CN117022035A - 双机器人协作式换电站及换电方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种双机器人协作式换电站以及换电方法，涉及换电技术领域，可以应用于换电站换电的场景。该双机器人协作式换电站包括：第一机器人和第二机器人，其中，第一机器人，用于换电车辆上第一动力电池的拆卸，并将第一动力电池搬运和安装到电池充电装置中，第二机器人，用于定位电池充电装置中的第二动力电池，并将定位到的第二动力电池搬运并安装到换电车辆上，且第一机器人和第二机器人分别设置于换电站内所在平面不同的移动轨道上。本公开提供的双机器人协作式换电站，可以提高换电站的换电效率，并且可以降低机器人在同一轨道同时执行多种任务而会引发的安全风险。

Description

双机器人协作式换电站及换电方法

技术领域

本公开涉及换电技术领域，具体而言，涉及一种双机器人协作式换电站及换电方法。

背景技术

随着电动车辆的普及，对于换电站的换电效率要求越来越高，从而机器人运用于换电站实现自动化换电越来越普遍，采用机器人进行自动化换电可以在短时间内完成电池更换，避免了车辆长时间换电的等待，提高换电站换电的效率，并减少了人工换电由于疏忽而出现错误的情况，从而提高换电站换电的质量。

目前，相关双机器人协作换电站的换电方案中，一般是将两个顶吊机器人设置在换电站上方的同一轨道上进行换电，两个顶吊机器人在同一轨道上执行任务，操作空间有限，可能导致机器人之间的碰撞风险增加，尤其是在操作过程中需要同时进行各种动作时；还可能会出现路径冲突，使换电车辆在换电过程中的等待时间变长，从而导致换电站的换电效率比较低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开实施例的目的在于克服上述相关技术的至少一种不足，提供一种双机器人协作式换电站和换电方法，能够有效减少电池更换时长，提升换电站的换电效率。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种双机器人协作式换电站，包括用于存放动力电池的电池充电装置和停靠在所述电池充电装置一侧的换电车辆，具体的，该双机器人协作式换电站还包括：

第一机器人，用于将所述换电车辆上的第一动力电池拆卸，并将所述第一动力电池搬运到所述电池充电装置；

第二机器人，用于定位所述电池充电装置中的第二动力电池，并将所述第二动力电池安装到所述换电车辆上；

其中，所述第一机器人和所述第二机器人分别设置于所述换电站内所在平面不同的移动轨道上。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述电池充电装置包括：

电池传输带，所述电池传输带的电池传输方向垂直于所述换电车辆的行驶方向，用于将所述第二动力电池传输到靠近所述换电车辆的一端。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述电池充电装置包括：

充电底座，固定连接于所述电池传输带，用于放置动力电池并为动力电池充电。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述电池传输带为立体式电池传输带，所述立体式电池传输带包括：

至少一个第一充电底座，位于所述立体式电池传输带上远离所述换电车辆的一端，用于存放所述第一动力电池；

第二充电底座，位于所述立体式电池传输带上靠近所述换电车辆的一端，用于存放所述第二动力电池。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述双机器人协作式换电站包括：

控制装置，用于在检测到所述第二机器人将所述第二动力电池从所述第二充电底座取出后，控制所述立体式电池传输带沿着电池传输方向转动，以使存放有充满电量的动力电池的充电底座成为新的第二充电底座，使空闲的充电底座成为新的第一充电底座。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述电池传输带为平移式电池传输带，所述平移式电池传输带包括：

第三充电底座，位于所述平移式电池传输带上靠近所述换电车辆的一端，用于存放所述第二动力电池，并在所述第二机器人取出所述第二动力电池后，存放所述第一机器人搬运来的所述第一动力电池。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述双机器人协作式换电站包括：

控制装置，用于在检测到所述第一机器人将所述第一动力电池存放到所述第三充电底座后，控制所述平移式电池传输带沿着电池传输方向转动，以使存放有充满电量的动力电池的充电底座成为新的第三充电底座。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述第一机器人包括地面式换电机器人或顶吊式换电机器人，所述第二机器人包括地面式换电机器人或顶吊式换电机器人。

