robot (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (12) and/or the guide (12d) has a round, in particular circular, peripheral contour in a direction of rotation (U) around the axis of rotation (A).

Loading robot (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the loading robot (10) has a base unit for arrangement on the subsurface (14) and a lifting device (20) coupled to the base unit and arranged on the axis of rotation (A), wherein the carrier (16) represents an end of the lifting device facing away from the base unit, wherein the lifting device (20) is designed to move the carrier (16) with the first connection device (18) held by the carrier (16) opposite the base unit in order to establish electrical contact in the first direction (z) and along the axis of rotation (A).

Loading robot (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (28) is designed to activate the driving device (22) to carry out an oscillating rotational movement about the axis of rotation (A) when the electrical contact is established.

Loading robot (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the driving device (22) has several, in particular exactly two, drivable wheels (24a, 24b), which are each designed to be rotatable about only one wheel axle (B) and are aligned coaxially to one another are.

Loading robot (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the drivable wheels (24a, 24b) are arranged at the same distance from the axis of rotation (A).

Method for operating a charging robot (10) for automatically establishing an electrical contact between a vehicle-external first connection device (18) assigned to the charging robot (10), which is connected to a charging cable (32) for coupling to a power source (34), and a second connection device (44) of a motor vehicle (40), wherein the loading robot (10) has a housing (12), a carrier (16) for holding the first connecting device (18), a driving device (22) and a control device (28) which Driving device (22) controls in order to drive the loading robot (10) positioned on a base (14) on the base (14) and to move it at least partially parallel to the base (14) in relation to the base (14), characterized in that that the control device (28) controls the driving device (22) in such a way that the loading robot (10) rotates about an axis of rotation (A) aligned perpendicularly to the subsurface (14) - about the axis of rotation (A) held by the carrier (16). to align the first connection device (18) relative to the second connection device (44) when the loading robot (10) is in a specific plug-in position (P2) which is below the second connection device ( 44) located; and/or - in order to bring the charging cable (32) into a stowed position (V) after a charging process, in which the charging cable (32) is at least partially on a rotation axis provided by a housing section (12a) of the housing (12). (A) circumferential guide (12d) is wound up.