CN114851879A - 一种轨道式储能型智能充电机器人系统及充电方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种轨道式储能型智能充电机器人系统，该系统包括充能站装置、移动储能装置、移动作业装置、轨道装置、智能控制系统。充能站装置包括充电桩、机械臂、充电轨道、充能定位模块、充能执行模块、充能控制模块，移动储能装置包括移载模块、储能电源、充电控制模块、充电枪、定位导航模块、通行模块，移动作业装置包括移载模块、机械臂、升降模块、视觉引导模块、末端执行模块、供能通信控制模块，轨道装置包括储能移载主轨、机械臂移载主轨、充电辅轨。本发明能够实现停车区域的电动车的无人智能快速充电；通过多机同时充电提高充电效率；通过该系统可减少充电桩的布置降低成本及使用空间。

Description

一种轨道式储能型智能充电机器人系统及充电方法

技术领域

本发明涉及基于移动机器人的电动汽车自动充电领域，具体是一种轨道式储能型智能充电机器人系统及充电方法。

背景技术

目前新能源电动汽车发展迅速，伴随着自动驾驶和自动泊车技术的成熟，电动汽车自动充电将是目前亟待解决的问题。

新能源汽车对充电桩的需求也越来越多，目前市面上充电桩都需要人工操作，过程繁琐，还存在一定危险。新能源汽车的自动充电能给人们的出行带来更好的体验。

目前也有一些自动充电机器人方面的研究，最常见的为固定式充电机器人，固定式自动充电机器人，只能满足一辆汽车的充电，局限性大；再者就是移动式的充电机器人，存在只能满足单行充电，且体型较大，可容纳的车辆少，难以通过一个装置满足多台电力移动载具的充电需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种轨道式储能型智能充电机器人系统及充电方法，实现停车区域的电动车的无人智能快速充电；通过多机同时充电提高充电效率。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种轨道式储能型智能充电机器人系统，包括充能站装置、移动储能装置、移动作业装置、轨道装置和智能控制系统，轨道装置铺设于停车区域，移动储能装置沿轨道装置移动至充能站装置处进行充电储能，移动作业装置将充电完成的移动储能装置移动至停车处为车辆充电，智能控制系统与用户APP端信息交互，根据用户APP端的信息控制充能站装置、移动储能装置、移动作业装置工作；

充能站装置用于实现为移动储能装置进行充能的功能，包括充电桩、机械臂、移载轨道、充能定位模块、充能执行模块、充能控制模块，充电桩与电网连接并且其上设有多个充电口，实现为移动储能装置充能，移载轨道设置于轨道装置与多接口充电桩之间，用于为移动储能装置提供在充能站内的行进路径，充能定位模块和充能执行模块设置于机械臂上，充能执行模块用于取放及插拔充电枪，使移动储能装置上的充电枪连接充电桩上的充电口，充能定位模块用于给移动储能装置定位和引导机械臂运动，充能控制模块用于控制充能桩的运行状态、充能参数以及与智能控制系统交互；

移动储能装置用于实现储能电源的移载和为电动汽车充电的功能，包括第一移载模块、储能电源、充电控制模块、充电枪、定位导向模块和通信模块，储能电源与移载模块相连，第一移载模块用于运载储能电源在充能站装置与移动作业装置之间行进，充电枪设置于储能电源上，用于连接储能电源和充电车辆的充电回路或者连接储能电源和充能桩的充电口，充电控制模块用于控制移动储能装置为电动车充电过程中的各项参数和状态信息以及移动储能装置的运动，定位导航模块用于为移动储能装置提供位置定位及导航；通信模块用于为移动储能装置提供与智能控制系统的信息交互；

