DE112020002438T5

DE112020002438T5 - Stromversorgungssystem und stromversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE112020002438T5
Application number: DE112020002438.5T
Authority: DE
Inventors: Eiji YOSHIKUWA; Toshiyuki Tsujimori; Hideshi Yamane; Shoichi MIYAO; Yoshihiro Okazaki; Ryoichi Kitaguchi; Yuichi OTSUJI; Masayoshi Hoshi; Shigetomo Matsui; Kanji Matsushima; Hiromu Wakayama
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2022-03-03
Also published as: CN114008886A; JP2020189358A; US20220255318A1; WO2020235652A1; KR20220012876A; JP7357873B2; US12095265B2

Abstract

Ein Stromversorgungssystem (1) weist eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung (200), die eine erste Energiespeichereinrichtung (103c) umfasst, einen Roboter (100), der eine zweite Energiespeichereinrichtung (103a) umfasst, und eine Steuereinheit auf, und die Steuereinheit führt eine Steuerung zum Transportieren der ersten Energiespeichereinrichtung (103c) zu dem Roboter (100) unter Verwendung der Stromversorgungseinrichtung (200) auf Basis von Informationen zu einer in der zweiten Energiespeichereinrichtung (103a) gespeicherten Energiemenge durch.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Stromversorgungssystem und eine Stromversorgungseinrichtung.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wurde ein Arbeitsroboter, der eine Fahreinrichtung umfasst, verwendet, um Arbeiten an verschiedenen Orten zu ermöglichen. Zum Beispiel offenbart die PTL 1 einen Arbeitsroboter, der einen Bewegungsmechanismus und einen Arbeitsarm umfasst. Der Arbeitsroboter der PTL 1 umfasst eine Energiespeichereinrichtung und führt Arbeiten aus, während er die Energie der Energiespeichereinrichtung verbraucht. Wenn die in der Energiespeichereinrichtung des Arbeitsroboters verbleibende Energiemenge gering wird, verbindet sich ein Stromversorgungsroboter, der einen Bewegungsmechanismus umfasst, mit dem Arbeitsroboter, um den Arbeitsroboter mit der Energie einer Energiespeichereinrichtung des Stromversorgungsroboters zu versorgen und zu laden
Zitatsliste
Patentliteratur
PTL 1: Japanisches offengelegtes Patent Veröffentlichungsnr. H06-133411
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Da der Stromversorgungsroboter der PTL 1 die Energiespeichereinrichtung des Arbeitsroboters mit der Energie der in dem Stromversorgungsroboter enthaltenen Energiespeichereinrichtung versorgt und lädt, kann die Zeit zur Versorgung und Ladung recht lang werden. Somit kann der Stromversorgungsroboter in einigen Fällen, wenn es erforderlich ist, Arbeitsroboter mit Energie zu versorgen und zu laden, nicht jeden Arbeitsroboter zu dem von jedem Arbeitsroboter erforderlichen Zeitpunkt mit Energie versorgen und laden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, ein Stromversorgungssystem und eine Stromversorgungseinrichtung bereitzustellen, die die Zeit zum Versorgen eines Roboters mit Energie reduzieren können.
Lösung des Problems
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst ein Stromversorgungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung: eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung, die eine erste Energiespeichereinrichtung umfasst; einen Roboter, der eine zweite Energiespeichereinrichtung umfasst; und eine Steuereinheit, und die Steuereinheit führt eine Steuerung zum Transportieren der ersten Energiespeichereinrichtung zu dem Roboter unter Verwendung der Stromversorgungseinrichtung auf Basis von Informationen zu einer in der zweiten Energiespeichereinrichtung gespeicherten Energiemenge durch.
Eine Stromversorgungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung, aufweisend: eine erste Energiespeichereinrichtung; und eine Steuereinheit, die Eine Steuerung zum Transportieren der ersten Energiespeichereinrichtung zu einem Roboter auf Basis von Informationen zu einer in der zweiten Energiespeichereinrichtung, die in dem Roboter enthalten ist, gespeicherten Energiemenge durchführt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der Technologie der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Zeit zum Versorgen eines Roboters mit Energie zu reduzieren.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Roboters gemäß der Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Stromversorgungseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung des Roboters gemäß der Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Robotersteuereinheit gemäß der Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit der Stromversorgungseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für einen Austauschzustand von Energiespeichereinrichtungen des Roboters und der Stromversorgungseinrichtung zeigt.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Austauschzustand der Energiespeichereinrichtungen des Roboters und der Stromversorgungseinrichtung zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen ersten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anordnung von Robotern und einer Stromversorgungseinrichtung zeigt.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen zweiten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen dritten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anordnung von Robotern und Stromversorgungseinrichtungen zeigt.
15 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen vierten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
16 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 1 zeigt.
17 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit der Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 1 zeigt.
18 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen ersten Betrieb eines Stromversorgungssystems gemäß Modifikation 1 zeigt.
19 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Stromversorgungssystems gemäß Modifikation 2 zeigt.
20 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 2 zeigt.
21 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit der Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 2 zeigt.
22 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Verwaltungsvorrichtung und die funktionale Ausgestaltung der Verwaltungssteuereinheit gemäß Modifikation 2 zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
(Ausführungsformen)
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sind allesamt umfassende oder spezifische Beispiele. Zudem werden unter den Bauteilen in den folgenden Ausführungsformen die Bauteile, die nicht in den unabhängigen Ansprüchen, die breitestmögliche Konzepte darstellen, beschrieben sind, als optionale Bauteile beschrieben. Darüber hinaus ist jede Abbildung in den beigefügten Zeichnungen eine schematische Darstellung und ist nicht notwendigerweise genau dargestellt. Ferner sind in jeder Abbildung im Wesentlichen die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und deren sich wiederholende Beschreibung kann weggelassen oder vereinfacht sein.
< Ausgestaltung des Stromversorgungssystems 1 >
1 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Stromversorgungssystems 1 gemäß einer Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Roboters 100 gemäß der Ausführungsform zeigt. 3 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 1 bis 3 dargestellt, umfasst das Stromversorgungssystem 1 einen oder mehrere Roboter 100, eine oder mehrere Stromversorgungseinrichtungen 200 und eine Stromversorgungsquelle 300.
Jeder Roboter 100 umfasst einen Roboterhauptkörper 101 und eine Fahreinrichtung 102. Die Fahreinrichtung 102 fährt auf einer Bodenfläche oder dergleichen, um den Roboter 100 an einen gewünschten Ort zu bewegen. Die Fahreinrichtung 102 umfasst Fahrmittel, wie z.B. Räder oder Raupen (auch als „Caterpillars (eingetragene Marke)“ bezeichnet). Der Roboterhauptkörper 101 führt an einem gewünschten Ort einen gewünschten Vorgang, wie z.B. eine Arbeit, aus. Beispielsweise umfasst der Roboterhauptkörper 101 einen oder mehrere Arme 101a und einen Manipulator 101b an der Spitze jedes Arms 101a und führt mit dem Arm 101a und dem Manipulator 101b eine Arbeit aus. Der Manipulator 101b kann ein Objekt beispielsweise durch Greifen, Saugen oder Schaufeln des Objekts halten. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Roboter 100 ein Arbeitsroboter, ist aber nicht darauf beschränkt und kann ein beliebiger Roboter sein.
Der Roboter 100 umfasst auch Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b und eine Robotersteuereinheit 104 auf. Die Robotersteuereinheit 104 steuert den Betrieb des gesamten Roboters 100, wie z. B. den Roboterhauptkörper 101 und die Fahreinrichtung 102. Die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b weisen dieselbe Ausgestaltung auf und weisen jeweils eine Speicherbatterie, wie z. B. einen Akkumulator, auf. Die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b bilden eine Stromquelle des Roboters 100. Der Akkumulator ist eine Batterie, die zum Laden und Entladen von Energie in der Lage ist. Beispiele für den Akkumulator beinhalten Bleiakkumulatoren, Lithium-Ionen-Akkumulatoren, Nickel-Wasserstoff-Akkumulatoren und Nickel-Kadmium-Akkumulatoren. Bei der vorliegenden Ausführungsform wählt und verwendet der Roboter 100 die Energiespeichereinrichtung 103a oder die Energiespeichereinrichtung 103b als Stromquelle, obgleich keine Beschränkung darauf besteht. Der Roboter 100 kann jedoch sowohl die Energiespeichereinrichtung 103a als auch die Energiespeichereinrichtung 103b verwenden. Die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b sind Beispiele für eine zweite Energiespeichereinrichtung.
Die Stromversorgungsquelle 300 ist eine Anlage, in der eine oder mehrere Energiespeichereinrichtungen 103c untergebracht sind. Beispielsweise ist die Stromversorgungsquelle 300 an einer Arbeitsstätte A, beispielsweise in einer Fabrik oder einem Warenlager, wo der Roboter 100 angeordnet ist, angeordnet. Jede Energiespeichereinrichtung 103c hat dieselbe Ausgestaltung wie jene der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b und wirkt als eine Stromquelle für den Roboter 100, wenn sie an dem Roboter 100 befestigt ist. Im Folgenden wird, wenn die Energiespeichereinrichtungen 103a, 103b und 103c nicht voneinander unterschieden werden, die Energiespeichereinrichtung manchmal einfach als „die Energiespeichereinrichtung 103“ bezeichnet. Ferner wird die an dem Roboter 100 befestigte Energiespeichereinrichtung manchmal als „die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b“ bezeichnet, und die Energiespeichereinrichtung, die nicht an dem Roboter 100 befestigt ist, wird manchmal als „die Energiespeichereinrichtung 103c“ bezeichnet. Die Energiespeichereinrichtung 103c ist ein Beispiel für eine erste Energiespeichereinrichtung.
Die Stromversorgungsquelle 300 umfasst eine Ladevorrichtung 301. Die Ladevorrichtung 301 empfängt Energie, die von einem Energieerzeugungssystem, wie z. B. einem kommerziellen Energieerzeugungssystem, zugeführt wird, und lädt die Energiespeichereinrichtung 103c unter Verwendung der zugeführten Energie. Die Ladevorrichtung 301 kann mit einer Energiespeicheranlage, die nicht gezeigt wird, verbunden sein und kann von der Energiespeicheranlage zugeführte Energie empfangen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungsquelle 300 eine Transportvorrichtung 302 aufweisen, die untergebrachte Energiespeichereinrichtung 103c in die Stromversorgungseinrichtung 200 bringt und die eine in die Stromversorgungseinrichtung 200 gebrachte Energiespeichereinrichtung 103c entnimmt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Transportvorrichtung 302 ein Kran, ist jedoch nicht darauf beschränkt, und kann beispielsweise ein Roboter sein, der einen Arm und einen Manipulator umfasst.
Jede Stromversorgungseinrichtung 200 ist eine Vorrichtung, die eine oder mehrere Energiespeichereinrichtungen 103c aufnimmt und die eine oder die mehreren Energiespeichereinrichtungen 103c zu dem Roboter 100 transportiert. D. h., dass die Stromversorgungseinrichtung 200 durch Transportieren der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 dem Roboter 100 Energie zuführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform tauscht der Roboter 100 mindestens eine der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b mit der Energiespeichereinrichtung 103c der Stromversorgungseinrichtung 200 aus. Die Stromversorgungseinrichtung 200 umfasst eine Fahreinrichtung 202 und eine Stromversorgungssteuereinheit 203. Die Fahreinrichtung 202 bewegt sich auf einer Bodenfläche oder dergleichen dahingehend fort, die Energiespeichereinrichtung 200 zu einem Zielroboter 100 zu bewegen. Die Fahreinrichtung 202 umfasst Fahrmittel, wie z. B. Räder oder Gleisketten. Die Stromversorgungssteuereinheit 203 steuert den Betrieb der gesamten Stromversorgungseinrichtung 200. Die Stromversorgungssteuereinheit 203 ist ein Beispiel für eine Steuereinheit.