根据本公开的第二方面，提供一种换电方法，应用于第一方面中所提到的换电站，该换电方法包括：

响应于检测到换电车辆抵达换电区域，控制所述第一机器人3将所述换电车辆上的第一动力电池拆卸，并将所述第一动力电池搬运到电池充电装置进行存放；以及

控制所述第二机器人定位所述电池充电装置中的第二动力电池，并将所述第二动力电池安装到所述换电车辆上；

其中，所述第一机器人和所述第二机器人分别设置于所述换电站内所在平面不同的移动轨道上。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述换电方法还包括：

响应于检测到所述换电车辆距离所述换电区域小于或者等于预设距离阈值，控制所述第一机器人前往所述换电区域；以及

控制所述第二机器人定位所述第二动力电池，并携带所述第二动力电池前往所述换电区域。

本公开示例实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在换电站中利用第一机器人和第二机器人分别对换电车辆以及电池充电装置中的电池操作，第一机器人用于对换电车辆的电池进行卸取，并将卸取的电池放置到电池充电装置中，第二机器人用于将电池充电装置中电池的定位，并将定位的电池安装到换电车辆上，并且第一机器人和第二机器人分别设置于所述换电站内所在平面不同的移动轨道上。一方面，在换电站不同水平面的移动轨道上执行换电过程中的不同任务，可以有效避免两个机器人在同一移动轨道上处理任务时发生碰撞，从而降低换电机器人在换电过程中可能出现的安全风险，在一定程度上提升换电过程的安全性；另一方面，第一机器人和第二机器人在换电站不同的移动轨道上执行不同的任务，可以有效减少第一机器人和第二机器人在路径上的冲突，保证第一机器人和第二机器人的移动效率，从而提高换电站的换电效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出了根据本公开实施例的一种具有立体式传输带的双机器人协作式换电站在第一视角下的结构示意图。

图2示意性示出了根据本公开实施例的图1中所示双机器人协作式换电站在第二视角下的结构示意图。

图3示意性示出了图1中所示双机器人协作式换电站的正视图。

图4示意性示出了根据本公开实施例图2中所示双机器人协作式换电站的部分剖面示意图。

图5示意性示出了可以应用于本公开实施例的一种平移式传输带的工作原理示意图。

图6示意性示出了一种换电方法的流程图。

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图中附图标记如下：

1、双机器人协作式换电站；11、移动轨道；12、支架；13、换电区域。

2、电池充电装置；21、第二动力电池；22、立体式电池传输带；23、平移式电池传输带；24、第一充电底座；25、第二充电底座；26、驱动装置；

3、换电车辆；31、第一动力电池；

4、第一机器人；41、机械臂；42、第一夹取装置；

5、第二机器人；51、移动装置；52、电池存储装置；53、第二夹取装置；

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

此外，附图仅为示意性图解，并非一定是按比例绘制。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

在相关的双机器人协作换电方案中，双机器人协作换电站包括换电站主仓体、设置于换电站主仓体内部的若干换电电池包、用于对换电电池包，充电的充电机以及用于移转换电电池包的第一换电机器人和第二换电机器人，换电站主仓体包括下层的充电机机仓以及处于充电机机仓上部的换电电池包仓，换电电池包仓上部固定设置有用于设置第一换电机器人和第二换电机器人的机器人轨道，实际应用过程中，第一换电机器人和第二换电机器人的协同运行，可以极大的提升运行效率，第一换电机器人预准备一块满电电池包就绪，第二换电机器人从车辆上取下空电池包，第一换电机器人迅速将满电池装车，车辆离场后，第二换电机器人携带空电池包去充电。

该方案中的两个机器人设置在换电站上方的同一移动轨道上执行换电任务，移动空间比较有限，可能导致两个机器人之间的碰撞风险的增加，尤其是对在换电站协作执行任务的机器人，在机器人协作换电站工作的过程中，两个机器人需要频繁的在换地站上方有限的空间内移动，发生碰撞的风险会比较高；另外尽管两个机器人可以同时进行换电操作，但两个机器人之间的工作协调和任务分配可能会受限，如在两个机器人的移动路径发生冲突时，一个机器人可能需要等待另一个机器人完成特定的任务才能继续进行操作，增加换电机器人的等待时间，从而导致换电站的换电效率较低。并且该方案中，换电站中的主仓体内部的电池是通过双机器人进行搬运的，电池的位置是固定在主仓体内部的，使得机器人搬运电池的距离比较长，从而需要较长的电池搬运时间，从而在一定程度上降低换电站的换电效率。