移动作业装置用于实现移动储能电源与电动车辆进行充电作业，包括第二移载模块、供电通信控制模块、升降模块、机械臂、末端执行模块以及视觉引导模块，第二移载模块、供电通信控制模块、升降模块、机械臂、末端执行模块依次连接，视觉引导模块安装在供电通电控制模块上，第二移载模块用于运载移动作业装置行进，供电通信控制模块用于为移动作业模块供电、实现移动作业装置与智能控制系统的信息交互以及移动作业装置的运动控制和充电作业操作的控制，升降模块用于为机械臂提供垂直方向的运动，机械臂用于驱动末端执行模块运动，末端执行模块用于实现储能电源上的充电枪的取放和插拔以及电动车充电口的开关操作，视觉引导模块为移动作业装置进行充电作业操作时提供视觉定位及引导。

进一步的，轨道装置包括储能移载主轨、机械臂移载主轨和充电辅轨，储能移载主轨和机械臂移载主轨均为封闭的环形，并且机械臂移载主轨位于储能移载主轨内部，充电辅轨连接在储能移载主轨和机械臂移载主轨之间，相应的，第一移载模块包括第一主轨移载模块和第一辅轨移载模块，第二移载模块包括第二主轨移载模块和第二辅轨移载模块，第一辅轨移载模块与储能电源相连，第一主轨移载模块与第一辅轨移载模块可分离式连接，第一主轨移载模块在储能移载主轨上行进，第一辅轨移载模块在充电辅轨上行进，第二辅轨移载模块与供电通信控制模块相连，第二主轨移载模块与第二辅轨移载模块可分离式连接，第二主轨移载模块在机械臂移载主轨上行进，第二移载辅在模块在充电辅轨上行进。

进一步的，轨道装置还包括主轨供电模块、定位模块和轨道固定模块，主轨供电模块用于为储能移载主轨和机械臂移载主轨上移动的主轨移载模块提供电能；定位模块用于为移动储能装置和移动作业装置提供定位标记和位置信息；轨道固定模块用于各轨道的固定安装。

进一步的，第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块、第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块均包括承载板以及分别安装在承载板上的驱动轮、承载轮、导向轮和移载取电模块，驱动轮、承载轮和导向轮按行进方向布置并且与轨道装置滑动配合，移载取电模块与轨道上的滑触线连接，实现行进动力供应。

进一步的，第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块的承载板通过卡接件实现可分离式连接，并且第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块的承载板之前设有防止移动储能装置脱出轨道的固定限位模块；第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块的承载板通过卡接件实现可分离式连接，并且第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块的承载板之前设有防止移动作业装置脱出轨道的固定限位模块。

进一步的，智能控制系统包括充能站控制单元、移动储能装置控制单元、移动作业装置控制单元、充电任务规划单元、充电业务处理单元、多机协调控制单元、数据处理单元、深度学习单元；充能站控制单元用于实现该站的各项充能作业的控制管理；移动储能装置控制单元用于实现该装置的运载调度控制和充电作业控制管理；移动作业装置控制单元用于实现该装置的运载调度和充电作业操作的控制；充电任务规划单元用于处理各项充电任务的请求和排布；充电业务处理单元用于处理来自用户的充电业务订单；多机协调控制单元用于协调各装置之间和多台装置之间的调度控制和充电任务安排；数据处理单元用于采集、分析、传输和记录存储全系统的各项任务数据；深度学习单元用于机器人系统分析各项任务数据，形成任务处理模型，自动优化各项任务的排布。

进一步的，充能站装置设置两组移载轨道，一组移载轨道用于为待充能的移动储能装置提供在充能站内的行进路径，另一组移载轨道用于为充能中的移动储能装置提供在充能站内的行进路径。

本发明还公开了一种基于轨道式储能型智能充电机器人系统的充电方法，包括以下步骤：

1）当用户将车停入充电区域后，用户通过充电客户端进行充电订单的办理，订单办理完成后即可离去；

2）用户充电订单通过充电客户端上传至智能控制系统，智能控制系统中的充电业务处理单元和充电任务规划单元进行充电任务的安排处理，再将充电任务信息通过充电客户端反馈给用户；