< Ausgestaltung des Roboters 100 >
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung des Roboters 100 gemäß der Ausführungsform zeigt. Gemäß der Darstellung in 1, 2 und 4 umfasst der Roboter 100 einen Roboterhauptkörper 101, die Fahreinrichtung 102, die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b, die Robotersteuereinheit 104, eine Leistungssteuerungsschaltung 105, eine Kommunikationseinrichtung 106, einen Positionsdetektor 107 und Gehäuseabschnitte 108 als Komponenten. Nicht alle dieser Komponenten sind notwendig.
In den Gehäuseabschnitten 108 sind die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b untergebracht. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind Luken der Gehäuseabschnitte 108 zum Hereintragen/Heraustragen geöffnet, und die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b können durch die Luken zum Hereintragen/Heraustragen ungehindert in die Gehäuseabschnitt 108 hereingebracht oder aus diesen entnommen werden, jedoch besteht keine Beschränkung darauf. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Luken zum Hereintragen/Heraustragen nach oben hin offen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
In den Gehäuseabschnitten 108 können Anschlüsse angeordnet sein. Wenn die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b in den Gehäuseabschnitten 108 untergebracht sind, können die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b und der Roboter 100 über die Anschlüsse automatisch elektrisch miteinander verbunden werden. Wenn die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b aus den Gehäuseabschnitten 108 entnommen werden, kann die elektrische Verbindung automatisch gelöst werden. Alternativ dazu kann der Roboterhauptkörper 101 die elektrische Verbindung mit den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b und das Trennen davon durchführen.
Der Roboterhauptkörper 101 umfasst einen Roboterantrieb 101c, und der Roboterantrieb 101c umfasst Antriebe, bei denen es sich beispielsweise um Elektromotoren, wie z. B. Servomotoren, handelt, die an Gelenken des Arms 101a und des Manipulators 101b oder dergleichen angeordnet sind. Der Roboterantrieb 101c betätigt die Gelenke des Arms 101a, des Manipulator 101b etc. gesteuert von der Robotersteuereinheit 104. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Arm 101a ein vertikaler Knickarm mit Gliedern und Gelenken, die die Glieder sequentiell verbinden, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Roboterhauptkörper 101 ist ein Beispiel für eine dritte Transfereinrichtung.
Die Fahreinrichtung 102 umfasst einen Fahrantrieb 102a, und der Fahrantrieb 102a umfasst einen Elektromotor, der die Fahrmittel der Fahreinrichtung 102 antreibt, einen Elektromotor, der die Fahrtrichtung der Fahrmittel ändert, etc.. Der Fahrantrieb 102a veranlasst die Fahreinrichtung 102, sich gesteuert von der Robotersteuereinheit 104 in eine gewünschte Richtung zu bewegen.
Die Bauteile, wie z. B. die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b, die Robotersteuereinheit 104, die Leistungssteuerungsschaltung 105, die Kommunikationseinrichtung 106, der Positionsdetektor 107, der Roboterantrieb 101c und der Fahrantrieb 102a sind alle elektrisch miteinander verbunden. Die Anschlussbeziehung zwischen den einzelnen Bauteilen ist nicht auf die Beziehung in 4 beschränkt. Der Anschluss zwischen den einzelnen Bauteilen kann eine beliebige verdrahtete oder drahtlose Verbindung sein.
Die Ausgestaltungen der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b sind wie oben beschrieben.
Die Leistungssteuerungsschaltung 105 verbindet die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b und jede Komponente des Roboters 100 zur Versorgung aller Komponenten des Roboters 100 mit der Energie der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b gesteuert von der Robotersteuereinheit 104 elektrisch. Die Leistungssteuerungsschaltung 105 kann einen Schaltkreis aufweisen, der den Anschluss an die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b wechselt, und kann einen DC-AC-Umwandlungsschaltkreis aufweisen und Stromwandlung durchführen.
Die Kommunikationseinrichtung 106 umfasst eine drahtlose Kommunikationsschaltung und kommuniziert drahtlos mit der Stromversorgungseinrichtung 200 etc. Die Kommunikationseinrichtung 106 kann mit einer einzelnen Stromversorgungseinrichtung 200 kommunizieren oder kann mit Stromversorgungseinrichtungen 200 kommunizieren und Informationen zu allen gleichzeitig senden. Beispielsweise sendet die Kommunikationseinrichtung 106 Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen, Positionsinformationen des Roboters 100 etc. an die Stromversorgungseinrichtung 200 gesteuert von der Robotersteuereinheit 104.
Die Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen können Informationen beinhalten, die den Stand der Energiemenge, wie z. B. die in der Speicherbatterie verbleibende Energiemenge, den SOC (State Of Charge - Ladestand), den DOD (Depth Of Discharge - Entladetiefe) und die Spannung der Speicherbatterie und dergleichen, angeben, und können Informationen, wie z. B. den Spannungswert und den Stromwert der Energiespeichereinrichtung, zum Detektieren des Standes der gespeicherten Energiemenge beinhalten, und können einen Befehl zur Anforderung oder Anweisung einer Stromversorgung für die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b oder deren Austausch beinhalten. Die Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen können Identifikationsinformationen, wie z. B. eine ID, des Roboters 100, an dem diese Energiespeichereinrichtungen befestigt sind, beinhalten.
Darüber hinaus kann die Kommunikationseinrichtung 106 drahtlos mit einer anderen Einrichtung als der Stromversorgungseinrichtung 200 kommunizieren. Beispielsweise kann die Kommunikationseinrichtung 106 mit einem Endgerät 400 kommunizieren, das einen Befehl an den Roboter 100 sendet, Informationen, wie z. B. die Arbeitsstätte und die Arbeitsinhalte des Roboters 100, von dem Endgerät 400 erlangen und die Informationen an die Robotersteuereinheit 104 ausgeben.
Für die von der Kommunikationseinrichtung 106 genutzte drahtlose Kommunikation kann ein drahtloses LAN (lokales Netzwerk), wie z. B. WiFi (eingetragene Marke) (Wireless Fidelity), angewendet werden, kann drahtlose Nahbereichskommunikation, wie z. B. Bluetooth (eingetragene Marke) und ZigBee (eingetragene Marke) oder kann eine beliebige andere drahtlose Kommunikation angewendet werden.
Der Positionsdetektor 107 ist eine Vorrichtung, die die Position des Roboters 100 detektiert und Informationen zur detektierten Position des Roboters 100 an die Robotersteuereinheit 104 ausgibt. Der Positionsdetektor 107 umfasst eine Positionsbestimmungsvorrichtung, wie z. B. einen GPS(Global Positioning System - globales Positionsbestimmungssystem)-Empfänger und ein IMU (Inertial Measurement Unit - Trägheitsnavigationssystem).
Beispielsweise kann der Positionsdetektor 107 die dreidimensionalen Koordinaten des Roboters 100 auf der Erde über den GPS-Empfänger erlangen und die dreidimensionalen Koordinaten an die Robotersteuereinheit 104 ausgeben. Der Positionsdetektor 107 kann die gemessenen Werte eines dreiachsigen Beschleunigungssensors und eines dreiachsigen Winkelgeschwindigkeitssensors, die in dem IMU enthalten sind, erhalten und die gemessenen Werte an die Robotersteuereinheit 104 ausgeben. Der Positionsdetektor 107 kann die dreidimensionalen Koordinaten des Roboters 100 und die gemessenen Werte des IMU erhalten und die dreidimensionalen Koordinaten und die gemessenen Werte an die Robotersteuereinheit 104 ausgeben. Es ist möglich, die Bewegungsrichtung, den Bewegungsabstand und die Ausrichtung des Roboters 100 unter Verwendung der gemessenen Werte des IMU zu berechnen. Bei der vorliegenden Ausführungsform detektiert die Robotersteuereinheit 104 die Position und die Ausrichtung des Roboters 100 durch Verwenden der von dem Positionsdetektor 107 erlangten Informationen, jedoch kann der Positionsdetektor 107 die Position und die Ausrichtung des Roboters 100 detektieren. Der Positionsdetektor 107 kann die Position des Roboters 100 von einer externen Vorrichtung außerhalb des Roboters 100 erhalten, die die Positionen des Roboters 100 und dergleichen managt oder misst.
Im Folgenden wird die Ausgestaltung der Robotersteuereinheit 104 beschrieben. 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung der Robotersteuereinheit 104 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 5 gezeigt, umfasst die Robotersteuereinheit 104 eine Energiespeicherinformationserfassungseinheit 104a, eine Umschaltsteuereinheit 104b, eine Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 104c, eine Informationsausgabeeinheit 104d, eine Robotersteuereinheit 104e, eine Fahrsteuereinheit 104f und eine Speichereinheit 104g als funktionale Komponenten. Nicht alle dieser funktionalen Komponenten sind notwendig.
Die Funktionen der Komponenten, wie z. B. der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 104a, der Umschaltsteuereinheit 104b, der Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 104c, der Informationsausgabeeinheit 104d, der Robotersteuereinheit 104e und der Fahrsteuereinheit 104f können durch ein Computersystem (nicht gezeigt), das einen Prozessor, wie z. B. einen CPU (Central Processing Unit - Hauptprozessor), einen flüchtigen Speicher, wie z. B. RAM (Random Access Memory - Direktzugriffsspeicher), einen nichtflüchtigen Speicher, wie z. B. einen ROM (Read-Only Memory - Nurlesespeicher), etc. umfasst, umgesetzt werden. Einige oder alle Funktionen der obigen Komponenten können durch den CPU unter Verwendung des RAM als einen Arbeitsbereich zur Ausführung eines in dem Raum aufgezeichneten Programms umgesetzt werden. Einige oder alle der Funktionen der obigen Komponenten können von dem obigen Computersystem umgesetzt werden, können von einer eigens vorgesehenen Hardwareschaltung, wie z. B. einer elektronischen Schaltung oder einer integrierten Schaltung, umgesetzt werden oder können von einer Kombination aus dem obigen Computersystem und der obigen Hardwareschaltung umgesetzt werden.
Die Speichereinheit 104g kann darin verschiedene Arten von Informationen speichern und gestattet das Lesen der gespeicherten Informationen. Die Speichereinheit 104g wird von einer Speichervorrichtung, wie z. B. einem Halbleiterspeicher, wie z. B. einem flüchtigen Speicher oder einem nichtflüchtigen Speicher, einer Festplatte und einem SSD (Solid State Drive - Solid-State-Festplatte) umgesetzt. Die Speichereinheit 104g speichert darin Identifikationsinformationen des Roboters 100, Energiespeicherinformationen der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b, Positionsinformationen des Roboters 100 etc. In der Speichereinheit 104g kann ein Programm gespeichert sein, das von jeder Komponente der Robotersteuereinheit 104 ausgeführt wird.
Die Energiespeicherinformationen der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b umfassen Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen. Die Energiespeicherinformationen können nicht nur Informationen über die derzeitigen Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie enthalten, sondern auch Informationen über frühere Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie zusammen mit ihren Detektionszeitpunkten. Darüber hinaus können die Energiespeicherinformationen einen Schwellenwert für den Stand der gespeicherten Energiemenge, an dem das Laden der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b erforderlich wird, enthalten.
Die Positionsinformationen des Roboters 100 enthalten Informationen zur Position und Ausrichtung des Roboters 100 und dergleichen. Die Positionsinformationen können nicht nur die gegenwärtigen Positionsinformationen des Roboters 100, sondern auch die früheren Positionsinformationen des Roboters 100 zusammen mit ihren Detektionszeitpunkten enthalten. Darüber hinaus können die Positionsinformationen Informationen auf einer Karte des Orts, an dem der Roboter 100 arbeitet, oder Informationen zur Position und Ausrichtung des Roboters 100 und dergleichen im Zusammenhang mit der Karte enthalten.