基于相关技术中的一个或者多个问题，本公开实施方式提供了一种双机器人协作式换电站，双机器人协作式换电站可以包括电池充电装置、换电车辆、第一机器人和第二机器人，其中：

第一机器人用于对换电车辆的电池进行卸取并将卸取的电池放置到电池充电装置中，第二机器人用于将电池充电装置中电池的定位，并将定位的电池安装到换电车辆上，并且第一机器人和第二机器人分别设置于换电站内所在平面不同的移动轨道上，可以有效避免两个机器人在同一移动轨道处理任务时发生碰撞的问题，从而降低换电机器人在换电过程中可能出现的安全风险，提升换电站内换电过程的安全性；同时，第一机器人和第二机器人在换电站不同的移动轨道执行不同的任务，有效减少第一机器人和第二机器人在移动路径上的冲突，保证第一机器人和第二机器人的换电效率，从而提高了换电站的换电效率，并且利用电池传输带将电池充电装置中的满足为换电车辆供电条件的电池传输到靠近换电车辆的一端，减少了第二机器人的搬运距离，降低了换电车辆的等待时间，从而提高了换电站的换电效率。

参考图1至图4所示，双机器人协作式换电站1可以包括用于存放动力电池的电池充电装置2和停靠在电池充电装置2一侧的换电车辆3。

其中，电池充电装置2是指用于存放动力电池以及为动力电池充电的装置，设置于双机器人协作式换电站1内，例如，电池充电装置2可以是设置在双机器人协作式换电站1的特定区域处的电池存放架，也可以是设置在双机器人协作式换电站1中设置有电池底座的电池传输带，当然还可以是设置在双机器人协作式换电站1内以其他方式对动力电池进行充电和存放的装置，本示例实施例对此不做特别限定。

进一步的，本公开实施方式的换电站1还可以包括第一机器人4和第二机器人5，其中：

第一机器人4，用于将换电车辆3上的第一动力电池31拆卸，并将第一动力电池31搬运到电池充电装置2；

第二机器人5，用于定位电池充电装置2的第二动力电池21，并将第二动力电池21安装到换电车辆3上。

其中，第一动力电池31是指换电车辆3上需要进行更换的动力电池，设置于换电车辆3上并用于给换电车辆3提供动力来源，例如第一动力电池31可以位于换电车辆3的顶部进行供电，也可以位于换电车辆3的后部进行供电，当然还可以位于换电车辆3的其它位置给换电车辆3供电，本示例实施例对第一动力电池31在换电车辆3中的进行供电的位置不做特别限定。

第一机器人4是指可以对换电车辆上的动力电池进行拆卸与存放的换电机器人，其换电任务主要是用于将换电车辆3上的第一动力电池31进行拆卸，并将其搬运到电池充电装置2进行存放，并通过电池充电装置2给第一动力电池31进行充电。第一机器人4可以是地面式换电机器人，也可以是顶吊式换电机器人，当然，第一机器人4还可以是其他任意类型的能够实现换电车辆上动力电池拆卸的换电机器人，本示例实施例对此不做特别限定。

举例而言，当换电车辆3进入双机器人协作式换电站1并停放在换电区域13时或者进入双机器人协作式换电站1之前，第一机器人4可以根据调度指令移动到换电区域13处，以及，第一机器人4可以根据控制指令从换电车辆3上取下第一动力电池31，并将取下的第一动力电池31安置于电池充电装置2的第二充电底座25处。

第二动力电池21是指电池充电装置2中存放的满足充电需求的动力电池，可以作为换电车辆3的新的动力源，其在电池充电装置2中具体的位置是不固定的，例如第二动力电池21可以位于电池充电装置2离换电车辆3较远的一端，也可以位于电池充电装置2离换电车辆3较近的一端，当然，还可以位于电池充电装置2的其它位置，本示例实施例对第二动力电池21在电池充电装置2中的位置不做特别限定。

第二机器人5是指能够将动力电池更换到换电车辆上的换电机器人，其换电任务主要是用于定位电池充电装置2中的第二动力电池21，并将其安装到换电车辆3上。第二机器人5可以是地面式换电机器人，也可以是顶吊式换电机器人，当然，第二机器人5还可以是其他任意类型的能够实现动力电池定位并将其安装到换电车辆3上的换电机器人，本示例实施例对于第二机器人5的种类不做特别限定。