3）智能控制系统将充电任务下发至充能站装置、移动储能装置和移动作业装置，通过多机协调控制单元同时进行充电任务的排布和各装置的调度；

4）移动储能装置和移动作业装置根据接收到的充电任务信息，利用轨道装置行进至充电位置，利用视觉引导定位模块对充电目标进项信息确认；

5）充电目标确认完成后开始进行充电操作，首先，利用移动储能装置上的定位导航模块对车辆进行操作前的状态留存；然后，利用移动作业装置上的视觉引导定位模块通过机械臂将末端执行模块引导至充电口处；再通末端执行模块打开充电口盖，使充电口露出来；

6）充电口打开后，利用移动作业装置上的机械臂搭载末端执行模块抓取移动储能装置上的充电枪，再利用视觉引导定位模块引导机械臂上的充电枪与车辆充电口进行接插操作，使充电枪与车辆充电口连接，此时要进行状态留存；

7）充电口连接好后，移动作业装置和移动储能装置的主轨移载模块移出当前充电位置，去往任务安排的下一充电位置进行充电作业任务；

8）充电回路连接完成后，利用移动储能装置上的控制模块启动充电任务，通过充电状态控制单元启动充电进程开始充电；

9）充电进程中通过移动储能装置上的控制模块实时交互充电时的各项电源参数信息及监控充电状态，根据交互的信息判断是否自动启动充电安全保护装置，保证充电的安全与稳定；

10）充电完成后，通过移动储能装置的控制模块关闭充电进程；智能控制系统派遣移动作业装置进入该充电位置；

11）移动作业装置利用视觉引导定位模块引导机械臂使充电枪脱出充电口，并将充电枪放回移动储能装置上，断开充电口连接，此处需状态留存；

12）充电口断开连接后，移动储能装置通过主轨移载模块和辅轨移载模块共同作用将移动储能装置移出当前充电位置，去往充能站进行充能，充能站装置利用机械臂搭载充能执行模块将多枪充电桩的充电枪接插在待充能的移动储能装置上进行充能操作；同时将充能完成的移动储能装置根据任务排布前往下一充电位置；

13）充电口断开连接后，移动作业装置利用视觉引导定位模块引导机械臂通过末端执行模块进行充电口关闭操作，汽车充电口关闭后，移动作业装置通过主轨移载模块和辅轨移载模块共同作用将移动作业装置移出当前充电位置，去往任务排布的下一充电位置进行充电作业任务；

14）该充电任务完成后，将信息上传至智能控制系统，充电业务处理单元再通过充电客户端将消息反馈推送给用户；

15）该充电任务完成后，根据智能控制系统的任务规划单元的任务排布和调控去往下一个充电任务目标所在位置，再重复上述步骤。

本发明的有益效果： 1）本专利提供的一种轨道式储能智能充电机器人系统，能够实现无人化充电，用户只需在APP上下单后全程自动处理无需人工参与，方便快捷。

2）本专利提供的一种轨道式储能型智能充电机器人系统，能够实现多台电动车同时充电，只需配置一台电能转换装置；多台机器人协同配合，可全天候不间断过的充电，提高充电效率。