Die Energiespeicherinformationserfassungseinheit 104a erfasst die Stände der in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen. Insbesondere erfasst die Energiespeicherinformationserfassungseinheit 104a den Spannungswert, den Stromwert etc. der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b über die Leistungssteuerungsschaltung 105, detektiert den Stand der gespeicherten Energiemenge, wie zum Beispiel den SOC, unter Verwendung des Spannungswerts, des Stromwerts etc. und speichert den Stand in der Speichereinheit 104g.
Die Umschaltsteuereinheit 104b steuert die Leistungssteuerungsschaltung 105 und steuert die elektrische Verbindung zwischen der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b und jeder Komponente des Roboters 100. Beispielsweise verbindet die Umschaltsteuereinheit 104b elektrisch eine der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b und alle Komponenten des Roboters 100 gemäß den Ständen der in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen etc.
Die Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 104c detektiert die Position und die Ausrichtung des Roboters 100 durch Verwenden der von dem Positionsdetektor 107 erlangten Informationen und speichert die Position und die Ausrichtung des Roboters 100 in der Speichereinheit 104g.
Die Informationsausgabeeinheit 104d sendet die Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen an die Stromversorgungseinrichtung 200 oder dergleichen über die Kommunikationseinrichtung 106.
Beispielsweise kann die Informationsausgabeeinheit 104d die Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen ausgeben, wenn der Stand der gegenwärtigen Menge an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie kleiner gleich dem Schwellenwert wird, oder kann regelmäßig die Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen ausgeben. Die auszugebenden Informationen können die Informationen zu den in beiden Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen sein oder können die Informationen zu der in einer der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemenge sein.
Die Robotersteuereinheit 104e steuert den Betrieb des Roboterhauptkörpers 101, insbesondere dem Betrieb des Arms 101a und des Manipulators 101b, durch Steuern des Roboterantriebs 101c. Beispielsweise bewirkt die Robotersteuereinheit 104e, dass der Arm 101a und der Manipulator 101b nicht nur Betrieb zum Arbeiten, sondern auch Betrieb zum Austauschen der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b des Roboters 100 mit der Energiespeichereinrichtung 103c der Stromversorgungseinrichtung 200 durchführen. Die Robotersteuereinheit 104e führt die Steuerung gemäß einem Programm entsprechend eines im Voraus festgelegten Befehls oder eines über die Kommunikationseinrichtung 106 erhaltenen Befehls durch.
Die Fahrsteuereinheit 104f steuert den Betrieb der Fahreinrichtung 102 durch Steuern des Fahrantriebs 102a. Die Fahrsteuereinheit 104f bewegt den Roboter 100 zu einem im Voraus festgelegten Arbeitspunkt oder einem über die Kommunikationseinrichtung 106 erhaltenen Arbeitspunkt durch Verwenden der Positionsinformationen des Roboters 100.
< Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 200 >
6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform zeigt. Gemäß der Darstellung in 1, 3 und 6 enthält die Stromversorgungseinrichtung 200 Gehäuseabschnitte 201, die Fahreinrichtung 202, die Stromversorgungssteuereinheit 203, eine Stromquelle 204, eine Kommunikationseinrichtung 205 und einen Positionsdetektor 206 als Komponenten. Nicht alle dieser Komponenten sind notwendig.
In den Gehäuseabschnitten 201 sind eine oder mehrere Energiespeichereinrichtungen 103c untergebracht. Luken der Gehäuseabschnitte 201 zum Hereintragen/Heraustragen sind geöffnet, und die Energiespeichereinrichtungen 103c können durch die Luken zum Hereintragen/Heraustragen ungehindert in die Gehäuseabschnitte 201 hereingebracht oder aus diesen entnommen werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Luken zum Hereintragen/Heraustragen nach oben hin offen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Fahreinrichtung 202 umfasst einen Fahrantrieb 202a, und der Fahrantrieb 202a umfasst einen Elektromotor, der die Fahrmittel der Fahreinrichtung 202 antreibt, einen Elektromotor, der die Fahrtrichtung der Fahrmittel ändert, etc.. Der Fahrantrieb 202a veranlasst die Fahreinrichtung 202, sich gesteuert von der Stromversorgungssteuereinheit 203 in eine gewünschte Richtung zu bewegen.
Die Komponenten, wie z. B. die Stromversorgungssteuereinheit 203, die Stromquelle 204, die Kommunikationseinrichtung 205, der Positionsdetektor 206 und der Fahrantrieb 202a sind alle elektrisch miteinander verbunden. Die Anschlussbeziehung zwischen jeder Komponente ist nicht auf die Beziehung in 6 beschränkt. Der Anschluss zwischen allen Komponenten kann ein drahtgebundener oder drahtloser Anschluss sein.
Die Stromquelle 204 führt jeder Komponente der Stromversorgungseinrichtung 200 gesteuert von der Stromversorgungssteuereinheit 203 Energie zu. Die Stromquelle 204 kann eine Energiespeichereinrichtung enthalten oder kann über eine Stromleitung an ein separat von der Stromversorgungseinrichtung 200 angeordnetes Energiesystem angeschlossen sein. Die Stromquelle 204 kann so ausgebildet sein, dass als die Energiespeichereinrichtung der Stromquelle 204 die in die Stromversorgungseinrichtung 200 hereingebrachte Energiespeichereinrichtung 103c verwendet wird oder eine Energiespeichereinrichtung, die separat von der Energiespeichereinrichtung 103c daran befestigt ist, verwendet wird.
Die Kommunikationseinrichtung 205 umfasst eine drahtlose Kommunikationsschaltung und kommuniziert drahtlos mit der Kommunikationseinrichtung 106 des Roboters 100 etc. Die von der Kommunikationseinrichtung 205 verwendete drahtlose Kommunikation ist dieselbe wie jene von der Kommunikationseinrichtung 106. Die Kommunikationseinrichtung 205 kann mit einem einzelnen Roboter 100 oder mit den Robotern 100 kommunizieren. Die Kommunikationseinrichtung 205 empfängt von dem Roboter 100 die Informationen über die in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen, die Positionsinformationen des Roboters 100 etc.
Darüber hinaus kann die Kommunikationseinrichtung 205 mit einer Vorrichtung, bei der es sich nicht um den Roboter 100 handelt, drahtlos kommunizieren. Beispielsweise kann die Kommunikationseinrichtung 205 mit der Kommunikationseinrichtung 205 einer anderen Stromversorgungseinrichtung 200 kommunizieren. Wenn beispielsweise ein Roboter 100 einen Befehl zur Anforderung oder Anweisung von Stromversorgung an Stromversorgungseinrichtungen 200 sendet, kann jede Stromversorgungseinrichtung 200 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 oder den Abstand zwischen der Stromversorgungseinrichtung 200 und dem Roboter 100 an die anderen Stromversorgungseinrichtungen 200 senden. Dann kann jede Stromversorgungseinrichtung 200 bestimmen, die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 zu transportieren, wenn der Abstand von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100 im Vergleich zu jenen der anderen Stromversorgungseinrichtungen 200 der kürzeste ist. Dementsprechend wird effizientes Transportieren der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 ermöglicht.
Alternativ dazu kann, wenn eine Stromversorgungseinrichtung 200 einen Befehl zur Anforderung oder Anweisung einer Stromversorgung von Robotern 100 empfängt, die Stromversorgungseinrichtung 200 den Roboter 100, dessen Abstand zur Stromversorgungseinrichtung 200 am kürzesten ist, als ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ermitteln. Dann kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Identifikationsinformationen des Roboters 100, der das Transportziel ist, an die anderen Stromversorgungseinrichtungen 200 senden. Dementsprechend wird Redundanz von Stromversorgungseinrichtungen 200, die einen Roboter 100 als ein Transportziel festgelegt haben, unterbunden.
Der Positionsdetektor 206 ist eine Vorrichtung, die die Position der Stromversorgungseinrichtung 200 detektiert und Informationen über die detektierte Position der Stromversorgungseinrichtung 200 an die Stromversorgungssteuereinheit 203 ausgibt. Der Positionsdetektor 206 umfasst eine Positionierungsvorrichtung, wie z. B. einen GPS-Empfänger und ein IMU. Bei der vorliegenden Ausführungsform detektiert die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Position und die Ausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 durch Verwenden der von dem Positionsdetektor 206 erhaltenen Informationen, jedoch kann der Positionsdetektor 206 die Position und die Ausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 detektieren. Der Positionsdetektor 206 kann die Position der Stromversorgungseinrichtung 200 von einer externen Vorrichtung außerhalb der Stromversorgungseinrichtung 200 erhalten, die die Positionen der Stromversorgungseinrichtung 200 und dergleichen managt oder misst.
Es wird die Ausgestaltung der Stromversorgungssteuereinheit 203 beschrieben. 7 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung der Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 7 gezeigt, umfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203a, eine Einheit 203b zur Erfassung der Position eines anderen Geräts , eine Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203c, eine Transportzielermittlungseinheit 203d, eine Routenermittlungseinheit 203e, eine Fahrsteuereinheit 203f und eine Speichereinheit 203g als funktionale Komponenten. Nicht alle dieser funktionalen Komponenten sind notwendig.
Die Funktionen der Komponenten, wie z. B. der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203a, der Einheit 203b zur Erfassung der Position eines anderen Geräts , der Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203c, der Transportzielermittlungseinheit 203d, der Routenermittlungseinheit 203e und der Fahrsteuereinheit 203f, können durch ein Computersystem, das einen Prozessor, wie z. B. einen CPU, einen flüchtigen Speicher, wie z. B. RAM, einen nichtflüchtigen Speicher, wie z. B. einen ROM, etc. umfasst, umgesetzt werden. Einige oder alle der Funktionen der obigen Komponenten können von dem obigen Computersystem umgesetzt werden, können von einer eigens vorgesehenen Hardwareschaltung, wie z. B. einer elektronischen Schaltung oder einer integrierten Schaltung, umgesetzt werden oder können von einer Kombination aus dem obigen Computersystem und der obigen Hardwareschaltung umgesetzt werden.
Die Speichereinheit 203g kann darin verschiedene Arten von Informationen speichern und gestattet das Lesen der gespeicherten Informationen. Die Speichereinheit 203g wird von einer Speichervorrichtung, wie z. B. einem Halbleiterspeicher, wie z. B. einem flüchtigen Speicher und einem nichtflüchtigen Speicher, einer Festplatte und einem SSD umgesetzt. Die Speichereinheit 203g speichert darin Identifikationsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200, Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200, Karteninformationen etc. Die Speichereinheit 203g kann darin ein Programm zur Ausführung von jeder Komponente der Stromversorgungssteuereinheit 203 speichern.
Die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 enthalten Informationen zur Position und Ausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 und dergleichen. Die Positionsinformationen können nicht nur die gegenwärtigen Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200, sondern auch die früheren Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 zusammen mit ihren Detektionszeitpunkten enthalten.
Die Karteninformationen enthalten Informationen auf einer Karte des Orts, an der die Stromversorgungseinrichtung 200 angeordnet ist. Beispielsweise kann die Karte eine Karte eines Bereichs, wo eine Stromversorgungseinrichtung 200 eine Energiespeichereinrichtung 103c transportiert, sein, oder kann eine Karte sein, die den gesamten Bereich, wo Stromversorgungseinrichtungen 200, einschließlich dieser Stromversorgungseinrichtung 200, Energiespeichereinrichtungen 103c transportieren, einschließt.
Die Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203a erfasst die Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherten Energiemengen von dem Roboter 100 oder dergleichen über die Kommunikationseinrichtung 205.
Die Einheit 203b zur Erfassung der Position eines anderen Geräts erfasst die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen des Roboters 100 von dem Roboter 100 oder dergleichen über die Kommunikationseinrichtung 205. Die Einheit 203b zur Erfassung der Position eines anderen Geräts kann die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen des Roboters 100 in der Speichereinheit 203g einander zugeordnet speichern.
