DE112020002440T5

DE112020002440T5 - Stromversorgungssystem und stromversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE112020002440T5
Application number: DE112020002440.7T
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: CN114026764A; WO2020235655A1; JP7292642B2; KR20220012875A; JP2020189357A; US20220236743A1

Abstract

Ein Stromversorgungssystem (1) umfasst: einen Roboter (100) mit einer Energiespeichereinrichtung (103); eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung (200); und eine Steuereinheit. Die Stromversorgungseinrichtung (200) umfasst ein erstes elektrisches Anschlussteil (201), das mit einem zweiten elektrischen Anschlussteil (104) des Roboters (100) elektrisch verbindbar ist und das über ein Kabel mit einer Stromversorgungsquelle elektrisch verbunden ist, und die Steuereinheit führt eine Steuerung zum elektrischen Verbinden des ersten elektrischen Anschlussteils (201) und des zweiten elektrischen Anschlussteils (104) und zur Stromversorgung des Roboters (100) auf der Grundlage von Informationen über eine in der Energiespeichereinrichtung (103) gespeicherte Energiemenge aus.

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
Der Stromversorgungsroboter der PTL 1 umfasst eine größere Energiespeichereinrichtung als die Energiespeichereinrichtung des Arbeitsroboters, aber die Speicherkapazität der Energiespeichereinrichtung, die am Stromversorgungsroboter montiert werden kann, hat eine Obergrenze. Wenn es also notwendig ist, Arbeitsroboter mit Strom zu versorgen und aufzuladen, kann die in der Energiespeichereinrichtung des Stromversorgungsroboters gespeicherte Energiemenge unzureichend werden. Da das Aufladen der Energiespeichereinrichtung des Stromversorgungsroboters lange dauert, kann der Arbeitsroboter in manchen Fällen während des Aufladens des Stromversorgungsroboters nicht mit Strom versorgt und aufgeladen werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, ein Stromversorgungssystem und eine Stromversorgungseinrichtung bereitzustellen, die eine stabile Stromversorgung für einen Roboter ermöglichen.
Lösung des Problems
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst ein Stromversorgungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung: einen Roboter, der eine Energiespeichereinrichtung umfasst; eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung; und eine Steuereinheit, wobei die Stromversorgungseinrichtung ein erstes elektrisches Anschlussteil umfasst, das mit einem zweiten elektrischen Anschlussteil des Roboters elektrisch verbindbar ist und das über ein Kabel mit einer Stromversorgungsquelle elektrisch verbunden ist, und wobei die Steuereinheit eine Steuerung zum elektrischen Verbinden des ersten elektrischen Anschlussteils und des zweiten elektrischen Anschlussteils und zur Stromversorgung des Roboters auf der Grundlage von Informationen über eine in der Energiespeichereinrichtung gespeicherte Energiemenge ausführt.
Eine Stromversorgungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung, aufweisend ein erstes elektrisches Anschlussteil, das mit einem zweiten elektrischen Anschlussteil eines Roboters, der eine Energiespeichereinrichtung umfasst, elektrisch verbindbar ist und das über ein Kabel mit einer Stromversorgungsquelle verbunden ist, und eine Steuereinheit, die eine Steuerung zur Stromversorgung des Roboters über das erste elektrische Anschlussteil auf der Grundlage von Informationen über eine in der Energiespeichereinrichtung gespeicherte Energiemenge ausführt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der Technologie der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, einen Roboter stabil mit Strom zu versorgen.
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 eine Draufsicht, die ein Beispiel für einen Verbindungszustand zwischen dem Roboter und der Stromversorgungseinrichtung aus 1 zeigt.
8 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit der Stromversorgungseinrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen ersten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anordnung von Robotern und einer Stromversorgungseinrichtung zeigt.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen zweiten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen dritten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anordnung von Robotern und Stromversorgungseinrichtungen zeigt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen vierten Betrieb des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
15 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Stromversorgungssystems gemäß Modifikation 1 zeigt.
16 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für einen Verbindungszustand zwischen einem Roboter und einer Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 1 zeigt.
17 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Stromversorgungssystems gemäß Modifikation 2 zeigt.
18 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für einen Verbindungszustand zwischen einem Roboter und einer Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 2 zeigt.
19 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Stromversorgungssystems gemäß Modifikation 3 zeigt.
20 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 3 zeigt.
21 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit der Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 3 zeigt.
22 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Verwaltungsvorrichtung und die funktionale Ausgestaltung einer Verwaltungssteuereinheit gemäß Modifikation 3 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 eine Energiespeichereinrichtung 103, einen Anschluss 104 und eine Robotersteuereinheit 105. Die Robotersteuereinheit 105 steuert den Betrieb des gesamten Roboters 100, wie z.B. den Roboterhauptkörper 101 und die Fahreinrichtung 102. Die Energiespeichereinrichtung 103 umfasst eine Speicherbatterie, wie z. B. einen Akkumulator, und stellt eine Energiequelle für den Roboter 100 dar. 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. Der Anschluss 104 ist physisch und elektrisch mit einem Anschluss 201 der Stromversorgungseinrichtung 200 verbindbar und erhält von der Stromversorgungseinrichtung 200 gelieferten Strom. Die Energiespeichereinrichtung 103 kann den über den Anschluss 104 zugeführten Strom speichern. Der Anschluss 104 ist ein Beispiel für einen zweiten elektrischen Anschluss, und der Anschluss 201 ist ein Beispiel für einen ersten elektrischen Anschluss.
Die Stromversorgungsquelle 300 ist eine Einrichtung, die physisch und elektrisch mit jeder Stromversorgungseinrichtung 200 durch eine Stromleitung 301 verbunden ist und die die Stromversorgungseinrichtung 200 über die Stromleitung 301 mit Gleichstrom oder Wechselstrom versorgt. Die Stromversorgungsquelle 300 ist z. B. an einem Arbeitsplatz A angeordnet, z. B. in einer Fabrik oder einem Lager, wo der Roboter 100 angeordnet ist. Die Stromversorgungsquelle 300 wird von einem Stromnetz, z. B. einem handelsüblichen Stromnetz, mit Strom versorgt und sendet den gelieferten Strom an die Stromversorgungseinrichtung 200. Die Stromversorgungsquelle 300 kann eine nicht dargestellte Energiespeichereinrichtung umfassen und kann den in dieser Energiespeichereinrichtung vorübergehend gespeicherten Strom an die Stromversorgungseinrichtung 200 liefern oder den Strom aus dem Stromnetz direkt an die Stromversorgungseinrichtung 200 liefern.