举例而言，当换电车辆3进入换电站并停放在换电区域13时或者进入换电站之前，第二机器人5可以根据调度指令移动到电池充电装置2中的第二动力电池21处，并拿取第二动力电池21，以及，将第二动力电池21移动到换电车辆3进行安装。

可以理解的，以上均以第一机器人4和第二机器人5接收换电站内控制装置的控制指令完成换电操作，但是在一些实施例中，第一机器人4和第二机器人5本身也可以具备一定的计算能力和通信能力，第一机器人4和第二机器人5之间可以进行数据交换，例如可以是第一机器人4完成卸取第一动力电池31的操作的同时，将信息反馈给第二机器人5，第二机器人5接收到信号对第二动力电池21进行卸取并搬运到第一动力电池31所在处，也可以是第二机器人5将卸取得第二动力电池21的相关位置信息反馈给第一机器人4，从而使第一机器人4将第一动力电池31安装到相应的位置，本示例实施例对于数据交换完成的步骤不做特别限定。

下面，对双机器人协作式换电站1中的结构进行详细展开说明。

在本公开一示例实施例中，换电站中的第一机器人4可以包括地面式换电机器人或顶吊式换电机器人，换电站中的第二机器人5可以包括地面式换电机器人或顶吊式换电机器人，例如，第一机器人4可以是顶吊式机器人，第二机器人5是地面式机器人，当然，第一机器人4也可以是地面式机器人，第二机器人5是顶吊式机器人。为了便于理解，后面均以第一机器人4为顶吊式换电机器人，且第二机器人5为地面式换电机器人为例进行说明。

其中，顶吊式换电机器人是指移动路径设置在双机器人协作式换电站1顶部的换电机器人，顶吊式机器人通过设置在双机器人协作式换电站1顶部移动路径实现换电站内动力电池的搬运，可选的，顶吊式机器人的夹取装置可以是吊杆和吸盘，也可以是机器臂和夹爪，当然还可以是其他可以对动力电池进行夹取的装置，本示例实施例对于顶吊式机器人的夹取装置不做特别限定。

可选的，第一机器人4可以包括机械臂41，第一夹取装置42，第一机器人4位于换电站1的上方，并通过固定装置将第一机器人4固定在换电站1的移动轨道11处，移动轨道11可以通过固定装置使第一机器人4在换电区域13的上方移动，当第一机器人4收到双机器人协作式换电站1控制装置的调度指令时，沿着移动轨道11移动到换电车辆3的所在位置，第一机器人4的移动方向为靠近换电车辆3所在的方向；在第一机器人4收到双机器人协作式换电站1控制装置的控制指令时，机器臂41以垂直于移动轨道11的方向将第一夹取装置42定位到换电车辆3中第一动力电池31的所在处，利用第一夹取装置42将第一动力电池31取出，当第一动力电池31被取出后，机器臂41仍沿着垂直于移动轨道11的方向将第一动力电池31提升到合适的位置，并沿着移动轨道11以远离换电车辆的方向移动，根据双机器人协作式换电站1控制装置的控制指令将第一动力电池31安置于电池充电装置2的第二充电底座25处。

其中，地面式换电机器人是指移动路径设置在换电站1地面的换电机器人，地面式机器人可以通过移动装置在换电区域13移动来实现换电站内动力电池的搬运，地面式换电机器人可以是轮式移动换电机器人，也可以是地轨式换电机器人，当然，还可以是其他移动形式的地面式换电机器人，本实施例对此不做特殊限定，图1至图4中均以轮式移动换电机器人为例进行示意说明。

可选的，第二机器人5可以包括移动装置51，电池存储装置52和第二夹取装置53，第二机器人5位于电池充电装置2与换电车辆3之间，并且位于电池传输带靠近换电车辆3的一端，第二机器人5可以通过移动装置51在换电区域13移动，第二机器人5在换电区域13可以沿水平方向移动，也可以通过改变移动装置51移动过程中的角度沿任意方向移动，当第二机器人5收到换电站1控制装置的调度指令时，第二机器人5通过移动装置51移动到换电车辆3所在的位置，并通过第二夹取装置53将电池充电装置2中靠近换电车辆3一端的第二动力电池21拿取到电池存储装置52中，当第二动力电池21被拿取到电池存储装置52中，第二机器人5通过第二夹取装置53将第二动力电池21安装到换电车辆3中，把第二动力电池21作为换电车辆3的新动力电池。