Die Einheit 203b zur Erfassung der Position eines anderen Geräts kann Identifikationsinformationen und Positionsinformationen einer anderen Stromversorgungseinrichtung 200 von der anderen Stromversorgungseinrichtung 200 oder dergleichen über die Kommunikationseinrichtung 205 erhalten. Weiterhin kann die Einheit 203b zur Erfassung der Position eines anderen Geräts die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen der anderen Stromversorgungseinrichtung 200 in der Speichereinheit 203g einander zugeordnet speichern.
Die Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203c detektiert die Position und die Ausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 durch Verwenden der von dem Positionsdetektor 206 erhaltenen Informationen und speichert die Position und die Ausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 in der Speichereinheit 203g.
Die Transportzielermittlungseinheit 203d erfasst die Informationen zu den in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b des Roboters 100 gespeicherten Energiemengen von der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203a und ermittelt, ob ein Transport der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 durchzuführen ist. Beispielsweise kann die Transportzielermittlungseinheit 203d den Transport der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100, dessen Stand der Menge an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie kleiner gleich einem Schwellenwert ist, ermitteln. Alternativ dazu kann, wenn die erhaltenen Informationen einen Befehl zur Anforderung oder Anweisung einer Stromversorgung oder eines Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a und 103b enthalten, die Transportzielermittlungseinheit 203d den Transport zu dem Roboter 100, der diesen Befehl gesendet hat, ermitteln.
Darüber hinaus kann, wenn die Transportzielermittlungseinheit 203d Informationen zu den in den Robotern 100, die Stromversorgungsziele sind, gespeicherten Energiemengen erfasst, die Transportzielermittlungseinheit 203d auf der Basis des Abstands zwischen jedem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 200, der Stand der Menge an in jedem Roboter 100 gespeicherter Energie und/oder des Abstands zwischen jedem Roboter 100 und einer anderen Stromversorgungseinrichtung 200 oder dergleichen einen Roboter 100 als ein Transportziel ermitteln. Die Informationen zu der in einem Stromversorgungsziel gespeicherten Energiemenge sind Informationen über eine gespeicherte Energiemenge, einschließlich des Erfordernisses einer Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b des Roboters 100 oder eines Austauschs der Energiespeichereinrichtung und können Informationen darüber, dass der Stand der Menge an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie kleiner gleich dem Schwellenwert ist, und/oder einem Befehl zur Anforderung oder Anweisung einer Stromversorgung oder eines Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b oder dergleichen enthalten.
Bei einem ersten Bestimmungsverfahren kann die Transportzielermittlungseinheit 203d den Abstand zwischen jedem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 200 zu der Position jedes Roboters 100 und der Position der Stromversorgungseinrichtung 200 berechnen und den Roboter 100, der den kürzesten Abstand hat, als ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ermitteln.
Bei einem zweiten Bestimmungsverfahren kann die Transportzielermittlungseinheit 203d den Roboter 100, der den niedrigsten Stand der Menge an darin gespeicherter Energie unter den jeweiligen Robotern 100 umfasst, als ein Transportziel ermitteln.
Bei einem dritten Bestimmungsverfahren kann die Transportzielermittlungseinheit 203d den Abstand zwischen jedem Roboter 100 und jeder Stromversorgungseinrichtung 200 von der Position jedes Roboters 100 und der Position jeder von allen Stromversorgungseinrichtungen 200 berechnen. Weiterhin kann die Transportzielermittlungseinheit 203d den Roboter 100, der den kürzesten Abstand zu der Stromversorgungseinrichtung 200, die diese Transportzielermittlungseinheit 203d umfasst, hat, im Vergleich zu den anderen Stromversorgungseinrichtungen 200 als ein Transportziel ermitteln.
Alternativ dazu kann die Transportzielermittlungseinheit 203d einen Roboter 100 als ein Transportziel unter den Robotern 100, die durch mindestens zwei Bestimmungsverfahren unter dem ersten bis dritten Bestimmungsverfahren ermittelt wurden, bestimmen. D. h., dass die Transportzielermittlungseinheit 203d mindestens zwei des ersten bis dritten Bestimmungsverfahrens kombinieren und verwenden kann. Wenn die Transportzielermittlungseinheit 203d unter Verwendung eines der ersten bis dritten Bestimmungsverfahren beispielsweise zwei oder mehr Roboter 100 als Transportziele ermittelt, kann die Transportzielermittlungseinheit 203d unter Verwendung eines weiteren Bestimmungsverfahrens die Roboter 100 als Transportziele weiter eingrenzen.
Die Routenermittlungseinheit 203e ermittelt eine Route zum Bewegen der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem von der Transportzielermittlungseinheit 203d ermittelten Roboter 100. Insbesondere erfasst die Routenermittlungseinheit 203e die Position und die Ausrichtung des von der Transportzielermittlungseinheit 203d ermittelten Roboters 100, die Position und die Ausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 und die in der Speichereinheit 203g gespeicherten Karteninformationen. Die Routenermittlungseinheit 203e ermittelt eine Zielposition und eine Zielausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 zum Zeitpunkt der Ankunft an dem Roboter 100 durch Verwenden der erhaltenen Informationen. Die Routenermittlungseinheit 203e ermittelt eine Fahrtroute der Stromversorgungseinrichtung 200 auf der Basis der gegenwärtigen und der Ziel-Positionen und -ausrichtungen der Stromversorgungseinrichtung 200 und der Karteninformationen. Die Fahrtroute enthält die Position der Route und kann ferner die Fahrtrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 auf der Route enthalten. Die Routenermittlungseinheit 203e gibt Informationen zu der ermittelten Fahrtroute an die Fahrsteuereinheit 203f aus.
Wie beispielsweise in 8 und 9 gezeigt wird, ermittelt die Routenermittlungseinheit 203e eine Zielposition und eine Zielausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200, so dass die Gehäuseabschnitte 201 der Stromversorgungseinrichtung 200 innerhalb der Reichweite des Arms 101a des Roboters 100 positioniert sind. Zu diesem Zeitpunkt kann der Roboter 100 die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b mit der Energiespeichereinrichtung 103c der Stromversorgungseinrichtung 200 durch Verwenden des Arms 101a und des Manipulators 101b austauschen. 8 und 9 sind eine Draufsicht bzw. eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Austauschzustand der Energiespeichereinrichtungen des Roboters 100 und der Stromversorgungseinrichtung 200 zeigen.
Die Fahrsteuereinheit 203f steuert den Betrieb der Fahreinrichtung 202 durch Steuern des Fahrantriebs 202a. Die Fahrsteuereinheit 203f bewirkt, dass sich die Stromversorgungseinrichtung 200 entsprechend der von der Routenermittlungseinheit 203e erhaltenen Fahrtroute dahingehend bewegt, die Zielposition mit der Zielausrichtung bezüglich eines Zielroboters 100 zu erreichen. Darüber hinaus kann die Fahrsteuereinheit 203f die Stromversorgungseinrichtung 200 zu einem vorbestimmten Ort, wie z. B. einem Bereitschaftsort, nach dem Austausch der Energiespeichereinrichtung 103 für den Roboter 100 bewegen. Die Fahrtroute zu dem vorbestimmten Ort kann eine Fahrtroute sein, die zu der obigen Fahrtroute entgegengesetzt ist, oder kann durch die Routenermittlungseinheit 203e auf Basis der Position und der Ausrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 und der Position des vorbestimmten Orts ermittelt werden. Alternativ dazu kann, wenn die Fahrsteuereinheit 203f von der Routenermittlungseinheit 203e eine Fahrtroute zu dem Roboter 100, bei dem es sich um das nächste Transportziel handelt, erfasst, die Fahrsteuereinheit 203f bewirken, dass sich die Stromversorgungseinrichtung 200 entsprechend dieser Fahrtroute bewegt.
< Erster Betrieb des Stromversorgungssystems 1 >
Es wird ein erster Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. Der erste Betrieb ist ein Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1, falls ein Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 200 an der Arbeitsstätte des Roboters 100 vorhanden sind. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den ersten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Gemäß der Darstellung in 1 und 10 erfasst die Robotersteuereinheit 104 des Roboters 100 die Stände der Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie (Schritt S101). Als Nächstes ermittelt die Robotersteuereinheit 104, ob die Stände der Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie kleiner gleich einem Schwellenwert sind (Schritt S 102). Wenn mindestens einer der Stände der Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie kleiner gleich dem Schwellenwert ist (Ja bei Schritt S102), geht die Robotersteuereinheit 104 zu Schritt S103 über, und wenn beide Stände der Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie höher als der Schwellenwert sind (Nein bei Schritt S 102), kehrt die Robotersteuereinheit 104 zu Schritt S101 zurück.
Bei Schritt S103 sendet die Robotersteuereinheit 104 Informationen über die Menge an gespeicherter Energie, die eine Anforderung eines Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b des Roboters 100 enthalten, und die Positionsinformationen des Roboters 100 an die Stromversorgungseinrichtung 200. Dann empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 die obigen Informationen (Schritt S104).
In diesem Beispiel wird der Roboter 100 durch Verwenden der Energie der Energiespeichereinrichtung 103a betrieben, und die Energie der Energiespeichereinrichtung 103b bleibt ungenutzt. Somit ist bei Schritt S103 der Stand der Menge an in der Energiespeichereinrichtung 103a gespeicherter Energie kleiner gleich dem Schwellenwert, und es wird ein Austausch der Energiespeichereinrichtung 103a angefordert. Darüber hinaus kann nach dem Senden einer Anforderung eines Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a die Robotersteuereinheit 104 die elektrische Verbindung zwischen der Energiespeichereinrichtung 103a und jeder Komponente des Roboters 100 lösen und die Energiespeichereinrichtung 103b und jede Komponente des Roboters 100 elektrisch verbinden. Dieses Umschalten der elektrischen Verbindung kann zu einem beliebigen Zeitpunkt vor dem Beginn des Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a durchgeführt werden.
Als Nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und die Karteninformationen der Arbeitsstätte A, bei der es sich um einen Ort handelt, an dem die Stromversorgungseinrichtung 200 und der Roboter 100 angeordnet sind, von der Speichereinheit 203g (Schritt S 105). Die Stromversorgungssteuereinheit 203 kann die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 von dem Positionsdetektor 206 erhalten.
Als Nächstes ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100 durch Verwenden der Positionsinformationen des Roboters 100, der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und der Karteninformationen (Schritt S 106). Die Fahrtroute ist eine Fahrtroute, bis die Stromversorgungseinrichtung 200 die Zielposition mit der Zielausrichtung bezüglich des Roboters 100 erreicht.
Als Nächstes steuert die Stromversorgungseinrichtung 203 den Fahrantrieb 202a dahingehend, zu bewirken, dass sich die Stromversorgungseinrichtung 200 entsprechend der ermittelten Fahrtroute bewegt und die Zielposition mit der Zielausrichtung erreicht (Schritt S107). Die komplett geladene Energiespeichereinrichtung 103c kann im Voraus in die Stromversorgungseinrichtung 200 getan werden oder kann nach Empfang der Informationen bei Schritt S104 in die Stromversorgungseinrichtung 200 getan werden.
Als Nächstes ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203, ob die Stromversorgungseinrichtung 200 die Zielposition mit der Zielausrichtung bezüglich des Roboters 100 erreicht hat, d. h., an der Zielposition angekommen ist (Schritt S108). Wenn die Stromversorgungseinrichtung 200 an der Zielposition angekommen ist (Ja bei Schritt S108), geht die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S109 über, und wenn die Stromversorgungseinrichtung 200 nicht an der Zielposition angekommen ist (Nein bei Schritt S108), kehrt die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S107 zurück.
Bei Schritt S109 sendet die Stromversorgungssteuereinheit 203 Informationen, die die Ankunft der Stromversorgungseinrichtung 200 angeben, an den Roboter 100. Dieses Senden kann durch drahtlose Kommunikation unter Verwendung der Kommunikationseinrichtung 205 durchgeführt werden. Alternativ dazu kann das Senden Senden unter Verwendung einer Ausgabevorrichtung (nicht gezeigt), die ein Signal, wie z. B. Licht oder Ton, an den Roboter 100 ausgibt, oder dergleichen sein.