Jede Stromversorgungseinrichtung 200 umfasst den Anschluss 201, eine Fahreinrichtung 202 und eine Stromversorgungssteuereinheit 203. Die Fahreinrichtung 202 fährt auf einer Bodenfläche oder dergleichen, um die Stromversorgungseinrichtung 200 zu einem Zielroboter 100 zu bewegen. Die Fahreinrichtung 202 umfasst Fahrmittel, wie Räder oder Raupen. Der Anschluss 201 ist elektrisch mit der Stromleitung 301 und damit elektrisch mit der Stromversorgungsquelle 300 verbunden. Der Anschluss 201 ist dazu ausgestaltet, physisch und elektrisch mit dem Anschluss 104 des Roboters 100 verbunden zu sein. Die Stromversorgungssteuereinheit 203 steuert den Betrieb der gesamten Stromversorgungseinrichtung 200 und steuert beispielsweise das Fahren des Roboters 100, die Stromversorgung des Roboters 100 über den Anschluss 201 etc.. 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. Wie in 1, 2 und 4 gezeigt, umfasst der Roboter 100 den Roboterhauptkörper 101, die Fahreinrichtung 102, die Energiespeichereinrichtung 103, den Anschluss 104, die Robotersteuereinheit 105, eine Leistungssteuerungsschaltung 106, eine Kommunikationseinrichtung 107 und einen Positionsdetektor 108 als Bauteile. Nicht alle diese Bauteile sind unbedingt erforderlich.
Der Roboterhauptkörper 101 umfasst einen Roboterantrieb 101c, und der Roboterantrieb 101c umfasst Antriebe, bei denen es sich beispielsweise um Elektromotoren, wie 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 Manipulators 101b etc. gesteuert von der Robotersteuereinheit 105. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Arm 101a ein vertikaler Knickarm mit Gliedern und Gelenken, die die Glieder sequentiell verbinden, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Fahreinrichtung 102 umfasst einen Fahrantrieb 102a, und der Fahrantrieb 102a umfasst einen Elektromotor, der das Fahrmittel der Fahreinrichtung 102 antreibt, einen Elektromotor, der die Fahrtrichtung des Fahrmittels ändert, etc.. Der Fahrantrieb 102a veranlasst die Fahreinrichtung 102, sich gesteuert von der Robotersteuereinheit 105 in eine gewünschte Richtung zu bewegen.
Die Bauteile wie die Energiespeichereinrichtung 103, der Anschluss 104, die Robotersteuereinheit 105, die Leistungssteuerungsschaltung 106, die Kommunikationseinrichtung 107, der Positionsdetektor 108, der Roboterantrieb 101c und der Fahrantrieb 102a sind elektrisch miteinander verbunden. Der Anschluss 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 Ausgestaltung der Energiespeichereinrichtung 103 ist wie oben beschrieben.
Der Anschluss 104 ist an dem Roboterhauptkörper 101 befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Anschluss 104 an einer Seitenfläche eines hinteren Abschnitts des Roboterhauptkörpers 101 dem Arm 101a gegenüberliegend angeordnet, obwohl dies nicht darauf beschränkt ist.
Die Leistungssteuerungsschaltung 106 versorgt die anderen Bauteile des Roboters 100 gesteuert von der Robotersteuereinheit 105 mit der Energie der Energiespeichereinrichtung 103. Darüber hinaus liefert die Leistungssteuerungsschaltung 106 gesteuert von der Robotersteuereinheit 105 die an den Anschluss 104 gelieferte Energie an die Energiespeichereinrichtung 103 und die anderen Bauteile. Die Leistungssteuerungsschaltung 106 kann eine Ladeschaltung und/oder eine Entladeschaltung umfassen und kann ferner eine Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlungsschaltung und/oder eine Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlungsschaltung umfassen und eine Leistungsumwandlung durchführen.
Die Kommunikationseinrichtung 107 umfasst eine drahtlose Kommunikationsschaltung und kommuniziert drahtlos mit der Stromversorgungseinrichtung 200 etc. Die Kommunikationseinrichtung 107 kann mit einer einzelnen Stromversorgungseinrichtung 200 kommunizieren oder mit Stromversorgungseinrichtungen 200 kommunizieren und Informationen an sie alle gleichzeitig übertragen. Beispielsweise überträgt die Kommunikationseinrichtung 107 gesteuert von der Robotersteuereinheit 105 Informationen zu der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge und Positionsinformationen des Roboters 100 an die Stromversorgungseinrichtung 200.
Die Informationen zu der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge können Informationen umfassen, die den Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge angeben, 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 ähnliches, können Informationen wie den Spannungswert und den Stromwert der Energiespeichereinrichtung 103 umfassen, um den Stand der gespeicherten Energiemenge zu ermitteln, und können einen Befehl zur Anfrage oder Anweisung der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung 103 umfassen. Die Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge können Identifikationsinformationen, wie z. B. eine ID, des Roboters 100 umfassen, an dem die Energiespeichereinrichtung 103 montiert ist.
Darüber hinaus kann die Kommunikationseinrichtung 107 drahtlos mit einer anderen Einrichtung als der Stromversorgungseinrichtung 200 kommunizieren. Beispielsweise kann die Kommunikationseinrichtung 107 mit einem Endgerät 400 kommunizieren, das einen Befehl an den Roboter 100 sendet, Informationen wie den Arbeitsort und den Arbeitsinhalt des Roboters 100 von dem Endgerät 400 erfassen und die Informationen an die Robotersteuereinheit 105 ausgeben.
Für die von der Kommunikationseinrichtung 107 verwendete drahtlose Kommunikation kann ein drahtloses LAN (Local Area Network) wie Wi-Fi (eingetragene Marke) (Wireless Fidelity), eine drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation wie Bluetooth (eingetragene Marke) und ZigBee (eingetragene Marke) oder jede andere drahtlose Kommunikation verwendet werden.
Der Positionsdetektor 108 ist eine Einrichtung, die die Position des Roboters 100 erfasst und Informationen über die erfasste Position des Roboters 100 an die Robotersteuereinheit 105 ausgibt. Der Positionsdetektor 108 umfasst eine Positionierungseinrichtung, wie z. B. einen GPS-Empfänger (Global Positioning Systemglobales Positionsbestimmungssystem) und eine IMU (Inertial Measurement Unit - Trägheitsnavigationssystem).