3）本专利提供的一种轨道式储能型智能充电机器人系统，不需要多个充电桩布置，可以节省土地空间和成本。

4）本专利提供的一种轨道式储能型智能充电机器人系统，使用轨道式的机器人，所有机器人在预定轨道上行驶，提高了任务的安全性和稳定性。

附图说明

图1是一种轨道式储能型智能充电机器人系统组成图；

图2是一种轨道式储能型智能充电机器人系统总体布置图；

图3是充能站装置总体结构图；

图4是移动储能装置总体结构图；

图5是移动作业装置总体结构图；

图6是轨道装置总体结构图；

图7是第一移载模块的结构示意图；

图中：1、轨道装置，2、待充能的移动储能装置，3、第一主轨移载模块，4、充能站装置，5、移动中的移动储能装置，6、充能完成的的移动储能装置，7、移动作业装置，8、第二主轨移载模块，9、作业中的移动作业装置，10、充电中的移动储能装置，11、机械臂，12、充能定位模块，13、充能执行模块，14、充电桩，15、移载轨道，16、第一主轨移载模块，17、第一辅轨移载模块，18、导航定位模块，19、储能电源及充电控制模块，20、充电枪，21、第二主轨移载模块，22、升降模块，23、机械臂，24、末端执行模块，25、功能通信控制模块，26、视觉引导模块，27、第二辅轨移载模块，28、储能移载主轨，29、定位模块，30、机械臂移载主轨，31、主轨供电模块，32、充电辅轨，33、轨道固定模块，34、承载板，35、驱动轮，36、承载轮，37、导向轮，38、移载取电模块，39、卡接件，40、固定限位模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例公开一种轨道式储能型智能充电机器人系统，如图1、2所示，包括充能站装置4、移动储能装置、移动作业装置、轨道装置1和智能控制系统，轨道装置1铺设于停车区域，移动储能装置和移动作业装置都设置于轨道装置1上。移动储能装置设置有多个，有给电动汽车充电中的移动储能装置10，也有待充能的移动储能装置2、移动中的移动储能装置5和充能完成的移动储能装置6。移动作业装置也有多个，有作业中的移动作业装置9，也有等待工作的移动作业装置7。移动储能装置沿轨道装置1移动至充能站装置处进行充电储能，移动作业装置将充电完成的移动储能装置移动至停车处为车辆充电，智能控制系统与用户APP端信息交互，根据用户APP端的信息控制充能站装置、移动储能装置、移动作业装置工作。本系统是实现停车区域的电动车的无人智能快速充电；通过多机同时充电提高充电效率；通过该系统可减少充电桩的布置降低成本及使用空间，提高充电过程的安全性和稳定性。

如图3所示，充能站装置用于实现为移动储能装置进行充能的功能，包括充电桩14、机械臂11、移载轨道15、充能定位模块12、充能执行模块13、充能控制模块，充电桩14与电网连接并且其上设有多个充电口，实现为移动储能装置充能，移载轨道15设置于轨道装置1与充电桩14之间，用于为移动储能装置提供在充能站内的行进路径，充能定位模块12和充能执行模块13设置于机械臂11上，充能执行模块13用于取放及插拔充电枪，使移动储能装置上的充电枪连接充电桩上的充电口，充能定位模块12用于给移动储能装置定位和引导机械臂运动，充能控制模块用于控制充能桩的运行状态、充能参数以及与智能控制系统交互。在本申请实施例中，机械臂11为多轴机械臂，能够进行多角度的转动，其能够驱动充能执行模块13运动，从而取放充电枪并实现充电枪与充电口的插拔。

如图4所示，移动储能装置用于实现储能电源的移载和为电动汽车充电的功能，包括第一移载模块、储能电源、充电控制模块、充电枪20、定位导向模块18和通信模块，本实施例中，储能电源和充电控制模块一起安装在箱体19内，定位导向模块18和充电枪20安装在箱体19外部，第一移载模块安装在箱体19上方，第一移载模块用于运载储能电源在充能站装置与移动作业装置之间行进，充电枪20用于连接储能电源和充电车辆的充电回路或者连接储能电源和充能桩的充电口，充电控制模块用于控制移动储能装置为电动车充电过程中的各项参数和状态信息以及移动储能装置的运动，定位导航模块18用于为移动储能装置提供位置定位及导航；通信模块用于为移动储能装置提供与智能控制系统的信息交互。

如图5所示，移动作业装置用于实现移动储能电源与电动车辆进行充电作业，包括第二移载模块、供电通信控制模块25、升降模块22、机械臂23、末端执行模块24以及视觉引导模块26，第二移载模块、供电通信控制模块25、升降模块22、机械臂23、末端执行模块24依次连接，视觉引导模块26安装在供电通电控制模块25上，第二移载模块用于运载移动作业装置行进，供电通信控制模块25用于为移动作业模块供电、实现移动作业装置与智能控制系统的信息交互以及移动作业装置的运动控制和充电作业操作的控制，升降模块22用于为机械臂23提供垂直方向的运动，机械臂23用于驱动末端执行模块24运动，末端执行模块24用于实现储能电源上的充电枪的取放和插拔以及电动车充电口的开关操作，视觉引导模块26为移动作业装置进行充电作业操作时提供视觉定位及引导。