通过将第一机器人4和第二机器人5分别设置在换电站的不同空间层次上，可以有效减少第一机器人4和第二机器人5在路径上的冲突，有效保证第一机器人4和第二机器人5的换电效率。

在本公开一示例实施例中，电池充电装置2可以包括电池传输带，电池传输带可以沿着传输方向转动，电池传输带的传输方向可以与换电车辆3的行驶方向相垂直，当然，可以理解的，电池传输带的传输方向也可以与换电车辆3的行驶方向呈一定角度，或者，与换电车辆3的行驶方向相平行，本实施例不以此为限。

具体的，电池传输带可以沿着传输方向转动，以将电池传输带上的动力电池向靠近换电车辆3的位置处进行传输，电池传输带可以将满足换电要求的第二动力电池21传输到靠近换电车辆3的一端，并通过第二机器人5将第二动力电池21安装到换电车辆3上。

其中，电池传输带可以是立体式电池传输带22，参考图1至图4所示，立体式电池传输带22可以是指充电底座处于不同的水平面上的传输装置，可以是由固定在固定架上的至少两个旋转轴，并将传输带绕设于至少两个旋转轴所构成的，传输带通过旋转轴和固定架悬空设置。立体式电池传输带22的转动由换电站1中的控制装置所控制，当第二机器人5将第二动力电池21从立体式电池传输带22安装到换电车辆3后，可以通过控制装置的控制指令使立体式电池传输带22沿着传输方向转动，以保证新的第二动力电池21传输到靠近换电车辆3的一端，并将空的充电底座移走。

电池传输带也可以是平移式电池传输带23，参考图5所示，平移式电池传输带23可以是指所有充电底座处于同一水平面上的传输装置，可以是由设置于同一水平面的至少两个驱动结构进行驱动，传输带呈环形，一侧与驱动结构抵接，另一侧上设置充电底座。平移式电池传输带23的转动由换电站1中的控制装置所控制，当第二机器人5将第二动力电池21从立体式电池传输带22安装到换电车辆3，以及第一机器人4将从换电车辆3上的第一动力电池31放置在第二动力电池21对应的充电底座后，可以通过控制装置的控制指令使平移式电池传输带23沿着传输方向转动，以保证新的第二动力电池21传输到靠近换电车辆3的一端，并将需要充电的第一动力电池31移走。

在本公开一示例实施例中，充电底座可以固定连接在电池传输带上，具体是充电底座可以通过固定装置固定在立体式电池传输带22上，充电底座一般含有洞孔，采用的固定装置可以为扣带，固定装置可以穿过充电底座的洞孔将充电底座固定在立体式电池传输带22上。

立体式电池传输带22可以包括至少一个第一充电底座24和第二充电底座25，需要说明的是，第一充电底座24和第二充电底座25并不是特指电池传输带上的某个特定的充电底座，而是对于某一类充电底座的统称，在换电站1控制立体式电池传输带22转动时，旧的第一充电底座和第二充电底座可以会被新的第一充电底座和第二充电底座所代替。

具体的，立体式电池传输带22可以包括至少一个第一充电底座24和第二充电底座25，并且第一充电底座24可以定义为立体式电池传输带22上远离换电车辆3的一端的充电底座，第二充电底座25可以定义为立体式电池传输带22上靠近换电车辆3的一端的充电底座。

在第二机器人将第二动力电池从立体式电池传输带22上移走后，可以通过控制装置控制立体式电池传输带22进行转动，将转动到靠近换电车辆3一端的新的第二动力电池21所对应的充电底座作为新的第二充电底座25，以将立体式电池传输带22转动之前的第二充电底座25转动到立体式电池传输带22的下方，立体式电池传输带22下方空置的充电底座会由于立体式电池传输带22的转动，从而转动到立体式电池传输带22上远离换电车辆3的一端，成为新的第一充电底座24，用于存放更换下的第一动力电池31并为第一动力电池31充电。