Beispielsweise kann der Positionsdetektor 108 die dreidimensionalen Koordinaten des Roboters 100 auf der Erde über den GPS-Empfänger erfassen und die dreidimensionalen Koordinaten an die Robotersteuereinheit 105 ausgeben. Der Positionsdetektor 108 kann die gemessenen Werte eines dreiachsigen Beschleunigungssensors und eines dreiachsigen Winkelgeschwindigkeitssensors, die in der IMU umfasst sind, erfassen und die gemessenen Werte an die Robotersteuereinheit 105 ausgeben. Der Positionsdetektor 108 kann die dreidimensionalen Koordinaten des Roboters 100 und die gemessenen Werte der IMU erfassen und die dreidimensionalen Koordinaten und die gemessenen Werte an die Robotersteuereinheit 105 ausgeben. Anhand der gemessenen Werte der IMU können die Bewegungsrichtung, die Bewegungsdistanz und die Orientierung des Roboters 100 berechnet werden. In der vorliegenden Ausführungsform detektiert die Robotersteuereinheit 105 die Position und die Orientierung des Roboters 100 unter Verwendung der von dem Positionsdetektor 108 erfassten Informationen, aber der Positionsdetektor 108 kann die Position und die Orientierung des Roboters 100 ermitteln. Der Positionsdetektor 108 kann die Position des Roboters 100 von einer externen Einrichtung außerhalb des Roboters 100 erfassen, die die Positionen des Roboters 100 verwaltet oder misst und dergleichen.
Im Folgenden wird die Ausgestaltung der Robotersteuereinheit 105 beschrieben. 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung der Robotersteuereinheit 105 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 5 gezeigt, umfasst die Robotersteuereinheit 105 eine Energiespeicherinformationserfassungseinheit 105a, eine Lade-/Entladesteuereinheit 105b, eine Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 105c, eine Informationsausgabeeinheit 105d, eine Robotersteuereinheit 105e, eine Fahrsteuereinheit 105f und eine Speichereinheit 105g als Funktionskomponenten. Nicht alle diese Funktionskomponenten sind unbedingt erforderlich.
Die Funktionen der Komponenten, wie z.B. der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 105a, der Lade-/Entladesteuereinheit 105b, der Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 105c, der Informationsausgabeeinheit 105d, der Robotersteuereinheit 105e und die Fahrsteuereinheit 105f, können durch ein Computersystem (nicht gezeigt) realisiert sein, das einen Prozessor, wie z.B. eine CPU (Central Processing Unit - Hauptprozessor), einen flüchtigen Speicher, wie z.B. einen RAM (Random Access Memory Memory - Direktzugriffsspeicher), einen nichtflüchtigen Speicher, wie z.B. einen ROM (Read-Only Memory - Nurlesespeicher), etc., umfasst. Einige oder all diese Funktionen der oben genannten Komponenten können dadurch realisiert sein, dass die CPU den RAM als Arbeitsbereich verwendet, um ein im ROM gespeichertes Programm auszuführen. Einige oder alle Funktionen der obigen Komponenten können durch das obige Computersystem realisiert sein, können durch eine spezielle Hardwareschaltung realisiert sein, wie z.B. eine elektronische Schaltung oder eine integrierte Schaltung, oder können durch eine Kombination aus dem obigen Computersystem und der obigen Hardwareschaltung realisiert sein.
Die Speichereinheit 105g kann verschiedene Arten von Informationen speichern und ermöglicht es, die gespeicherten Informationen zu lesen. Die Speichereinheit 105g ist durch eine Speichereinrichtung realisiert, wie z.B. einen Halbleiterspeicher, wie einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher, eine Festplatte und ein SSD (Solid State Drive - Solid-State-Festplatte). Die Speichereinheit 105g speichert darin Identifikationsinformationen des Roboters 100, Energiespeicherinformationen der Energiespeichereinrichtung 103, Positionsinformationen des Roboters 100, etc.. In der Speichereinheit 105g kann ein Programm gespeichert sein, das von jeder Komponente der Robotersteuereinheit 105 ausgeführt wird.
Die Energiespeicherinformationen der Energiespeichereinrichtung 103 umfassen Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge. Die Energiespeicherinformationen können nicht nur Informationen über die gegenwärtig in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge, sondern auch Informationen über die in der Vergangenheit in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge zusammen mit deren Erfassungszeitpunkten umfassen. Darüber hinaus können die Energiespeicherinformationen einen Schwellenwert für den Stand der gespeicherten Energiemenge umfassen, bei dem ein Aufladen der Energiespeichereinrichtung 103 erforderlich wird.
Die Positionsinformationen des Roboters 100 umfassen Informationen über die Position und die Orientierung des Roboters 100 und dergleichen. Die Positionsinformationen können nicht nur die aktuellen Positionsinformationen des Roboters 100, sondern auch die vergangenen Positionsinformationen des Roboters 100 zusammen mit deren Erfassungszeitpunkten umfassen. Darüber hinaus können die Positionsinformationen Informationen über eine Karte des Ortes, an dem der Roboter 100 arbeitet, oder Informationen über die Position und die Orientierung des Roboters 100 und ähnliches in Verbindung mit der Karte umfassen.
Die Energiespeicherinformationserfassungseinheit 105a erfasst den Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge. Insbesondere erfasst die Energiespeicherinformationserfassungseinheit 105a den Spannungswert, den Stromwert etc. der Energiespeichereinrichtung 103 über die Leistungssteuerungsschaltung 106, erfasst den Stand der gespeicherten Energiemenge, wie z. B. SOC, unter Verwendung des Spannungswerts, des Stromwerts etc., und speichert den Stand in der Speichereinheit 105g.
Die Lade-/Entladesteuereinheit 105b steuert die Leistungssteuerungsschaltung 106 und steuert die Stromversorgung von der Energiespeichereinrichtung 103 zu jeder Komponente des Roboters 100. Darüber hinaus steuert die Lade-/Entladesteuereinheit 105b die Leistungssteuerungsschaltung 106 und steuert die Stromversorgung von dem Anschluss 104 zu der Energiespeichereinrichtung 103 und jeder Komponente des Roboters 100.