本实施例中，机械臂23为多轴机械臂，能够进行多角度的转动，其能够驱动充能末端执行模块24运动，从而取放充电枪并实现储能电源充电枪与待充电车辆充电口的插拔。

本实施例中，充电枪20与其内部充电线之间通过可伸缩的柔性电线连接，末端执行模块24通过抓取机构抓取充电枪，然后实现与充电口的插拔连接。

如图6所示，轨道装置1包括储能移载主轨28、机械臂移载主轨30和充电辅轨32，储能移载主轨28和机械臂移载主轨30均为封闭的环形，并且机械臂移载主轨30位于储能移载主轨28内部，充电辅轨32连接在储能移载主轨28和机械臂移载主轨30之间，相应的，第一移载模块包括第一主轨移载模块16和第一辅轨移载模块17，第二移载模块包括第二主轨移载模块21和第二辅轨移载模块27，第一辅轨移载模块17与内设储能电源的箱体19相连，第一主轨移载模块16与第一辅轨移载模块17可分离式连接，第一主轨移载模块16在储能移载主轨28上行进，第一辅轨移载模块17在充电辅轨32上行进，第二辅轨移载模块27与供电通信控制模块25相连，第二主轨移载模块21与第二辅轨移载模块27可分离式连接，第二主轨移载模块21在机械臂移载主轨30上行进，第二移载辅27在模块在充电辅轨32上行进。工作时，第一移载模块和第二移载模块根据智能控制系统的指令运行。

轨道装置还包括主轨供电模块31、定位模块29和轨道固定模块33，主轨供电模块31用于为储能移载主轨28和机械臂移载主轨30上移动的主轨移载模块提供电能；定位模块29用于为移动储能装置和移动作业装置提供定位标记和位置信息；轨道固定模块33用于各轨道的固定安装。

如图7所示，第一主轨移载模块16、第一辅轨移载模块17、第二主轨移载模块21、第二辅轨移载模块27均包括承载板34以及分别安装在承载板34上的驱动轮35、承载轮36、导向轮37和移载取电模块38，驱动轮35、承载轮36和导向轮37按行进方向布置并且与轨道装置滑动配合，移载取电模38块与轨道上的滑触线连接，实现行进动力供应。

本实施例中，第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块的承载板通过卡接件39实现可分离式连接，并且第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块的承载板34之前设有防止移动储能装置脱出轨道的固定限位模块40。与之相同，第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块的承载板也通过卡接件实现可分离式连接，并且第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块的承载板之前设有防止移动作业装置脱出轨道的固定限位模块。

本实施例中，智能控制系统包括充能站控制单元、移动储能装置控制单元、移动作业装置控制单元、充电任务规划单元、充电业务处理单元、多机协调控制单元、数据处理单元、深度学习单元；充能站控制单元用于实现该站的各项充能作业的控制管理；移动储能装置控制单元用于实现该装置的运载调度控制和充电作业控制管理；移动作业装置控制单元用于实现该装置的运载调度和充电作业操作的控制；充电任务规划单元用于处理各项充电任务的请求和排布；充电业务处理单元用于处理来自用户的充电业务订单；多机协调控制单元用于协调各装置之间和多台装置之间的调度控制和充电任务安排；数据处理单元用于采集、分析、传输和记录存储全系统的各项任务数据；深度学习单元用于机器人系统分析各项任务数据，形成任务处理模型，自动优化各项任务的排布。

如图1所示，充能站装置设置两组移载轨道，一组移载轨道用于为待充能的移动储能装置2提供在充能站内的行进路径，另一组移载轨道用于为充能中的移动储能装置5提供在充能站内的行进路径。

实施例2

本实施例公开一种基于轨道式储能型智能充电机器人系统的充电方法，包括以下步骤：

1）当用户将车停入充电区域后，用户通过充电客户端进行充电订单的办理，订单办理完成后即可离去；

2）用户充电订单通过充电客户端上传至智能控制系统，智能控制系统中的充电业务处理单元和充电任务规划单元进行充电任务的安排处理，再将充电任务信息通过充电客户端反馈给用户；