Als Nächstes bewirkt die Robotersteuereinheit 104 des Roboters 100, dass der Roboterhauptkörper 101 durch Steuern des Roboterantriebs 101c die Energiespeichereinrichtung 103a von dem Roboter 100 zu der Stromversorgungseinrichtung 200 transferiert und die Energiespeichereinrichtung 103c von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100 transferiert. D. h., der Roboterhauptkörper 101 führt den Austausch der Energiespeichereinrichtung durch (Schritt S 110).
Wenn der Austausch der Energiespeichereinrichtung beendet worden ist (Ja bei Schritt S111), geht die Robotersteuereinheit 104 zu Schritt S112 über, und wenn der Austausch der Energiespeichereinrichtung nicht beendet worden ist (Nein bei Schritt S 111), kehrt die Robotersteuereinheit 104 zu Schritt S110 zurück. Bei Schritt S112 sendet die Robotersteuereinheit 104 Informationen, die anzeigen, dass der Austausch der Energiespeichereinrichtung beendet worden ist, an die Stromversorgungseinrichtung 200. Dieses Senden kann durch drahtlose Kommunikation unter Verwendung der Kommunikationseinrichtung 106 durchgeführt werden. Alternativ dazu kann das Senden Senden unter Verwendung einer Ausgabevorrichtung (nicht gezeigt), die ein Signal, wie z. B. Licht oder Ton, an die Stromversorgungseinrichtung 200 ausgibt, oder dergleichen sein.
Als Nächstes führt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 eine dahingehende Steuerung durch, zu bewirken, dass sich die Stromversorgungseinrichtung 200 zum Ausgangsort bewegt (Schritt S 113). Der Ausgangsort ist der Ort vor dem Beginn des Transportierens der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 und kann somit beispielsweise ein vorbestimmter Bereitschaftsort sein.
Durch Durchführen der Prozesse bei Schritt S101 bis S113 kann das Stromversorgungssystem 1 bei Bedarf die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b des Roboters 100 durch eine neue Energiespeichereinrichtung 103c austauschen. Darüber hinaus wird die Zeit, während der die Arbeit und Bewegung des Roboters 100 eingeschränkt wird, auf die Zeit, während der die Energiespeichereinrichtung ausgetauscht wird, beschränkt und kann somit auf eine kurze Zeit reduziert werden.
< Zweiter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 >
Es wird ein zweiter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. Der zweiter Betrieb ist ein Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1, falls Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 200 an der Arbeitsstätte des Roboters 100 vorhanden sind. Im Folgenden wird der zweite Betrieb für ein in 11 gezeigtes Beispiel beschrieben. 11 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anordnung von Robotern 100 (im Folgenden auch als „Roboter 100A bis 100D“ bezeichnet) und einer Stromversorgungseinrichtung 200 zeigt. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den zweiten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Gemäß der Darstellung in 11 und 12 führt die Robotersteuereinheit 104 jedes der Roboter 100A bis 100D Prozesse bei Schritt S201 bis S203 auf dieselbe Art und Weise wie bei Schritt S101 bis S103 des ersten Betriebs durch. In diesem Beispiel senden bei Schritt S203 alle Roboter 100A bis 100D Informationen über die Menge an gespeicherter Energie, einschließlich einer Anforderung eines Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a des Roboters, und die Positionsinformationen des Roboters zu der Stromversorgungseinrichtung 200.
Als Nächstes empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 bei Schritt S204 die obigen Informationen von allen Robotern 100A bis 100D. Die Stromversorgungssteuereinheit 203 kann auf Schritt S204 folgende Prozesse an den empfangenen Informationen innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums durchführen. Der vorbestimmte Zeitraum kann ein beliebiger Zeitraum sein, kann jedoch beispielsweise die Zeit zum Austausch der Energiespeichereinrichtung des Roboters durch die Energiespeichereinrichtung 103c der Stromversorgungseinrichtung 200 sein.
Als Nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 von der Speichereinheit 203g oder dem Positionsdetektor 206 (Schritt S205). Ferner erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 Abstände LA bis LD zwischen den jeweiligen Robotern 100A bis 100D und der Stromversorgungseinrichtung 200 unter Verwendung der Positionsinformationen der jeweiligen Roboter 100A bis 100D und der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 (Schritt S206). In diesem Beispiel sind die Abstände LA bis LD lineare Abstände, können jedoch jeweils ein Abstand entlang einer Route, die von den Karteninformationen angezeigt wird und auf der sich die Stromversorgungseinrichtung 200 bewegen kann, sein. Als Nächstes wählt die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter 100D mit dem kürzesten Abstand LD unter den Abständen LA bis LD aus (Schritt S207) und ermittelt den Roboter 100D als ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c.
Als Nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Karteninformationen der Arbeitsstätte A, an der die Stromversorgungseinrichtung 200 und die Roboter 100A bis 100D angeordnet sind, von der Speichereinheit 203g (Schritt S208). Darüber hinaus ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100D unter Verwendung der Positionsinformationen des Roboters 100D, der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und der Karteninformationen (Schritt S209).
Des Weiteren führen die Stromversorgungssteuereinheit 203 und die Robotersteuereinheit 104 des Roboters 100D Prozesse bei Schritt S210 bis S216 auf dieselbe Art und Weise wie bei Schritt S107 bis S113 des ersten Betriebs durch.
Durch Durchführen der Prozesse bei Schritt S201 bis S216 wählt das Stromversorgungssystem 1 den Roboter 100D, der sich am nächsten zur Stromversorgungseinrichtung 200 befindet, unter den Robotern 100A bis 100D, die den Austausch der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b anfordern, aus und tauscht die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b des Roboters 100D aus. Somit wird die Zeit zur Bewegung der Stromversorgungseinrichtung 200 reduziert und ein effizienter Austausch der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b wird ermöglicht.
< Dritter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 >
Es wird ein dritter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. Der dritte Betrieb ist ein weiteres Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1, falls Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 200 an der Arbeitsstätte des Roboters 100 vorhanden sind. Im Folgenden wird der dritte Betrieb für das in 11 gezeigte Beispiel beschrieben. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den dritten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Gemäß der Darstellung in 11 und 13 führt die Robotersteuereinheit 104 aller Roboter 100A bis 100D Prozesse bei Schritt S301 bis S303 auf dieselbe Art und Weise wie bei Schritt S201 bis S203 des zweiten Betriebs durch.
Als Nächstes empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 bei Schritt S304 von jedem der Roboter 100A bis 100D die Informationen über die Menge an gespeicherter Energie, einschließlich einer Anforderung des Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a, und die Positionsinformationen des Roboters. Darüber hinaus wählt die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter mit der niedrigsten Stand der Menge an in der Energiespeichereinrichtung 103a gespeicherter Energie unter den Robotern 100A bis 100D aus (Schritt S305). In diesem Beispiel wählt die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter 100C, dessen SOC ein Mindestwert C_SOC ist, aus und ermittelt den Roboter 100C als ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c. Die SOCs der Energiespeichereinrichtungen 103a der jeweiligen Roboter 100A bis 100D werden durch A_SOC, B_SOC, C_SOC und D_SOC gekennzeichnet und erfüllen A_SOC>B_SOC>D_SOC>C_SOC.
Als Nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und die Karteninformationen der Arbeitsstätte A von der Speichereinheit 203g und/oder dem Positionsdetektor 206 (Schritt S306). Darüber hinaus ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100C durch Verwenden der Positionsinformationen des Roboters 100C, der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und der Karteninformationen (Schritt S307).
Weiterhin führen die Stromversorgungssteuereinheit 203 und die Robotersteuereinheit 104 des Roboters 100C Prozesse bei Schritt S308 bis S314 auf dieselbe Art und Weise wie bei Schritt S107 bis S113 des ersten Betriebs durch.
Durch Durchführen der Prozesse bei Schritt S301 bis S314 wählt das Stromversorgungssystem 1 den Roboter 100C, dessen Stand der Menge an in der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b gespeicherter Energie am niedrigsten ist, unter den Robotern 100A bis 100D, die einen Austausch der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b anfordern, aus und tauscht die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b des Roboters 100C aus. Somit wird eine Situation, in der die Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie unzulänglich werden und den Betrieb der Roboter 100A bis 100D unmöglich machen, verhindert.
< Vierter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 >
Es wird ein vierter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. Der vierte Betrieb ist ein Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1, falls Roboter 100 und Stromversorgungseinrichtungen 200 an der Arbeitsstätte des Roboters 100 vorhanden sind. Im Folgenden wird der vierte Betrieb für ein Beispiel, das in 14 gezeigt wird, beschrieben. 14 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anordnung von Robotern 100A bis 100D und Stromversorgungseinrichtungen 200 (im Folgenden auch als „Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C“ bezeichnet) zeigt. 15 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den vierten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Gemäß der Darstellung in 14 und 15 führt die Robotersteuereinheit 104 jedes der Roboter 100A bis 100D Prozesse bei S401 bis S403 auf dieselbe Art und Weise wie Schritt S201 bis S203 des zweiten Betriebs durch. Bei Schritt S403 sendet jeder Roboter 100A bis 100D Informationen über die Menge an gespeicherter Energie, einschließlich einer Anforderung des Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103a des Roboters, und die Positionsinformationen des Roboters zu allen Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C, die an der Arbeitsstätte A vorhanden sind, gleichzeitig. Die folgenden auf Schritt S404 folgenden Prozesse sind Prozesse einer Stromversorgungseinrichtung und werden mit der Stromversorgungseinrichtung 200A als ein Beispiel beschrieben.
Als Nächstes empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200A bei Schritt S404 die obigen Informationen von jedem Roboter 100A bis 100C. Darüber hinaus erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200A von der Speichereinheit 203g oder dem Positionsdetektor 206 (Schritt S405). Weiterhin fordert die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der anderen Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C von den Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C an und erfasst diese (Schritt S406).
Als Nächstes wählt die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Roboter unter den Robotern 100A bis 100C, von denen bei Schritt S404 Informationen empfangen wurden, aus (Schritt S407). Beispielsweise wird der Roboter 100A ausgewählt. Als Nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Abstand LAA zwischen dem Roboter 100A und der Stromversorgungseinrichtung 200A durch Verwenden der Positionsinformationen des Roboters 100A und der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200A (Schritt S408). Darüber hinaus erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Abstände LAB und LAC zwischen dem Roboter 100A und den anderen Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C durch Verwenden der Positionsinformationen des Roboters 100A und der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C (Schritt S409).
Als Nächstes ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203, ob der Abstand LAA zwischen dem Roboter 100A und der Stromversorgungseinrichtung 200A der kürzeste unter den Abständen LAA bis LAC zwischen dem Roboter 100A und allen Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C ist (Schritt S410). Wenn der Abstand LAA der kürzeste ist (Ja bei Schritt S410), geht die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S411 über. Wenn der Abstand LAA nicht der kürzeste ist (Nein bei Schritt S410), kehrt die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S407 zurück. Bei Schritt S407 wählt die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Roboter aus den Robotern 100B und 100C, die nicht ausgewählt wurden, aus und wiederholt die Prozesse bei Schritt S407 bis S410.
Bei Schritt S411 ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 den bei Schritt S407 ausgewählten Roboter 100A als ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c. In diesem Beispiel ist der Abstand LAA der kürzeste unter den Abständen LAA bis LAC. Durch die Wiederholung der Prozesse bei Schritt S407 bis S410, wenn kein Roboter mit dem kürzesten Abstand zur Stromversorgungseinrichtung 200A ausgewählt wird, kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 bestimmen, die Energiespeichereinrichtungen 103c nicht zu einem der Roboter 100A bis 100C, von denen Informationen bei Schritt S404 empfangen wurden, zu transportieren.