Die Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 105c erfasst die Position und die Orientierung des Roboters 100 unter Verwendung der von dem Positionsdetektor 108 erfassten Informationen und speichert die Position und die Orientierung des Roboters 100 in der Speichereinheit 105g.
Die Informationsausgabeeinheit 105d überträgt die Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge über die Kommunikationseinrichtung 107 an die Stromversorgungseinrichtung 200 oder dergleichen. Zum Beispiel kann die Informationsausgabeeinheit 105d die Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge ausgeben, wenn der Stand der gegenwärtigen in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge gleich oder niedriger als der Schwellenwert wird, oder sie kann die Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge periodisch ausgeben.
Die Robotersteuereinheit 105e steuert den Betrieb des Roboterhauptkörpers 101, insbesondere den Betrieb des Arms 101a und des Manipulators 101b, indem sie den Roboterantrieb 101c steuert. Die Robotersteuereinheit 105e führt die Steuerung gemäß einem Programm durch, das einem voreingestellten Befehl oder einem über die Kommunikationseinrichtung 107 erhaltenen Befehl entspricht.
Die Fahrsteuereinheit 105f steuert den Betrieb der Fahreinrichtung 102 durch Steuerung des Fahrantriebs 102a. Die Fahrsteuereinheit 105f bewegt den Roboter 100 an einen voreingestellten Arbeitspunkt oder einen über die Kommunikationseinrichtung 107 erfassten Arbeitspunkt, indem sie die Positionsinformationen des Roboters 100 verwendet.
<Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 200>
6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 1, 3 und 6 gezeigt, umfasst die Stromversorgungseinrichtung 200 den Anschluss 201, die Fahreinrichtung 202, die Stromversorgungssteuereinheit 203, eine Leistungssteuerungsschaltung 204, eine Kommunikationseinrichtung 205 und einen Positionsdetektor 206 als Komponenten. Nicht alle diese Komponenten sind unbedingt erforderlich.
Die Fahreinrichtung 202 umfasst einen Antrieb 202a, und der Antrieb 202a umfasst einen Elektromotor, der die Fahrmittel der Fahreinrichtung 202 antreibt, einen Elektromotor, der die Fahrtrichtung der Fahrmittel ändert, etc. Der Antrieb 202a veranlasst die Fahreinrichtung 202, sich gesteuert von der Stromversorgungssteuereinheit 203 in eine gewünschte Richtung zu bewegen.
Die Bauteile wie der Anschluss 201, die Stromversorgungssteuereinheit 203, die Leistungssteuerungsschaltung 204, die Kommunikationseinrichtung 205, der Positionsdetektor 206 und der Antrieb 202a sind elektrisch miteinander verbunden. Die Verbindungsbeziehung zwischen den einzelnen Bauteilen ist nicht auf die Beziehung in 6 beschränkt. Die Verbindung zwischen den einzelnen Bauteilen kann eine beliebige verdrahtete oder drahtlose Verbindung sein.
Der Anschluss 201 ist an der Stromversorgungseinrichtung 200 befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Anschluss 201 an einer Seitenfläche eines vorderen Abschnitts in der Vorwärtsrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 befestigt, obwohl dies nicht darauf beschränkt ist. Daher kann die Stromversorgungseinrichtung 200, wie in 7 gezeigt, den Anschluss 201 an ihrem vorderen Teil physisch und elektrisch mit dem Anschluss 104 am hinteren Abschnitt des Roboters 100 verbinden, indem sie sich nach vorne zum hinteren Abschnitt des Roboters 100 bewegt. 7 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für einen Verbindungszustand zwischen dem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 200 in 1 zeigt. 7 zeigt, dass der Roboter 100 und die Stromversorgungseinrichtung 200 nur über die Anschlüsse 104 und 201 miteinander verbunden sind, aber die Verbindung zwischen dem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 200 ist nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise können der Roboter 100 und die Stromversorgungseinrichtung 200 dazu ausgestaltet sein, in andere Teile einzugreifen oder diese miteinander zu verbinden, oder sie können Führungen zur Steuerung der Verbindung umfassen.
Die Leistungssteuerungsschaltung 204 liefert gesteuert von der Stromversorgungssteuereinheit 203 den von der Stromversorgungsquelle 300 gelieferten Strom an jede Komponente der Stromversorgungseinrichtung 200. Darüber hinaus liefert die Leistungssteuerungsschaltung 204 gesteuert von der Stromversorgungssteuereinheit 203 den von der Stromversorgungsquelle 300 gelieferten Strom an den Anschluss 104 des Roboters 100, der mit dem Anschluss 201 verbunden ist. Die Leistungssteuerungsschaltung 204 kann eine Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlungsschaltung und/oder eine Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlungsschaltung oder ähnliches umfassen und eine Leistungsumwandlung durchführen.
Die Kommunikationseinrichtung 205 umfasst eine drahtlose Kommunikationsschaltung und kommuniziert drahtlos mit der Kommunikationseinrichtung 107 des Roboters 100 etc. Die drahtlose Kommunikation, die von der Kommunikationseinrichtung 205 verwendet wird, ist die gleiche wie die der Kommunikationseinrichtung 107. Die Kommunikationseinrichtung 205 kann mit einem einzelnen Roboter 100 kommunizieren oder mit Robotern 100 kommunizieren. Die Kommunikationseinrichtung 205 empfängt von dem Roboter 100 die Informationen über die in dessen Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge, die Positionsinformationen des Roboters 100, etc.
Darüber hinaus kann die Kommunikationseinrichtung 205 drahtlos mit einer anderen Einrichtung als dem Roboter 100 kommunizieren. Zum Beispiel kann die Kommunikationseinrichtung 205 mit der Kommunikationseinrichtung 205 einer anderen Stromversorgungseinrichtung 200 kommunizieren. Wenn beispielsweise ein Roboter 100 einen Befehl zur Anforderung oder Anweisung der Stromversorgung an die 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 übertragen. So kann jede Stromversorgungseinrichtung 200 ermitteln, den Roboter 100 mit Strom zu versorgen, wenn der Abstand zwischen der Stromversorgungseinrichtung 200 und dem Roboter 100 im Vergleich zu den anderen Stromversorgungseinrichtungen 200 am geringsten ist. Dementsprechend wird eine effiziente Stromversorgung des Roboters 100 ermöglicht.