在本公开另一示例实施例中，充电底座可以固定在平移式电池传输带23上，具体是充电底座可以通过固定装置固定在立体式电池传输带22上，充电底座一般含有洞孔，采用的固定装置可以为扣带，固定装置可以穿过充电底座的洞孔将充电底座固定在平移式电池传输带23上。

具体的，平移式电池传输带23可以包括第三充电底座，需要说明的是，第三充电底座并不是特指平移式电池传输带23上的某个特定的充电底座，而是对于某一类充电底座的统称，在换电站1控制平移式电池传输带23转动时，旧的第三充电底座可以会被新的第三充电底座所代替。

平移式电池传输带23可以包括至少一个第三充电底座，并且第三充电底座可以定义为平移式电池传输带23上靠近换电车辆3的一端的充电底座。在第二机器人5将第二动力电池21从立体式电池传输带22安装到换电车辆3，以及第一机器人4将从换电车辆3上的第一动力电池31放置在第二动力电池21对应的充电底座后，可以控制平移式电池传输带23转动，以将第一动力电池31以及存放第一动力电池31的充电底座向远离换电车辆3的方向移动，并将转动到靠近换电车辆3的第二动力电池21所对应的充电底座作为新的第三充电底座。

在本公开一示例实施例中，电池充电装置2中的电池传输带可以包括立体式电池传输带22以及平移式电池传输带23，为了便于理解，以电池充电装置2中的电池传输带为立体式电池传输带为例进行说明。

参考图1至图4所示，电池充电装置2可以包括第二动力电池21，立体式电池传输带22，第一充电底座24，第二充电底座25，驱动装置26。电池充电装置2的电池传输方向可以与换电车辆3的行驶方向相垂直或者呈一定角度(如电池传输方向与换电车辆3的行驶方向之间的夹角呈45°或者30°)设置，可以在立体式电池传输带22转动的过程中对第一动力电池31进行充电，保证第一动力电池31被立体式电池传输带22传输到靠近换电车辆一端前，完成对第一动力电池31的充电，使其成为满足换电要求的新的第二动力电池21，并作为换电车辆3的新动力源。在控制驱动装置26驱动立体式电池传输带22沿着转动方向转动时，可以实现将电池充电装置2中的第二动力电池21传输到靠近换电车辆3的一端，保证第二机器人5将第二动力电池21搬运到换电车辆3的移动距离最短，有效提升第二机器人5对于第二动力电池21的更换效率，进而缩短换电时长，提高换电效率。

在本公开一示例实施例中，换电车辆3可以包括第一动力电池31，其中：

第一动力电池31位于换电车辆3上，换电车辆3上的第一动力电池31和电池充电装置2上的第二动力电池21的型号可以相同或者相近，本示例实施例对于第一动力电池31和第二动力电池21的型号是否相同不做特别限定，只需确保第一动力电池31和第二动力电池21的尺寸和接口一致，电池容量和电压匹配，充电和放电特性相似即可。

本公开实施方式还提供了一种换电方法，该方法可以由本公开实施例中换电站的控制装置执行，该控制装置可以是终端，也可以是服务器，本示例实施例不以此为限，后续以控制装置是终端为例进行说明。其中，换电站的相关结构可参考上文中的实施例部分，在此不再赘述。

如图6所示，图6是本公开根据一示例性实施例的一种换电方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S610，响应于检测到换电车辆抵达换电区域，控制所述第一机器人将所述换电车辆上的第一动力电池拆卸，并将所述第一动力电池搬运到电池充电装置进行存放；

步骤S620，控制所述第二机器人定位所述电池充电装置中的第二动力电池，并将所述第二动力电池安装到所述换电车辆上。

根据本公开中的换电方法，可以响应于检测到换电车辆抵达换电区域，控制第一机器人对换电车辆的电池进行卸取并将卸取的电池放置到电池充电装置中，第二机器人将电池充电装置中电池的定位，并将定位的电池安装到换电车辆上，其中，第一机器人和第二机器人分别设置于换电站内所在平面不同的移动轨道上，可以有效避免两个机器人在同一移动轨道处理任务时发生碰撞的问题，从而降低换电机器人在换电过程中可能出现的安全风险，在一定程度上提升换电过程的安全性；同时，第一机器人和第二机器人在换电站不同的移动轨道上执行不同的任务，有效减少第一机器人和第二机器人在路径上的冲突概率，保证第一机器人和第二机器人的移动效率，从而提高换电站的换电效率，并且利用电池传输带将电池充电装置中的满足为换电车辆供电条件的电池传输到靠近换电车辆的一端，减少了第二机器人的搬运距离，降低了换电车辆的等待时间，从而提高了换电站的换电效率。