Als Nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Karteninformationen der Arbeitsstätte A, an der die Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C und die Roboter 100A bis 100C angeordnet sind, von der Speichereinheit 203g (Schritt S412). Als Nächstes ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 200A zu dem Roboter 100A unter Verwendung der Positionsinformationen des Roboters 100A, der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200A und der Karteninformationen (Schritt S413).
Weiterhin führen die Stromversorgungssteuereinheit 203 und die Robotersteuereinheit 104 des Roboters 100A Prozesse bei Schritt S414 bis S420 auf dieselbe Art und Weise wie bei Schritt S107 bis S113 des ersten Betriebs durch.
Durch Durchführen der Prozesse bei Schritt S401 bis S420 in dem Stromversorgungssystem 1 transportiert die Stromversorgungseinrichtung 200A die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100A, der den kürzesten Abstand zwischen der Stromversorgungseinrichtung und den Roboter im Vergleich zu den anderen Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C hat. Somit transportiert unter allen Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C die Stromversorgungseinrichtung, die dem Roboter, der den Austausch der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b angefordert hat, am nächsten liegt, die Energiespeichereinrichtung 103c zu diesem Roboter. Somit wird die Bewegungsstrecke der Stromversorgungseinrichtung reduziert, und ein effektiver Austausch der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b wird ermöglicht.
< Wirkungen etc. >
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform umfasst die bewegliche Stromversorgungseinrichtung 200, die die Energiespeichereinrichtung 103c als die erste Energiespeichereinrichtung umfasst, den Roboter 100, der die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b als die zweite Energiespeichereinrichtung umfasst, und die Stromversorgungssteuereinheit 203 als die Steuereinheit. Die Stromversorgungssteuereinheit 203 führt eine Steuerung zum Transport der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 unter Verwendung der Stromversorgungseinrichtung 200 auf Basis der Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie durch.
Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 bewirken, dass die Stromversorgungseinrichtung 200 die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 transportiert, entsprechend den Informationen zu der Menge an in dem Roboter 100 gespeicherter Energie. Dann kann, wenn die Energiespeichereinrichtung 103c an dem Roboter 100 befestigt ist, der Roboter 100 wieder Energie empfangen, die von der Energiespeichereinrichtung 103c anstatt der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b zugeführt wird. Die Zeit zur Stromversorgung des Roboters 100 ist so kurz wie die Zeit zur Befestigung der Energiespeichereinrichtung 103c an dem Roboter 100. Somit ist es möglich, die Zeit für die Stromversorgung des Roboters zu reduzieren. Weiterhin kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Roboter 100 beispielsweise durchgängig mit Energie versorgen, indem sie nacheinander die Energiespeichereinrichtungen 103c zu den Robotern 100 transportiert. Darüber hinaus kann, da für den Roboter 100 keine drahtgebundene Verbindung für die Stromversorgung erforderlich ist, eine Beschränkung der Bewegung des Roboters 100 unterbunden werden.
Bei dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Fahreinrichtung 202 aufweisen, die bewirkt, dass sich die Stromversorgungseinrichtung 200 bewegt, und kann sich unter Verwendung der Fahreinrichtung 202 als Reaktion auf die Steuerung der Stromversorgungssteuereinheit 203 zu dem Roboter 100 bewegen. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann sich die Stromversorgungseinrichtung 200 autonom zu dem Roboter 100 bewegen. Somit wird automatisches Transportieren der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 ermöglicht.
Bei dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie von dem Roboter 100 über drahtlose Kommunikation empfangen. Gemäß der obigen Ausgestaltung ist für eine Kommunikation zwischen der Stromversorgungssteuereinheit 203 und dem Roboter 100 keine drahtgebundene Verbindung erforderlich.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann mindestens einen Roboter 100 und mindestens eine Stromversorgungseinrichtung 200 aufweisen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Roboter 100, der ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, und/oder eine Stromversorgungseinrichtung 200, die die Energiespeichereinrichtung 103c transportieren soll, basierend auf den Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b mindestens eines Roboters 100 gespeicherter Energie, den Informationen zu der Position mindestens eines Roboters 100 und den Informationen zu der Position mindestens einer Stromversorgungseinrichtung 200 ermitteln. Gemäß der obigen Ausgestaltung ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Roboter 100, der ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, und eine Stromversorgungseinrichtung 200, die die Energiespeichereinrichtung 103c transportieren soll, unter Berücksichtigung der Positionsbeziehung zwischen jedem Roboter 100 und jeder Stromversorgungseinrichtung 200. Somit wird effizientes und zuverlässiges Transportieren der Energiespeichereinrichtung 103c durch die Stromversorgungseinrichtung 200 ermöglicht.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann Roboter 100 aufweisen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter 100, der der Stromversorgungseinrichtung 200 unter den Robotern 100, die Stromversorgung benötigen, am nächsten ist, als einen Roboter 100, der ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, auf Basis der Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b der Roboter 100 gespeicherter Energie, den Informationen zu den Positionen der Roboter 100 und den Informationen zu der Position der Stromversorgungseinrichtung 200 ermitteln. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Bewegungsstrecke der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100, der das Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, reduziert werden. Somit wird effizientes Transportieren durch die Stromversorgungseinrichtung 200 ermöglicht.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann Stromversorgungseinrichtungen 200 aufweisen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Stromversorgungseinrichtung 200, die dem Roboter 100, der Stromversorgung benötigt, am nächsten ist, als eine Stromversorgungseinrichtung 200, die die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 transportieren soll, auf der Basis der Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b des Roboters 100 gespeicherter Energie, den Informationen zu der Position des Roboters 100 und den Informationen zu den Positionen der Stromversorgungseinrichtungen 200 ermitteln. Gemäß der obigen Ausgestaltung transportiert die Stromversorgungseinrichtung 200, die sich am nächsten bei dem Roboter 100 befindet, die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100. Somit wird effizientes Transportieren durch die Stromversorgungseinrichtung 200 ermöglicht.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann Roboter 100 aufweisen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter 100 mit dem niedrigsten Stand der Menge an darin gespeicherter Energie unter den Robotern 100, die Stromversorgung benötigen, als einen Roboter 100, der ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, auf Basis der Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b der Roboter 100 gespeicherter Energie ermitteln. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100, der die Stromversorgung am dringendsten benötigt, transportieren. Somit ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der die Energie der Energiespeichereinrichtung unzulänglich wird und einen Betrieb des Roboters 100 und möglich macht.
Bei dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Stromversorgungssteuereinheit 203 aufweisen. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 200 einen Roboter 100 als ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c für sich selbst ermitteln und den Transport der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 durchführen. Somit wird die Durchführung eines automatischen Transports durch die Stromversorgungseinrichtung 200 alleine ermöglicht.
Die Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform ist eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung und umfasst die Energiespeichereinrichtung 103c und die Stromversorgungssteuereinheit 203, die die Steuerung zum Transport der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 auf Basis der Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b, die in dem Roboter 100 enthalten sind, gespeicherter Energie durchführt. Gemäß der obigen Ausgestaltung werden dieselben Wirkungen wie jene des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform erzielt.
Bei dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann der Roboter 100 als die dritte Transfereinrichtung den Roboterhauptkörper 101 aufweisen, der die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b von dem Roboter 100 zu der Stromversorgungseinrichtung 200 transferiert und die Energiespeichereinrichtung 103c von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100 transferiert. Gemäß der obigen Ausgestaltung ist es möglich, die Energiespeichereinrichtung durch den Roboter 100 zu transferieren. Somit ist es möglich, die Struktur der Stromversorgungseinrichtung 200 zu vereinfachen.
< Modifikation 1 >
Es wird ein Stromversorgungssystem gemäß Modifikation 1 der Ausführungsform beschrieben. Bei dem Stromversorgungssystem gemäß Modifikation 1 führt eine Stromversorgungseinrichtung 2001 den Austausch einer Energiespeichereinrichtung durch. Im Folgenden wird die Modifikation 1 mit Konzentration auf die Unterschiede zu der Ausführungsform beschrieben, und dieselben Punkte wie bei der Ausführungsform werden entsprechend weggelassen.
Die Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 2001 gemäß der vorliegenden Modifikation entspricht jener der Ausführungsform, außer dass eine Transfereinrichtung 210 enthalten ist. Bei der vorliegenden Modifikation umfasst die Transfereinrichtung 210 einen Arm und einen Manipulator (nicht gezeigt), die jenen des Roboterhauptkörpers 101 des Roboters 100 entsprechen. Die Ausgestaltung der Transfereinrichtung 210 ist nicht auf den Arm und den Manipulator beschränkt und kann eine beliebige Ausgestaltung sein, solange die Energiespeichereinrichtung 103c transferiert werden kann. Beispielsweise kann die Transfereinrichtung 210 einen Kran und einen Haken oder Griff an der Spitze des Kranseils aufweisen.
Die Transfereinrichtung 210 transferiert die Energiespeichereinrichtung 103c der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100 und transferiert die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b eines Roboters 100 zu der Stromversorgungseinrichtung 200. Die Transfereinrichtung 210 ist ein Beispiel für eine erste Transfereinrichtung und eine zweite Transfereinrichtung. Bei der vorliegenden Modifikation ist die Transfereinrichtung 210 aus einer Vorrichtung zusammengesetzt, kann jedoch aus zwei oder mehr Vorrichtungen zusammengesetzt sein. Beispielsweise können in einem Fall, in dem die Transfereinrichtung 210 aus zwei Vorrichtungen zusammengesetzt ist, eine erste Transfereinrichtung, die die Energiespeichereinrichtung 103c von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100 transferiert, und eine zweite Transfereinrichtung, die die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b von dem Roboter 100 zu der Stromversorgungseinrichtung 200 transferiert, vorgesehen sein.
16 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 2001 gemäß Modifikation 1 zeigt. 17 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit 2031 der Stromversorgungseinrichtung 2001 gemäß Modifikation 1 zeigt. Wie in 16 gezeigt, umfasst die Stromversorgungseinrichtung 2001 zusätzlich die Transfereinrichtung 210 und umfasst in Bezug auf die Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform die Stromversorgungssteuereinheit 2031 anstatt der Stromversorgungssteuereinheit 203. Die Transfereinrichtung 210 umfasst einen Transferantrieb 210a, und der Transferantrieb 210a umfasst einen elektrischen Aktuator, wie zum Beispiel einen Servomotor, der die Transfereinrichtung 210 antreibt, oder dergleichen. Der Transferantrieb 210a bewirkt, dass die Transfereinrichtung 210 einen gewünschten Transferbetriebsvorgang gesteuert von der Stromversorgungssteuereinheit 2031 durchführt.
Wie in 17 gezeigt, umfasst die Stromversorgungssteuereinheit 2031 zusätzlich eine Transfersteuereinheit 203h in Bezug auf die Stromversorgungssteuereinheit 203 gemäß der Ausführungsform. Die Transfersteuereinheit 203h steuert den Betrieb der Transfereinrichtung 210 durch Steuern des Transferantriebs 210a. Beispielsweise bewirkt die Transfersteuereinheit 203h, dass die Transfereinrichtung 210 die an dem Roboter 100 befestigte Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b zu dem Gehäuseabschnitt 201 der Stromversorgungseinrichtung 2001 transferiert. Darüber hinaus bewirkt sie Transfersteuereinheit 203h, dass die Transfereinrichtung 210 die Energiespeichereinrichtung 103c der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Gehäuseabschnitt 108 des Roboters 100 transferiert, nachdem die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b entfernt wurde.
Es wird ein erster Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der vorliegenden Modifikation beschrieben. Die Unterschiede bei dem zweiten bis vierten Betrieb zwischen der Ausführungsform und der vorliegenden Modifikation entsprechen jenen bei dem ersten Betrieb, und somit wird auf die Beschreibung des zweiten bis dritten Betriebs verzichtet. 18 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den ersten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Modifikation 1 zeigt. Gemäß der Darstellung in 18 entsprechen Prozesse bei Schritt S501 bis S507 jenen bei Schritt S101 bis S107 bei dem ersten Betrieb der Ausführungsform.