3）智能控制系统将充电任务下发至充能站装置、移动储能装置和移动作业装置，通过多机协调控制单元同时进行充电任务的排布和各装置的调度；

4）移动储能装置和移动作业装置根据接收到的充电任务信息，利用轨道装置行进至充电位置，利用视觉引导定位模块对充电目标进项信息确认；

5）充电目标确认完成后开始进行充电操作，首先，利用移动储能装置上的定位导航模块对车辆进行操作前的状态留存；然后，利用移动作业装置上的视觉引导定位模块通过机械臂将末端执行模块引导至充电口处；再通末端执行模块打开充电口盖，使充电口露出来；

6）充电口打开后，利用移动作业装置上的机械臂搭载末端执行模块抓取移动储能装置上的充电枪，再利用视觉引导定位模块引导机械臂上的充电枪与车辆充电口进行接插操作，使充电枪与车辆充电口连接，此时要进行状态留存；

7）充电口连接好后，移动作业装置和移动储能装置的主轨移载模块移出当前充电位置，去往任务安排的下一充电位置进行充电作业任务；

8）充电回路连接完成后，利用移动储能装置上的控制模块启动充电任务，通过充电状态控制单元启动充电进程开始充电；

9）充电进程中通过移动储能装置上的控制模块实时交互充电时的各项电源参数信息及监控充电状态，根据交互的信息判断是否自动启动充电安全保护装置，保证充电的安全与稳定；

10）充电完成后，通过移动储能装置的控制模块关闭充电进程；智能控制系统派遣移动作业装置进入该充电位置；

11）移动作业装置利用视觉引导定位模块引导机械臂使充电枪脱出充电口，并将充电枪放回移动储能装置上，断开充电口连接，此处需状态留存；

12）充电口断开连接后，移动储能装置通过主轨移载模块和辅轨移载模块共同作用将移动储能装置移出当前充电位置，去往充能站进行充能，充能站装置利用机械臂搭载充能执行模块将多枪充电桩的充电枪接插在待充能的移动储能装置上进行充能操作；同时将充能完成的移动储能装置根据任务排布前往下一充电位置；

13）充电口断开连接后，移动作业装置利用视觉引导定位模块引导机械臂通过末端执行模块进行充电口关闭操作，汽车充电口关闭后，移动作业装置通过主轨移载模块和辅轨移载模块共同作用将移动作业装置移出当前充电位置，去往任务排布的下一充电位置进行充电作业任务；

14）该充电任务完成后，将信息上传至智能控制系统，充电业务处理单元再通过充电客户端将消息反馈推送给用户；

15）该充电任务完成后，根据智能控制系统的任务规划单元的任务排布和调控去往下一个充电任务目标所在位置，再重复上述步骤。

以上描述的仅是本发明的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本发明做出的改进和替换，属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种轨道式储能型智能充电机器人系统，其特征在于：包括充能站装置、移动储能装置、移动作业装置、轨道装置和智能控制系统，轨道装置铺设于停车区域，移动储能装置沿轨道装置移动至充能站装置处进行充电储能，移动作业装置将充电完成的移动储能装置移动至停车处为车辆充电，智能控制系统与用户APP端信息交互，根据用户APP端的信息控制充能站装置、移动储能装置、移动作业装置工作；

充能站装置用于实现为移动储能装置进行充能的功能，包括充电桩、机械臂、移载轨道、充能定位模块、充能执行模块、充能控制模块，充电桩与电网连接并且其上设有多个充电口，实现为移动储能装置充能，移载轨道设置于轨道装置与多接口充电桩之间，用于为移动储能装置提供在充能站内的行进路径，充能定位模块和充能执行模块设置于机械臂上，充能执行模块用于取放及插拔充电枪，使移动储能装置上的充电枪连接充电桩上的充电口，充能定位模块用于给移动储能装置定位和引导机械臂运动，充能控制模块用于控制充能桩的运行状态、充能参数以及与智能控制系统交互；