下面，对步骤S610以及S620进行详细说明。

在步骤S610，响应于检测到换电车辆抵达换电区域，控制所述第一机器人将所述换电车辆上的第一动力电池拆卸，并将所述第一动力电池搬运到电池充电装置进行存放；

在本公开的一示例实施例中，换电区域是指用于换电车辆的停放以及完成换电操作的区域，例如，换电区域可以设置在换电站内邻近电池充电装置所在区域的一侧，也可以设置在换电站外侧，本示例实施例对于换电区域的设置位置以及设置方式不做特别限定。换电区域的尺寸可以由根据换电站的大小来设置，也可以根据第一机器人和第二机器人的工作所需范围来设置，当然，还可以根据其他的方式来确定，本示例实施例对于换电区域的尺寸大小不做特别限定。

可选的，换电站控制装置检测到换电车辆抵达换电区域时，通过控制装置控制第一机器人对第一动力电池进行取出，搬运和存放，控制装置控制第一机器人执行任务可以通过指令来完成，也可以通过遥控器来控制第一机器人执行任务，当然，还可以通过其他的方式控制第一机器人完成任务，本示例实施例对于控制装置控制第一机器人执行任务的指令不做特别限定。

举例而言，可以通过换电站控制装置发出指令来控制机器人执行任务，即检测到换电车辆进入换电区域内，控制装置通过调度指令调度第一机器人开始执行任务，并通过控制指令控制第一机器人在换电站的移动轨道上移动，控制第一机器人移动到换电车辆中第一动力电池的上方，并控制第一机器人将第一动力电池取出，在第一动力电池被取出后，通过同样的控制指令，控制第一机器人将夹取到的第一动力电池存放在电池存储装置中。

在步骤S620，响应于检测到换电车辆距离换电区域小于或者等于预设距离阈值，控制第一机器人前往换电区域；以及控制第二机器人定位第二动力电池，并携带所述第二动力电池前往所述换电区域。

在本公开的一示例实施例中，预设距离阈值是指预先设置的用于衡量换电车辆距离换电区域远近的数据，例如，预设距离阈值可以是10米，若检测到换电车辆距离换电区域小于或者等于10米，则可以认为换电车辆已经靠近换电区域，具备换电意图，此时可以向第一机器人和第二机器人发送调度和控制指令，调度第一机器人前往换电区域，第二机器人夹取电池充电装置靠近换电车辆一端的第二动力电池，并控制第一机器人将换电车辆的第一动力电池取出，将取出的第一动力电池存放在电池存储装置中，控制第二机器人将夹取的第二动力电池安装到换电车辆上；当然预设距离阈值还可以是20米，具体可以根据换电站的实际应用情况进行自定义设置，

本实施例不以此为限，第一机器人和第二机器人在换电站不同的移动轨道上通过换电站控制装置的调度指令和控制指令完成执行任务，可以有效避免两个机器人在同一移动轨道处理任务时发生碰撞，从而降低换电机器人在换电过程中可能出现的安全风险，在一定程度上提升换电过程的安全性；并且，两个机器人在不同的移动轨道执行不同的任务，可以有效避免两个换电机器人在发生路径冲突时需要等待的问题，减少换电机器人的移动冲突，提高换电机器人的工作效率，从而提高换电站的换电效率。

可选的，当检测到换电车辆距离换电区域大于所设阈值10米时，换电车辆还未到达换电区域，换电站控制装置通过控制指令，控制第一机器人移动到电池充电装置靠近换电车辆的一端，控制第二机器人将电池充电装置中靠近换电车辆一端的第二动力电池夹取到第二机器人的电池存储装置中，做好换电车辆在换电前的准备，可以减少换电车辆等待时间，从而提高换电站的换电效率。