Wenn eine Stromversorgungseinrichtung 200 einen Befehl zur Anforderung oder Anweisung der Stromversorgung von Robotern 100 empfängt, kann die Stromversorgungseinrichtung 200 alternativ den Roboter 100, dessen Abstand zur Stromversorgungseinrichtung 200 am geringsten ist, als Stromversorgungsziel bestimmen. Dann kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Identifikationsinformationen des Roboters 100, der das Stromversorgungsziel ist, an die anderen Stromversorgungseinrichtungen 200 übertragen. Dementsprechend wird Redundanz der Stromversorgungseinrichtungen 200, die einen Roboter 100 mit Strom versorgen, unterbunden.
Der Positionsdetektor 206 ist eine Einrichtung, 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 Positionierungseinrichtung, wie z. B. einen GPS-Empfänger und eine IMU. In der vorliegenden Ausführungsform detektiert die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Position und die Orientierung der Stromversorgungseinrichtung 200 unter Verwendung der von dem Positionsdetektor 206 detektierten Informationen, aber der Positionsdetektor 206 kann die Position und die Orientierung der Stromversorgungseinrichtung 200 detektieren. Der Positionsdetektor 206 kann die Position der Stromversorgungseinrichtung 200 von einer externen Einrichtung außerhalb der Stromversorgungseinrichtung 200 erfassen, die die Positionen der Stromversorgungseinrichtung 200 verwaltet oder misst und dergleichen.
Im Folgenden wird die Ausgestaltung der Stromversorgungssteuereinheit 203 beschrieben. 8 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung der Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 8 gezeigt, umfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Stromversorgungssteuereinheit 203a, eine Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203b, eine Einheit zur Erfassung der Position eines anderen Geräts 203c, eine Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203d, eine Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e, eine Routenermittlungseinheit 203f, eine Fahrsteuereinheit 203g und eine Speichereinheit 203h als funktionale Komponenten. Nicht alle diese funktionalen Komponenten sind unbedingt erforderlich.
Die Funktionen der Komponenten wie der Stromversorgungssteuereinheit 203a, der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203b, der Einheit zur Erfassung der Position eines anderen Geräts 203c, der Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203d, der Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e, der Routenermittlungseinheit 203f und der Fahrsteuereinheit 203g können durch ein Computersystem realisiert sein, das einen Prozessor, wie eine CPU, einen flüchtigen Speicher, wie einen RAM, einen nichtflüchtigen Speicher, wie einen ROM, etc., umfasst. Einige oder alle Funktionen der obigen Komponenten können durch das obige Computersystem realisiert sein, können durch eine spezielle Hardwareschaltung realisiert sein, wie z.B. eine elektronische Schaltung oder eine integrierte Schaltung, oder können durch eine Kombination aus dem obigen Computersystem und der obigen Hardwareschaltung realisiert sein.
Die Speichereinheit 203h kann verschiedene Arten von Informationen speichern und ermöglicht es, die gespeicherten Informationen zu lesen. Die Speichereinheit 203h ist durch eine Speichereinrichtung realisiert, wie z.B. einen Halbleiterspeicher, wie z.B. einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher, eine Festplatte und eine SSD. Die Speichereinheit 203h speichert darin Identifikationsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200, Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200, Karteninformationen etc. In der Speichereinheit 203h kann ein Programm gespeichert sein, das von jeder Komponente der Stromversorgungssteuereinheit 203 ausgeführt wird.
Die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 umfassen Informationen über die Position und die Orientierung der Stromversorgungseinrichtung 200 und dergleichen. Die Positionsinformationen können nicht nur die aktuellen Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200, sondern auch die vergangenen Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 zusammen mit deren Erfassungszeitpunkten umfassen.
Die Karteninformationen umfassen Informationen über eine Karte des Ortes, an dem die Stromversorgungseinrichtung 200 angeordnet ist. Bei der Karte kann es sich beispielsweise um eine Karte eines Bereichs handeln, in dem eine Stromversorgungseinrichtung 200 Strom liefern kann, oder um eine Karte des gesamten Bereichs, in dem Stromversorgungseinrichtungen 200 einschließlich dieser Stromversorgungseinrichtung 200 Strom liefern können.
Die Stromversorgungssteuereinheit 203a detektiert die elektrische Verbindung zwischen dem Anschluss 201 und dem Anschluss 104 über die Leistungssteuerungsschaltung 204 und steuert die Leistungssteuerungsschaltung 204, um den Roboter 100 mit Strom aus der Stromversorgungsquelle 300 zu versorgen. Die Stromversorgungssteuereinheit 203a kann den Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 gespeicherten Energiemenge erfassen, indem sie den Spannungswert, den Stromwert etc. der Energiespeichereinrichtung 103 über den Anschluss 201 und die Leistungssteuerungsschaltung 204 erfasst, oder sie kann den Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge von der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203b erfassen. Die Stromversorgungssteuereinheit 203a steuert die Stromversorgung auf der Grundlage des Stands der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge.
Die Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203b erfasst die Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge von dem Roboter 100 oder dergleichen über die Kommunikationseinrichtung 205.
Die Einheit zur Erfassung der Position eines anderen Geräts 203c erfasst die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen des Roboters 100 von dem Roboter 100 oder dergleichen über die Kommunikationseinrichtung 205. Die Einheit zur Erfassung der Position eines anderen Geräts 203c kann die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen des Roboters 100 in der Speichereinheit 203h in Verbindung mit einander speichern.
Die Einheit zur Erfassung der Position eines anderen Geräts 203c kann Identifikationsinformationen und Positionsinformationen einer anderen Stromversorgungseinrichtung 200 von dieser anderen Stromversorgungseinrichtung 200 oder dergleichen über die Kommunikationseinrichtung 205 erfassen. Darüber hinaus kann die Einheit zur Erfassung der Position eines anderen Geräts 203c die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen der anderen Stromversorgungseinrichtung 200 in der Speichereinheit 203h in Verbindung mit einander speichern.
Die Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203d erfasst die Position und die Orientierung der Stromversorgungseinrichtung 200 unter Verwendung der von dem Positionsdetektor 206 erfassten Informationen und speichert die Position und die Orientierung der Stromversorgungseinrichtung 200 in der Speichereinheit 203h.