Bei Schritt S508 ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 2031 der Stromversorgungseinrichtung 2001, ob die Stromversorgungseinrichtung 2001 an der Zielposition bezüglich des Roboters 100 angekommen ist. Wenn die Stromversorgungseinrichtung 2001 an der Zielposition angekommen ist (Ja bei Schritt S508), geht die Stromversorgungssteuereinheit 2031 zu Schritt S509 über, und wenn die Stromversorgungseinrichtung 2001 nicht an der Zielposition angekommen ist (Nein bei Schritt S508), kehrt die Stromversorgungssteuereinheit 2031 zu Schritt S507 zurück.
Bei Schritt S509 bewirkt die Stromversorgungssteuereinheit 2031 durch Steuern des Transferantriebs 210a, dass die Transfereinrichtung 210 die Energiespeichereinrichtung 103a von dem Roboter 100 zu der Stromversorgungseinrichtung 2001 transferiert und die Energiespeichereinrichtung 103c von der Stromversorgungseinrichtung 2001 zu dem Roboter 100 transferiert. Der Roboter 100 kann den Betrieb, wie z. B. Arbeit, unter Verwendung der Energie der Energiespeichereinrichtung 103b während des Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103 durch die Transfereinrichtung 210 fortsetzen.
Darüber hinaus geht, wenn der Austausch beendet worden ist (Ja bei Schritt S510), die Stromversorgungssteuereinheit 2031 zu Schritt S511 über, und wenn der Austausch nicht beendet worden ist (Nein bei Schritt S510), kehrt die Stromversorgungssteuereinheit 2031 zu Schritt S509 zurück. Als Nächstes führt die Stromversorgungssteuereinheit 2031 bei Schritt S511 eine dahingehende Steuerung, zu bewirken, dass sich die Stromversorgungseinrichtung 2001 an den Ausgangsort bewegt, durch.
Durch Durchführen der Prozesse bei Schritt S501 bis S511 kann das Stromversorgungssystem bei Bedarf die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b des Roboters 100 durch eine neue Energiespeichereinrichtung 103c austauschen, während der Roboter 100 die Arbeit fortsetzt.
Mit dem wie oben beschriebenen Stromversorgungssystem gemäß Modifikation 1 werden dieselben Wirkungen wie jene des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform erzielt. Darüber hinaus kann die Stromversorgungseinrichtung 2001 gemäß der Modifikation 1 die Transfereinrichtung 210, die die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 transferiert, als die erste Transfereinrichtung aufweisen. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 2001 die Energiespeichereinrichtung 103c automatisch zu dem Roboter 100 transferieren. Somit wird eine automatische Befestigung der Energiespeichereinrichtung 103c an dem Roboter 100 ermöglicht.
Die Stromversorgungseinrichtung 2001 gemäß Modifikation 1 kann die Transfereinrichtung 210, die die Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b zu der Stromversorgungseinrichtung 2001 transferiert, als die zweite Transfereinrichtung aufweisen. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 2001 die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b automatisch aus dem Roboter 100 entnehmen. Somit ist es möglich, die nicht erforderliche Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b aus dem Roboter 100 automatisch zu entnehmen. Die Transfereinrichtung 210 kann als eine erste Transfereinrichtung, die die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 transferiert, und eine zweite Transfereinrichtung, die die Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b zu der Stromversorgungseinrichtung 2001 transferiert, dienen.
< Modifikation 2 >
Es wird ein Stromversorgungssystem gemäß Modifikation 2 der Ausführungsform beschrieben. Ein Stromversorgungssystem 12 gemäß Modifikation 2 unterscheidet sich von jenem der Ausführungsform darin, dass es eine Verwaltungsvorrichtung 500 umfasst, die einen Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 2002 managt. Im Folgenden wird die vorliegende Modifikation mit Konzentration auf die Unterschiede zu der Ausführungsform und der Modifikation 1 beschrieben, und dieselben Punkte wie bei der Ausführungsform und der Modifikation 1 werden entsprechend weggelassen.
19 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung des Stromversorgungssystems 12 gemäß Modifikation 2 zeigt. 20 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 2002 gemäß Modifikation 2 zeigt. 21 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit 2032 der Stromversorgungseinrichtung 2002 gemäß Modifikation 2 zeigt. Wie in 19 gezeigt, umfasst das Stromversorgungssystem 12 gemäß der vorliegenden Modifikation den Roboter 100, die Stromversorgungseinrichtung 2002 und die Verwaltungsvorrichtung 500, die drahtlos miteinander kommunizieren. Die Verwaltungsvorrichtung 500 managt einen oder mehrere Roboter 100 oder eine oder mehrere Stromversorgungseinrichtungen 2002. Ein Beispiel für die Verwaltungsvorrichtung 500 ist eine Computervorrichtung.
Wie in 20 gezeigt, umfasst die Stromversorgungseinrichtung 2002 die Stromversorgungssteuereinheit 2032 anstatt der Stromversorgungssteuereinheit 203 gemäß der Ausführungsform. Wie in 21 gezeigt, umfasst die Stromversorgungssteuereinheit 2032 eine Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203c, eine Transportzielermittlungseinheit 2032d, eine Routenermittlungseinheit 2032e, eine Fahrsteuereinheit 203f und eine Speichereinheit 203g. Die Funktionen der Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203c, der Fahrsteuereinheit 203f und der Speichereinheit 203d entsprechen jenen der Ausführungsform.
Die Kommunikationseinrichtung 205 der Stromversorgungseinrichtung 2002 kommuniziert drahtlos mit der Verwaltungsvorrichtung 500, kann jedoch auch drahtlos mit dem Roboter 100 und einer anderen Stromversorgungseinrichtung 2002 kommunizieren. Darüber hinaus sendet die Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203c der Stromversorgungssteuereinheit 2032 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2002 zu der Verwaltungsvorrichtung 500 über die Kommunikationseinrichtung 205. Die Verwaltungsvorrichtung 500 kann jedoch, wie nachstehend beschrieben wird, die Position der Stromversorgungseinrichtung 2002 detektieren.
Die Transportzielermittlungseinheit 2032d empfängt Informationen über den Roboter 100, der von der Verwaltungsvorrichtung 500 als ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ermittelt wurde, von der Verwaltungsvorrichtung 500 über die Kommunikationseinrichtung 205 und ermittelt diesen Roboter 100 als ein Transportziel.
Die Routenermittlungseinheit 2032e empfängt eine Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 2002 zu dem Roboter 100, der gemäß der Bestimmung durch die Verwaltungsvorrichtung 500 das Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, von der Verwaltungsvorrichtung 500 über die Kommunikationseinrichtung 205 und ermittelt diese Fahrtroute als die Fahrtroute der Stromversorgungseinrichtung 2002.
22 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Verwaltungsvorrichtung 500 und die funktionale Ausgestaltung einer Verwaltungssteuereinheit 502 gemäß der Modifikation 2 zeigt. Wie in 22 gezeigt, umfasst die Verwaltungsvorrichtung 500 eine Kommunikationseinrichtung 501 und die Verwaltungssteuereinheit 502. Die Kommunikationseinrichtung 501 umfasst eine drahtlose Kommunikationsschaltung und kommuniziert mit dem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 2002. Beispielsweise empfängt die Kommunikationseinrichtung 501 Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie und Positionsinformationen des Roboters 100 von dem Roboter 100 und empfängt Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2002 von der Stromversorgungseinrichtung 2002. Darüber hinaus sendet die Kommunikationseinrichtung 501 einen Befehl zum Transport der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100, der das Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, und eine Fahrtroute zu dem Roboter 100, der das Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, an die Stromversorgungseinrichtung 2002.
Die Verwaltungssteuereinheit 502 umfasst eine Energiespeicherinformationserfassungseinheit 502a, eine Roboterpositionserfassungseinheit 502b, eine Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c , eine Transportzielermittlungseinheit 502d, eine Routenermittlungseinheit 502e und eine Speichereinheit 502f als funktionale Komponenten. Nicht alle dieser funktionalen Komponenten sind notwendig.
Die Speichereinheit 502f wird von einer Speichervorrichtung, wie z. B. einem Halbleiterspeicher, wie z. B. einem flüchtigen Speicher und einem nichtflüchtigen Speicher, einer Festplatte und einem SSD umgesetzt. Ähnlich der Speichereinheit 203g speichert die Speichereinheit 502f darin Identifikationsinformationen des Roboters 100, Energiespeicherinformationen der Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b des Roboters 100, Positionsinformationen des Roboters 100, Identifikationsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2002, Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2002, Karteninformationen etc.
Die Funktionen der Komponenten, wie z. B. der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 502a, der Roboterpositionserfassungseinheit 502b, der Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c, der Transportzielermittlungseinheit 502d und der Routenermittlungseinheit 502e, können durch ein Computersystem, das einen Prozessor, wie z. B. einen CPU, einen flüchtigen Speicher, wie z. B. RAM, einen nichtflüchtigen Speicher, wie z. B. einen ROM, etc. aufweist, umgesetzt werden. Einige oder alle Funktionen der obigen Komponenten können von dem obigen Computersystem umgesetzt werden, können von einer eigens vorgesehenen Hardwareschaltung, wie z. B. einer elektronischen Schaltung oder einer integrierten Schaltung, umgesetzt werden oder können von einer Kombination aus dem obigen Computersystem und der obigen Hardwareschaltung umgesetzt werden.
Die Energiespeicherinformationserfassungseinheit erfasst die Informationen zur den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b gespeicherter Energie von dem Roboter 100 über die Kommunikationseinrichtung 501.
Die Roboterpositionserfassungseinheit 502b erfasst die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen des Roboters 100 von dem Roboter 100 über die Kommunikationseinrichtung 501. Die Roboterpositionserfassungseinheit 502b kann die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen des Roboters 100 in der Speichereinheit 502f einander zugeordnet speichern. Die Roboterpositionserfassungseinheit 502b kann die Position des Roboters 100 detektieren. Beispielsweise sendet die Roboterpositionserfassungseinheit 502b ein Signal zu dem Roboter 100, und wenn die Robotersteuereinheit 104 des Roboters 100 das Signal empfängt, sendet die Robotersteuereinheit 104 das Signal an die Verwaltungsvorrichtung 500 zurück. Die Roboterpositionserfassungseinheit 502b kann die Position des Roboters 100 bezüglich der Verwaltungsvorrichtung 500 auf Basis der Zeit, in der das Signal zwischen der Verwaltungsvorrichtung 500 und dem Roboter 100 hin und her gesendet wird, der Richtung, in der das Signal empfangen wird, und dergleichen detektieren.
Die Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c erfasst die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2002 von der Stromversorgungseinrichtung 2002 über die Kommunikationseinrichtung 205. Die Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c kann die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2002 in der Speichereinheit 502f einander zugeordnet speichern. Ähnlich der Roboterpositionserfassungseinheit 502b kann die Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c die Position der Stromversorgungseinrichtung 2002 detektieren.
Ähnlich der Transportzielermittlungseinheit 203 d gemäß der Ausführungsform ermittelt die Transportzielermittlungseinheit 502d, ob ein Transport der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100 durchzuführen ist, auf Basis der Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b des Roboters 100 gespeicherter Energie. Darüber hinaus ermittelt die Transportzielermittlungseinheit 502d einen Roboter 100, der ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, und eine Stromversorgungseinrichtung 2002, die die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100, der das Transportziel ist, transportieren soll, auf Basis der Informationen zu den Mengen an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b des Roboters 100, der Stromversorgung benötigt, gespeicherter Energie, der Positionsinformationen des Roboters 100, der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2002 etc. Die Transportzielermittlungseinheit 502d sendet einen Befehl zum Transportieren der Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100, der als das Transportziel ermittelt wurde, an die ermittelte Stromversorgungseinrichtung 2002.