可选的，在一些实施例中，第一机器人和第二机器人可以进行通讯与数据交换，基于此可以自动化控制机器人进行工作，举例而言，第一机器人和第二机器人之间进行通讯和数据交换可以采用无线通信协议或者有线通讯，并且可以通过在第一机器人内部安置摄像头或者其他的检测设备，当检测到换电车辆进入换电区域后，第一机器人可以自动通过摄像头等设备并利用图像处理技术识别并定位到第一动力电池的所在处，并通过机器人内部的控制系统控制第一机器人的第一夹取装置将换电车辆的第一动力电池进行卸取，当第一动力电池被取出后，其控制第一机器人将夹取的动力电池存放于电池充电装置中，并且当第一机器人检测到换电车辆进入换电区域后，将信息反馈给第二机器人，第二机器人即对电池充电装置中的第二动力电池进行夹取，当第一机器人将换电车辆中的第一动力电池取下的同时反馈给第二机器人，第二机器人将第二动力电池安装到换电车辆上，完成换电。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。

此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种双机器人协作式换电站，包括用于存放动力电池的电池充电装置和停靠在所述电池充电装置一侧的换电车辆，其特征在于，所述双机器人协作式换电站包括：

第一机器人，用于将所述换电车辆上的第一动力电池拆卸，并将所述第一动力电池搬运到所述电池充电装置；

第二机器人，用于定位所述电池充电装置中的第二动力电池，并将所述第二动力电池安装到所述换电车辆上；

其中，所述第一机器人和所述第二机器人分别设置于所述换电站内所在平面不同的移动轨道上。

2.根据权利要求1所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述电池充电装置包括：

电池传输带，所述电池传输带的电池传输方向垂直于所述换电车辆的行驶方向，用于将所述第二动力电池传输到靠近所述换电车辆的一端。

3.根据权利要求2所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述电池充电装置包括：

充电底座，固定连接于所述电池传输带，用于放置动力电池并为动力电池充电。

4.根据权利要求3所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述电池传输带为立体式电池传输带，所述立体式电池传输带包括：

至少一个第一充电底座，位于所述立体式电池传输带上远离所述换电车辆的一端，用于存放所述第一动力电池；

第二充电底座，位于所述立体式电池传输带上靠近所述换电车辆的一端，用于存放所述第二动力电池。

5.根据权利要求4所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述双机器人协作式换电站包括：

控制装置，用于在检测到所述第二机器人将所述第二动力电池从所述第二充电底座取出后，控制所述立体式电池传输带沿着电池传输方向转动，以使存放有充满电量的动力电池的充电底座成为新的第二充电底座，使空闲的充电底座成为新的第一充电底座。

6.根据权利要求3所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述电池传输带为平移式电池传输带，所述平移式电池传输带包括：

第三充电底座，位于所述平移式电池传输带上靠近所述换电车辆的一端，用于存放所述第二动力电池，并在所述第二机器人取出所述第二动力电池后，存放所述第一机器人搬运来的所述第一动力电池。

7.根据权利要求6所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述双机器人协作式换电站包括：

控制装置，用于在检测到所述第一机器人将所述第一动力电池存放到所述第三充电底座后，控制所述平移式电池传输带沿着电池传输方向转动，以使存放有充满电量的动力电池的充电底座成为新的第三充电底座。

8.根据权利要求1所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述第一机器人包括地面式换电机器人或顶吊式换电机器人，所述第二机器人包括地面式换电机器人或顶吊式换电机器人。

9.一种换电方法，应用于如权利要求1至权利要求8任一项所述的双机器人协作式换电站，其特征在于，所述换电方法包括：

响应于检测到换电车辆抵达换电区域，控制所述第一机器人将所述换电车辆上的第一动力电池拆卸，并将所述第一动力电池搬运到电池充电装置进行存放；以及

控制所述第二机器人定位所述电池充电装置中的第二动力电池，并将所述第二动力电池安装到所述换电车辆上；

其中，所述第一机器人和所述第二机器人分别设置于所述换电站内所在平面不同的移动轨道上。

10.根据权利要求9所述的换电方法，其特征在于，所述换电方法还包括：

响应于检测到所述换电车辆距离所述换电区域小于或者等于预设距离阈值，控制所述第一机器人前往所述换电区域；以及

控制所述第二机器人定位所述第二动力电池，并携带所述第二动力电池前往所述换电区域。