Die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e erfasst die Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 gespeicherte Energiemenge von der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 203b oder dergleichen und ermittelt, ob die Stromversorgung des Roboters 100 durchgeführt werden soll. Beispielsweise kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e die Ausführung der Stromversorgung des Roboters 100 ermitteln, dessen Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge gleich oder niedriger als ein Schwellenwert ist. Wenn die erfassten Informationen einen Befehl zur Anforderung oder Anweisung der Stromversorgung umfassen, kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e alternativ die Stromversorgung des Roboters 100 ermitteln, der diesen Befehl übermittelt hat.
Wenn die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e Informationen über die in den Robotern 100, die ein Stromversorgungsziel werden können, gespeicherten Energiemengen erhält, kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e darüber hinaus einen Roboter 100 als Stromversorgungsziel auf der Grundlage des Abstands zwischen jedem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 200, des Standes der in jedem Roboter 100 gespeicherten Energiemenge und/oder des Abstands zwischen jedem Roboter 100 und einer anderen Stromversorgungseinrichtung 200 oder dergleichen bestimmen. Die Information über die in einem Stromversorgungsziel gespeicherte Energiemenge ist eine Information über eine gespeicherte Energiemenge, einschließlich der Notwendigkeit, die Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 mit Energie zu versorgen, und kann Informationen umfassen, dass der Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist, und/oder einen Befehl zum Anfordern oder Anweisen einer Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung 103 oder Ähnliches.
Zum Beispiel extrahiert die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e die Roboter 100, die sich in dem Bereich befinden, in dem die Stromversorgungseinrichtung 200 Strom liefern kann, aus der Position jedes Roboters 100 und bestimmt einen Roboter 100 als Stromversorgungsziel unter den extrahierten Robotern 100. Beispielsweise kann der Bereich, in dem die Stromversorgungseinrichtung 200 Strom liefern kann, ein Bereich sein, der durch die Länge der Stromleitung 301 definiert ist und in dem die Stromversorgungseinrichtung 200 beweglich ist. Der Bereich, in dem Strom geliefert werden kann, wird im Voraus in der Speichereinheit 203h in Verbindung mit den Karteninformationen gespeichert. Die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e kann einen Roboter 100 als ein Stromversorgungsziel aus allen Robotern 100 ermitteln, von denen die Informationen über die in einem Stromversorgungsziel gespeicherte Energiemenge empfangen wurden, ohne die Roboter 100 zu extrahieren, die sich in dem Bereich befinden, in dem die Stromversorgungseinrichtung 200 Strom liefern kann.
In einer ersten Ermittlungsmethode kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e den Abstand zwischen jedem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 200 aus der Position jedes Roboters 100 und der Position der Stromversorgungseinrichtung 200 berechnen und den Roboter 100 mit dem kürzesten Abstand als Stromversorgungsziel ermitteln.
In einer zweiten Ermittlungsmethode kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e denjenigen Roboter 100 als Stromversorgungsziel bestimmen, der von den jeweiligen Robotern 100 den niedrigsten Wert der darin gespeicherten Energiemenge hat.
In einer dritten Ermittlungsmethode kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e den Abstand zwischen jedem Roboter 100 und jeder Stromversorgungseinrichtung 200 aus der Position jedes Roboters 100 und der Position jeder aller Stromversorgungseinrichtungen 200 berechnen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e den Roboter 100, der im Vergleich zu den anderen Stromversorgungseinrichtungen 200 den geringsten Abstand zu der diese Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e umfassende Stromversorgungseinrichtung 200 hat, als Stromversorgungsziel ermitteln.
Alternativ kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e einen Roboter 100 als ein Stromversorgungsziel aus den Robotern 100 ermitteln, die durch mindestens zwei Ermittlungsmethoden aus den ersten bis dritten Ermittlungsmethoden ermittelt wurden. Das heißt, die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e kann mindestens zwei der ersten bis dritten Ermittlungsmethoden kombinieren und verwenden. Wenn zum Beispiel die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e zwei oder mehr Roboter 100 als Stromversorgungsziele ermittelt, indem sie eine der ersten bis dritten Ermittlungsmethoden verwendet, kann die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e die Roboter 100 als Stromversorgungsziele eingrenzen, indem sie eine andere Ermittlungsmethode verwendet.
Die Routenermittlungseinheit 203f ermittelt eine Route zum Bewegen der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem von der Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e ermittelten Roboter 100. Insbesondere erfasst die Routenermittlungseinheit 203f die Position und die Orientierung des von der Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e ermittelten Roboters 100, und die in der Speichereinheit 203h gespeicherten Karteninformationen. Die Routenermittlungseinheit 203f identifiziert die Positions- und Orientierungsbeziehung zwischen dem Anschluss 104 des Roboters 100 und dem Anschluss 201 der Stromversorgungseinrichtung 200 unter Verwendung der erfassten Informationen. Die Routenermittlungseinheit 203f bestimmt eine Fahrtroute der Stromversorgungseinrichtung 200 zum Verbinden des Anschlusses 201 mit dem Anschluss 104 auf der Grundlage der obigen Beziehung und der Karteninformationen. Die Reiseroute umfasst die Position der Route und kann ferner die Fahrtrichtung der Stromversorgungseinrichtung 200 auf der Route umfassen. Die Routenermittlungseinheit 203f gibt Informationen über die ermittelte Fahrtroute an die Fahrsteuereinheit 203g aus.
Die Fahrsteuereinheit 203g steuert den Betrieb der Fahreinrichtung 202 durch Steuerung des Antriebs 202a. Die Fahrsteuereinheit 203g veranlasst die Stromversorgungseinrichtung 200, zu einem Zielroboter 100 gemäß der von der Routenermittlungseinheit 203f ermittelten Fahrtroute zu fahren, um den Anschluss 201 mit dem Anschluss 104 zu verbinden. Darüber hinaus kann die Fahrsteuereinheit 203g die Stromversorgungseinrichtung 200 an einen vorbestimmten Ort, wie z. B. einen Standby-Ort, bewegen, nachdem das Aufladen der Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 abgeschlossen ist. Die Fahrtroute an den vorbestimmten Ort kann eine Fahrtroute sein, die der obigen Fahrtroute entgegengesetzt ist, oder sie kann von der Routenermittlungseinheit 203f auf der Grundlage der Position und der Orientierung der Stromversorgungseinrichtung 200 und der Position des vorbestimmten Ortes ermittelt werden. Alternativ kann die Fahrsteuereinheit 203g, wenn sie von der Routenermittlungseinheit 203f eine Fahrtroute zu dem Roboter 100 erfasst, der als nächstes mit Strom versorgt werden soll, die Stromversorgungseinrichtung 200 veranlassen entsprechend dieser Fahrtroute zu fahren.