移动储能装置用于实现储能电源的移载和为电动汽车充电的功能，包括第一移载模块、储能电源、充电控制模块、充电枪、定位导向模块和通信模块，储能电源与移载模块相连，第一移载模块用于运载储能电源在充能站装置与移动作业装置之间行进，充电枪设置于储能电源上，用于连接储能电源和充电车辆的充电回路或者连接储能电源和充能桩的充电口，充电控制模块用于控制移动储能装置为电动车充电过程中的各项参数和状态信息以及移动储能装置的运动，定位导航模块用于为移动储能装置提供位置定位及导航；通信模块用于为移动储能装置提供与智能控制系统的信息交互；

移动作业装置用于实现移动储能电源与电动车辆进行充电作业，包括第二移载模块、供电通信控制模块、升降模块、机械臂、末端执行模块以及视觉引导模块，第二移载模块、供电通信控制模块、升降模块、机械臂、末端执行模块依次连接，视觉引导模块安装在供电通电控制模块上，第二移载模块用于运载移动作业装置行进，供电通信控制模块用于为移动作业模块供电、实现移动作业装置与智能控制系统的信息交互以及移动作业装置的运动控制和充电作业操作的控制，升降模块用于为机械臂提供垂直方向的运动，机械臂用于驱动末端执行模块运动，末端执行模块用于实现储能电源上的充电枪的取放和插拔以及电动车充电口的开关操作，视觉引导模块为移动作业装置进行充电作业操作时提供视觉定位及引导。

2.根据权利要求1所述的轨道式储能型智能充电机器人系统，其特征在于：轨道装置包括储能移载主轨、机械臂移载主轨和充电辅轨，储能移载主轨和机械臂移载主轨均为封闭的环形，并且机械臂移载主轨位于储能移载主轨内部，充电辅轨连接在储能移载主轨和机械臂移载主轨之间，相应的，第一移载模块包括第一主轨移载模块和第一辅轨移载模块，第二移载模块包括第二主轨移载模块和第二辅轨移载模块，第一辅轨移载模块与储能电源相连，第一主轨移载模块与第一辅轨移载模块可分离式连接，第一主轨移载模块在储能移载主轨上行进，第一辅轨移载模块在充电辅轨上行进，第二辅轨移载模块与供电通信控制模块相连，第二主轨移载模块与第二辅轨移载模块可分离式连接，第二主轨移载模块在机械臂移载主轨上行进，第二移载辅在模块在充电辅轨上行进。

3.根据权利要求2所述的轨道式储能型智能充电机器人系统，其特征在于：轨道装置还包括主轨供电模块、定位模块和轨道固定模块，主轨供电模块用于为储能移载主轨和机械臂移载主轨上移动的主轨移载模块提供电能；定位模块用于为移动储能装置和移动作业装置提供定位标记和位置信息；轨道固定模块用于各轨道的固定安装。

4.根据权利要求2所述的轨道式储能型智能充电机器人系统，其特征在于：第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块、第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块均包括承载板以及分别安装在承载板上的驱动轮、承载轮、导向轮和移载取电模块，驱动轮、承载轮和导向轮按行进方向布置并且与轨道装置滑动配合，移载取电模块与轨道上的滑触线连接，实现行进动力供应。

5.根据权利要求4所述的轨道式储能型智能充电机器人系统，其特征在于：第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块的承载板通过卡接件实现可分离式连接，并且第一主轨移载模块、第一辅轨移载模块的承载板之前设有防止移动储能装置脱出轨道的固定限位模块；第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块的承载板通过卡接件实现可分离式连接，并且第二主轨移载模块、第二辅轨移载模块的承载板之前设有防止移动作业装置脱出轨道的固定限位模块。