Ähnlich der Routenermittlungseinheit 203e gemäß der Ausführungsform ermittelt die Routenermittlungseinheit 502e eine Fahrtroute zum Bewegen der Stromversorgungseinrichtung 2002, die von der Transportzielermittlungseinheit 502d ermittelt wurde, zu dem Roboter 100, der von der Transportzielermittlungseinheit 502d als das Transportziel ermittelt wurde. Die Routenermittlungseinheit 502e sendet Informationen zu der ermittelten Fahrtroute an die Stromversorgungseinrichtung 2002.
Wie oben beschrieben wird, managt die Verwaltungsvorrichtung 500 den Stand der Menge an in den Energiespeichereinrichtungen 103a und 103b mindestens eines Roboters 100 gespeicherter Energie und die Position des Roboters 100 und managt die Position mindestens einer Stromversorgungseinrichtung 2002. Darüber hinaus ermittelt die Verwaltungsvorrichtung 500 einen Roboter 100, der ein Transportziel der Energiespeichereinrichtung 103c ist, und eine Stromversorgungseinrichtung 2002, die die Energiespeichereinrichtung 103c zu dem Roboter 100, der das Stromversorgungsziel ist, transportieren soll, und bewirkt, dass die Stromversorgungseinrichtung 2002 den Transport durchführt. Solch eine Verwaltungsvorrichtung 500 hat einige der Funktionen der Stromversorgungssteuereinheit 203 gemäß der Ausführungsform.
Mit dem wie oben beschriebenen Stromversorgungssystem 12 gemäß der Modifikation 2 können dieselben Wirkungen wie jene der Ausführungsform erzielt werden. Darüber hinaus kann bei dem Stromversorgungssystem 12 die Verwaltungssteuereinheit 502 als eine Steuereinheit separat von dem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 2002 angeordnet sein. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann der Durchsatz der Robotersteuereinheit 104 des Roboters 100 und der Stromversorgungssteuereinheit 2032 der Stromversorgungseinrichtung 2002 reduziert werden. Somit ist es möglich, die Kosten des Roboters 100 und der Stromversorgungseinrichtung 2002 zu reduzieren.
Bei der vorliegenden Modifikation bewirkt die Verwaltungsvorrichtung 500, dass die Stromversorgungseinrichtung 2002 den Transport der Energiespeichereinrichtung 103c durchführt, indem sie einen Befehl und Informationen an die Stromversorgungseinrichtung 2002 sendet, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Verwaltungsvorrichtung 500 kann einige oder alle der Funktionen der Stromversorgungseinrichtung 2002 über die Kommunikationseinrichtung 501 aus der Ferne steuern. Das Endgerät 400 kann auch als die Verwaltungsvorrichtung 500 dienen.
< Andere Ausführungsformen >
Obgleich die Beispiele der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die obige Ausführungsform und die Modifikationen beschränkt. D. h., dass verschiedene Modifikationen und Verbesserungen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können. Beispielsweise fallen Ausführungen, in denen verschiedene Modifikationen an der Ausführungsform vorgenommen werden, und Ausführungen, die durch Kombination der Komponenten in verschiedenen Ausführungsformen und Modifikationen erstellt werden, auch in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.
Beispielsweise sind bei der Ausführungsform und den Modifikationen die Stromversorgungseinrichtung, der Roboter und die Verwaltungsvorrichtung dazu ausgebildet, drahtlos miteinander zu kommunizieren, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Stromversorgungseinrichtung, der Roboter und die Verwaltungsvorrichtung dazu ausgebildet sein, Licht, Ton oder eine Kombination daraus auszugeben und zu empfangen. Licht, Ton und eine Kombination daraus können Informationen zur Menge an in der Energiespeichereinrichtung gespeicherter Energie, die Positionsinformationen jeder Vorrichtung etc. anzeigen.
Bei der Ausführungsform und den Modifikationen sind die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter dazu ausgebildet, ihre eigenen Positionen unter Verwendung des GPS und/oder IMU zu erhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter die Positionen der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters durch Detektieren des Magnetfelds eines in einer Bodenfläche eingebetteten Magnets erhalten. Alternativ dazu können die Positionen der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters durch Analysieren von Bildern der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters, die von einer Kamera aufgenommen werden, detektiert werden. Als eine weitere Alternative können Abstand messende Sensoren, wie z. B. ein Lasersensor, ein Laser-LiDAR und ein Ultraschallsensor, vorgesehen sein, und die Positionen der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters können unter Verwendung ihrer gemessenen Werte detektiert werden.
Bei der Ausführungsform und den Modifikationen kann die Stromversorgungseinrichtung einen Detektor aufweisen, der detektiert, ob eine Energiespeichereinrichtung 103c hereingebracht wurde oder nicht. Beispielsweise kann solch ein Detektor eine Kamera, die ein Bild der Gehäuseabschnitte 201 aufnimmt, ein Lastsensor, der die auf die Gehäuseabschnitte 201 wirkende Last misst, ein Laser-LiDAR oder ein Ultraschallsensor, der die Gehäuseabschnitte 201 mit einem Laser oder einer Ultraschallwelle scannt, oder dergleichen sein. Die Steuerung der Stromversorgungseinrichtung kann das Vorhandensein/Fehlen und die Anzahl von Energiespeichereinrichtungen 103c in den Gehäuseabschnitten 201 unter Verwendung des Bilds von der Kamera, des gemessenen Werts von dem Lastsensor oder dem Scanningergebnis des Laser-LiDAR oder des Ultraschallsensors detektieren.
Bei der Ausführungsform und den Modifikationen führt der Roboterhauptkörper 101 des Roboters 100 oder die Transfereinrichtung 210 der Stromversorgungseinrichtung 2001 den Betrieb des Austauschs der Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 durch, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Transfereinrichtung 210 und der Roboterhauptkörper 101 zusammenarbeiten. D. h., der Transfer der Energiespeichereinrichtung 103a oder 103b von dem Roboter 100 zu der Stromversorgungseinrichtung kann entweder von der Transfereinrichtung 210 oder dem Roboterhauptkörper 101 durchgeführt werden, und der Transfer der Energiespeichereinrichtung 103c von der Stromversorgungseinrichtung zu dem Roboter 100 kann von dem jeweils anderen Element - der Transfereinrichtung 210 oder dem Roboterhauptkörper 101 - durchgeführt werden.
Bei der Ausführungsform und den Modifikationen sind der Roboterhauptkörper 101 und die Transfereinrichtung 210 jeweils als ein Vertikal-Gelenkroboter ausgelegt, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können der Roboterhauptkörper 101 und die Transfereinrichtung 210 jeweils als ein Horizontal-Gelenkroboter, ein Roboter mit Polarkoordinaten, ein Roboter mit Zylinderkoordinaten, ein Roboter mit kartesischen Koordinaten, ein Vertikal-Gelenkroboter oder ein anderer Roboter ausgelegt sein. Der Roboterhauptkörper 101 und die Transfereinrichtung 210 weisen jeweils einen Arm auf, können jedoch jeweils zwei oder mehr Arme aufweisen.
Bezugszeichenliste

1, 12: Stromversorgungssystem
100, 100A bis 100D: Roboter
101: Roboterhauptkörper (dritte Transfereinrichtung)
103: Energiespeichereinrichtung
103a, 103b: Energiespeichereinrichtung (zweite Energiespeichereinrichtung)
103c: Energiespeichereinrichtung (erste Energiespeichereinrichtung)
200, 200A bis 200C, 2001, 2002: Stromversorgungseinrichtung
202: Fahreinrichtung
203, 2031, 2032: Stromversorgungssteuereinheit (Steuereinheit)
210: Transfereinrichtung (erste Transfereinrichtung, zweite Transfereinrichtung)
500: Verwaltungsvorrichtung
502: Verwaltungssteuereinheit (Steuereinheit)

Claims

Stromversorgungssystem, aufweisend: eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung, die eine erste Energiespeichereinrichtung umfasst; einen Roboter, der eine zweite Energiespeichereinrichtung umfasst; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit eine Steuerung zum Transportieren der ersten Energiespeichereinrichtung zu dem Roboter unter Verwendung der Stromversorgungseinrichtung auf Basis von Informationen zu einer in der zweiten Energiespeichereinrichtung gespeicherten Energiemenge durchführt.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die Stromversorgungseinrichtung ferner eine Fahreinrichtung umfasst, die die Stromversorgungseinrichtung veranlasst sich zu bewegen und sich unter Verwendung der Fahreinrichtung als Reaktion auf die Steuerung der Steuereinheit zu dem Roboter bewegt.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromversorgungseinrichtung ferner eine erste Transfereinrichtung umfasst, die die erste Energiespeichereinrichtung zu dem Roboter transferiert.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Stromversorgungseinrichtung ferner eine zweite Transfereinrichtung umfasst, die die zweite Energiespeichereinrichtung zu der Stromversorgungseinrichtung transferiert.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1-4, wobei der Roboter eine dritte Transfereinrichtung umfasst, die die zweite Energiespeichereinrichtung von dem Roboter zu der Stromversorgungseinrichtung transferiert und die erste Energiespeichereinrichtung von der Stromversorgungseinrichtung zu dem Roboter transferiert.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Steuereinheit die Informationen über die in der zweiten Energiespeichereinrichtung gespeicherte Energiemenge von dem Roboter über drahtlose Kommunikation erhält.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das Stromversorgungssystem zumindest den einen Roboter und zumindest die eine Stromversorgungseinrichtung umfasst, und die Steuereinheit den Roboter, der ein Transportziel der ersten Energiespeichereinrichtung ist, und/oder die Stromversorgungseinrichtung, die die erste Energiespeichereinrichtung transportieren soll, basierend auf den Informationen zu der in der zweiten Energiespeichereinrichtung des mindestens einen Roboters gespeicherten Energiemenge, den Informationen zu einer Position des mindestens einen Roboters und Informationen zu einer Position der mindestens einen Stromversorgungseinrichtung ermittelt.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 7, wobei das Stromversorgungssystem die Roboter umfasst, und die Steuereinheit den Roboter, der sich unter den Robotern, die Stromversorgung benötigen, am nächsten an der Stromversorgungseinrichtung befindet, als den Roboter, der ein Transportziel der ersten Energiespeichereinrichtung ist, auf Basis der Informationen zu den in den zweiten Energiespeichereinrichtungen der Roboter gespeicherten Energiemenge, den Informationen zu Positionen der Roboter und den Informationen zu einer Position der Energiespeichereinrichtung ermittelt.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Stromversorgungssystem die Stromversorgungseinrichtungen umfasst, und die Steuereinheit die Stromversorgungseinrichtung, die sich am nächsten an dem Roboter, der Stromversorgung benötigt, befindet, als die Stromversorgungseinrichtung, die die erste Energiespeichereinrichtung transportieren soll, auf Basis der Informationen zu der in der zweiten Energiespeichereinrichtung des Roboters gespeicherten Energiemenge, den Informationen zu einer Position des Roboters und den Informationen zu den Positionen der Stromversorgungseinrichtungen ermittelt.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1-9, wobei das Stromversorgungssystem die Roboter umfasst, und die Steuereinheit den Roboter mit dem niedrigsten Stand der Menge an gespeicherter Energie unter den Robotern, die Stromversorgung benötigen, als den Roboter, der ein Transportziel der ersten Energiespeichereinrichtung ist, auf Basis der Informationen zu den in den zweiten Energiespeichereinrichtungen der Roboter gespeicherten Energiemengen ermittelt.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die Steuereinheit getrennt von dem Roboter und der Stromversorgungseinrichtung angeordnet ist.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die Stromversorgungseinrichtung ferner die Steuereinheit umfasst.
Bewegliche Stromversorgungseinrichtung, aufweisend: eine erste Energiespeichereinrichtung; und eine Steuereinheit, die eine Steuerung zum Transportieren der ersten Energiespeichereinrichtung zu einem Roboter auf Basis von Informationen zu einer in einer zweiten Energiespeichereinrichtung, die in dem Roboter enthalten ist, gespeicherten Energiemenge durchführt.