<Erster Betrieb des Stromversorgungssystems 1>
Ein erster Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform wird beschrieben. Der erste Betrieb ist ein Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1 für den Fall, dass ein Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 200 am Arbeitsplatz des Roboters 100 vorhanden sind. 9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den ersten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Wie in 1 und 9 gezeigt, erfasst die Robotersteuereinheit 105 des Roboters 100 den Stand der gespeicherten Energiemenge, wie den SOC, der Energiespeichereinrichtung 103 (Schritt S101).
Als Nächstes ermittelt die Robotersteuereinheit 105, ob der Stand der gespeicherten Energiemenge gleich oder niedriger als ein Schwellenwert ist (Schritt S 102). Wenn der Stand der gespeicherten Energiemenge gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist (Ja in Schritt S102), fährt die Robotersteuereinheit 105 mit Schritt S103 fort, und wenn der Stand der gespeicherten Energiemenge höher als der Schwellenwert ist (Nein in Schritt S 102), kehrt die Robotersteuereinheit 105 zu Schritt S101 zurück. In Schritt S103 überträgt die Robotersteuereinheit 105 Informationen über die gespeicherte Energiemenge, einschließlich einer Anforderung zur Stromversorgung des Roboters 100, und die Positionsinformationen des Roboters 100 an die Stromversorgungseinrichtung 200.
Als nächstes empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 die oben genannten Informationen (Schritt S 104). Ferner erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und die Karteninformationen des Arbeitsplatzes A, der ein Ort ist, an dem die Stromversorgungseinrichtung 200 und der Roboter 100 angeordnet sind, von der Speichereinheit 203h (Schritt S 105). Die Stromversorgungssteuereinheit 203 kann die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 von dem Positionsdetektor 206 erfassen.
Als nächstes ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100 unter Verwendung 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 zu dem Roboter 100 fährt und den Anschluss 201 der Stromversorgungseinrichtung 200 mit dem Anschluss 104 des Roboters 100 verbindet.
Als nächstes steuert die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Antrieb 202a, um die Stromversorgungseinrichtung 200 zu veranlassen, entsprechend der festgelegten Fahrtroute zu fahren und den Anschluss 201 mit dem Anschluss 104 des Roboters 100 zu verbinden (Schritt S107).
Als nächstes bestimmt die Stromversorgungssteuereinheit 203, ob die Verbindung des Anschlusses 201 mit dem Anschluss 104 des Roboters 100 abgeschlossen ist, um einen betätigten Zustand zwischen diesen zu erhalten (Schritt S 108). Wenn die Verbindung abgeschlossen ist (Ja in Schritt S108), fährt die Stromversorgungssteuereinheit 203 mit Schritt S 109 fort. Wenn die Verbindung nicht abgeschlossen wurde (Nein in Schritt S108), kehrt die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S107 zurück.
In Schritt S109 führt die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Stromversorgung des Roboters 100 aus. In Schritt S110 bestimmt die Stromversorgungssteuereinheit 203, ob der Ladevorgang der Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 abgeschlossen ist. Ein Zustand, in dem der Ladevorgang der Energiespeichereinrichtung 103 abgeschlossen ist, kann ein vollständig geladener Zustand sein oder ein Zustand sein, in dem der Stand der gespeicherten Energiemenge gleich oder höher als ein Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann höher sein als der Schwellenwert in Schritt S102. Zudem kann der Roboter 100, während er von der Stromversorgungseinrichtung 200 mit Strom versorgt wird, mit der Energie der Energiespeichereinrichtung 103 oder der von der Stromversorgungseinrichtung 200 gelieferten Energie weitere Operationen, wie z. B. Arbeiten, durchführen.
Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist (Ja in Schritt S110), geht die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S111 über. Wenn der Ladevorgang nicht abgeschlossen ist (Nein in Schritt S110), kehrt die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S109 zurück. In Schritt S111 führt die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Steuerung durch, so dass die Stromversorgungseinrichtung 200 bewegt wird, um den Anschluss 201 und den Anschluss 104 zu trennen, und veranlasst wird, an den ursprünglichen Ort zu fahren. Der ursprüngliche Ort ist der Ort vor dem Beginn der Fahrt für die Stromversorgung des Roboters 100 und kann beispielsweise ein vorbestimmter Standby-Ort sein.
Durch die Ausführung der Prozesse in den Schritten S101 bis S111 kann das Stromversorgungssystem 1 die Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 bei Bedarf aufladen, während der Roboter 100 weiterarbeitet. Da der Roboter 100 nur während des Aufladens mit der Stromversorgungseinrichtung 200 verbunden ist, wird zudem der Einfluss der Stromleitung 301 der Stromversorgungseinrichtung 200 auf die Arbeit und die Bewegung des Roboters 100 minimiert. Da die Stromversorgungseinrichtung 200 den Strom der Stromversorgungsquelle 300 nutzt, kann der Roboter 100 darüber hinaus stabil mit Strom versorgt werden, ohne Einschränkung der Menge an zugeführtem Strom.
<Zweiter Betrieb des Stromversorgungssystems 1>
Ein zweiter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform wird beschrieben. Der zweite Betrieb ist ein Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1 für den Fall, dass Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 200 am Arbeitsplatz des Roboters 100 vorhanden sind. Im Folgenden wird der zweite Betrieb für ein in 10 dargestelltes Beispiel beschrieben. 10 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anordnung von Robotern 100 (im Folgenden auch als „Roboter 100Abis 100D“ bezeichnet) und einer Stromversorgungseinrichtung 200 zeigt. 11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den zweiten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Wie in 10 und 11 gezeigt, führt die Robotersteuereinheit 105 jedes der Roboter 100Abis 100D Prozesse in den Schritten S201 bis S203 auf die gleiche Weise aus wie die Schritte S101 bis S103 des ersten Betriebs. In diesem Beispiel überträgt in Schritt S203 jeder der Roboter 100Abis 100D Informationen über die gespeicherte Energiemenge, einschließlich einer Anforderung zur Stromversorgung des Roboters, und die Positionsinformationen des Roboters an die Stromversorgungseinrichtung 200.