6.根据权利要求1所述的轨道式储能型智能充电机器人系统，其特征在于：智能控制系统包括充能站控制单元、移动储能装置控制单元、移动作业装置控制单元、充电任务规划单元、充电业务处理单元、多机协调控制单元、数据处理单元、深度学习单元；充能站控制单元用于实现该站的各项充能作业的控制管理；移动储能装置控制单元用于实现该装置的运载调度控制和充电作业控制管理；移动作业装置控制单元用于实现该装置的运载调度和充电作业操作的控制；充电任务规划单元用于处理各项充电任务的请求和排布；充电业务处理单元用于处理来自用户的充电业务订单；多机协调控制单元用于协调各装置之间和多台装置之间的调度控制和充电任务安排；数据处理单元用于采集、分析、传输和记录存储全系统的各项任务数据；深度学习单元用于机器人系统分析各项任务数据，形成任务处理模型，自动优化各项任务的排布。

7.根据权利要求1所述的轨道式储能型智能充电机器人系统，其特征在于：充能站装置设置两组移载轨道，一组移载轨道用于为待充能的移动储能装置提供在充能站内的行进路径，另一组移载轨道用于为充能中的移动储能装置提供在充能站内的行进路径。

8.一种基于轨道式储能型智能充电机器人系统的充电方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）当用户将车停入充电区域后，用户通过充电客户端进行充电订单的办理，订单办理完成后即可离去；

2）用户充电订单通过充电客户端上传至智能控制系统，智能控制系统中的充电业务处理单元和充电任务规划单元进行充电任务的安排处理，再将充电任务信息通过充电客户端反馈给用户；

3）智能控制系统将充电任务下发至充能站装置、移动储能装置和移动作业装置，通过多机协调控制单元同时进行充电任务的排布和各装置的调度；

4）移动储能装置和移动作业装置根据接收到的充电任务信息，利用轨道装置行进至充电位置，利用视觉引导定位模块对充电目标进项信息确认；

5）充电目标确认完成后开始进行充电操作，首先，利用移动储能装置上的定位导航模块对车辆进行操作前的状态留存；然后，利用移动作业装置上的视觉引导定位模块通过机械臂将末端执行模块引导至充电口处；再通末端执行模块打开充电口盖，使充电口露出来；

6）充电口打开后，利用移动作业装置上的机械臂搭载末端执行模块抓取移动储能装置上的充电枪，再利用视觉引导定位模块引导机械臂上的充电枪与车辆充电口进行接插操作，使充电枪与车辆充电口连接，此时要进行状态留存；

7）充电口连接好后，移动作业装置和移动储能装置的主轨移载模块移出当前充电位置，去往任务安排的下一充电位置进行充电作业任务；

8）充电回路连接完成后，利用移动储能装置上的控制模块启动充电任务，通过充电状态控制单元启动充电进程开始充电；

9）充电进程中通过移动储能装置上的控制模块实时交互充电时的各项电源参数信息及监控充电状态，根据交互的信息判断是否自动启动充电安全保护装置，保证充电的安全与稳定；

10）充电完成后，通过移动储能装置的控制模块关闭充电进程；智能控制系统派遣移动作业装置进入该充电位置；

11）移动作业装置利用视觉引导定位模块引导机械臂使充电枪脱出充电口，并将充电枪放回移动储能装置上，断开充电口连接，此处需状态留存；

12）充电口断开连接后，移动储能装置通过主轨移载模块和辅轨移载模块共同作用将移动储能装置移出当前充电位置，去往充能站进行充能，充能站装置利用机械臂搭载充能执行模块将多枪充电桩的充电枪接插在待充能的移动储能装置上进行充能操作；同时将充能完成的移动储能装置根据任务排布前往下一充电位置；

13）充电口断开连接后，移动作业装置利用视觉引导定位模块引导机械臂通过末端执行模块进行充电口关闭操作，汽车充电口关闭后，移动作业装置通过主轨移载模块和辅轨移载模块共同作用将移动作业装置移出当前充电位置，去往任务排布的下一充电位置进行充电作业任务；

14）该充电任务完成后，将信息上传至智能控制系统，充电业务处理单元再通过充电客户端将消息反馈推送给用户；

15）该充电任务完成后，根据智能控制系统的任务规划单元的任务排布和调控去往下一个充电任务目标所在位置，再重复上述步骤。

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