Als nächstes, in Schritt S204, empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 die oben genannten Informationen von jedem der Roboter 100A bis 100D. Die Stromversorgungssteuereinheit 203 kann im Anschluss an Schritt S204 Prozesse mit den innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums empfangenen Informationen durchführen. Der vorbestimmte Zeitraum kann ein beliebiger Zeitraum sein, kann aber beispielsweise eine Zeit sein, die die Stromversorgungseinrichtung 200 benötigt, um den Bereich zu durchqueren oder zu umfahren, in dem die Stromversorgungseinrichtung 200 Strom liefern kann.
Als nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 von der Speichereinheit 203h oder dem Positionsdetektor 206 (Schritt S205). Ferner erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die 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 Entfernungen LA bis LD lineare Entfernungen, können aber auch jeweils eine Entfernung entlang einer Route sein, die durch die Karteninformationen angezeigt wird und auf der die Stromversorgungseinrichtung 200 fahren kann. Als nächstes extrahiert die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter 100D mit der kürzesten Entfernung LD aus den Entfernungen LA bis LD (Schritt S207) und ermittelt den Roboter 100D als ein Stromversorgungsziel.
Als nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Karteninformationen des Arbeitsplatzes A, an dem die Stromversorgungseinrichtung 200 und die Roboter 100A bis 100D angeordnet sind, von der Speichereinheit 203h (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).
Ferner führt die Stromversorgungssteuereinheit 203 Prozesse in den Schritten S210 bis S214 auf die gleiche Weise aus wie die Schritte S107 bis S111 des ersten Betriebs.
Durch Ausführen der Prozesse in den Schritten S201 bis S214 extrahiert das Stromversorgungssystem 1 aus den Robotern 100A bis 100D, die eine Stromversorgung anfordern, den Roboter 100D, der sich am nächsten an der Stromversorgungseinrichtung 200 befindet, und lädt die Stromspeichereinrichtung 103 des Roboters 100D auf. Dadurch wird die Zeit, die für die Bewegung der Stromversorgungseinrichtung 200 benötigt wird, reduziert und ein effizientes Laden ermöglicht.
<Dritter Betrieb des Stromversorgungssystems 1>
Ein dritter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform wird beschrieben. Der dritte Betrieb ist ein weiteres Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1 für den Fall, dass Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 200 am Arbeitsplatz des Roboters 100 vorhanden sind. Im Folgenden wird der dritte Betrieb für das in 10 dargestellte Beispiel beschrieben. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den dritten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Wie in 10 und 12 gezeigt, führt die Robotersteuereinheit 105 jedes der Roboter 100Abis 100D Prozesse in den Schritten S301 bis S303 auf die gleiche Weise aus wie die Schritte S201 bis S203 des zweiten Betriebs.
Als nächstes, in Schritt S304, empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200 von jedem der Roboter 100Abis 100D die Informationen über die gespeicherte Energiemenge, einschließlich einer Anforderung zur Stromversorgung des Roboters, und die Positionsinformationen des Roboters. Darüber hinaus extrahiert die Stromversorgungssteuereinheit 203 unter den Robotern 100Abis 100D den Roboter mit dem niedrigsten Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge (Schritt S305). In diesem Beispiel wählt die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter 100C aus, dessen SOC ein Minimalwert Csoc ist, und bestimmt den Roboter 100C als ein Stromversorgungsziel. Die SOCs der Energiespeichereinrichtung 103 der jeweiligen Roboter 100Abis 100D werden mit Asoc, Bsoc, Csoc und Dsoc bezeichnet und erfüllen Asoc> Bsoc> Dsoc> Csoc.
Als nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und die Karteninformationen des Arbeitsplatzes A von der Speichereinheit 203h und/oder dem Positionsdetektor 206 (Schritt S306). Darüber hinaus ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 eine Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 200 zum Roboter 100C unter Verwendung der Positionsinformationen des Roboters 100C, der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 und der Karteninformationen (Schritt S307).
Ferner führt die Stromversorgungssteuereinheit 203 Prozesse in den Schritten S308 bis S312 auf die gleiche Weise aus wie die Schritte S107 bis S111 des ersten Betriebs.
Durch Ausführen der Prozesse in den Schritten S301 bis S312 extrahiert das Stromversorgungssystem 1 den Roboter 100C, dessen Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherten Energiemenge am niedrigsten ist, aus den Robotern 100A bis 100D, die eine Stromversorgung anfordern, und lädt die Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100C. Daher wird eine Situation verhindert, in der die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge nicht mehr ausreicht, um den Betrieb der Roboter 100Abis 100D zu ermöglichen.
<Vierter Vorgang des Stromversorgungssystems 1>
Ein vierter Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform wird beschrieben. Der vierte Betrieb ist ein Beispiel für den Betrieb des Stromversorgungssystems 1 für den Fall, dass Roboter 100 und Stromversorgungseinrichtungen 200 am Arbeitsplatz des Roboters 100 vorhanden sind. Im Folgenden wird der vierte Betrieb für ein in 13 gezeigtes Beispiel beschrieben. 13 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Anordnung von Robotern 100Abis 100C und Stromversorgungseinrichtungen 200 (im Folgenden auch als „Stromversorgungseinrichtungen 200Abis 200C“ bezeichnet) zeigt. 14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für den vierten Betrieb des Stromversorgungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
Wie in 13 und 14 gezeigt, führt die Robotersteuereinheit 105 jedes der Roboter 100Abis 100C Prozesse in den Schritten S401 bis S403 auf die gleiche Weise aus wie die Schritte S201 bis S203 des zweiten Betriebs. In Schritt S403 überträgt jeder der Roboter 100Abis 100C Informationen über die gespeicherte Energiemenge, einschließlich einer Anforderung zur Stromversorgung des Roboters, und die Positionsinformationen des Roboters an alle Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C, die am Arbeitsplatz A vorhanden sind, alle auf einmal. Die folgenden Prozesse, die auf den Schritt S404 folgen, sind Prozesse einer Stromversorgungseinrichtung und werden am Beispiel der Stromversorgungseinrichtung 200A beschrieben.
Als nächstes empfängt die Stromversorgungssteuereinheit 203 der Stromversorgungseinrichtung 200A in Schritt S404 die oben genannten Informationen von jedem der Roboter 100Abis 100C. Darüber hinaus erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200A von der Speichereinheit 203h oder dem Positionsdetektor 206 (Schritt S405). Ferner fordert die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Positionsinformationen der anderen Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C an und erhält diese von den Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C (Schritt S406).
Als nächstes extrahiert die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Roboter aus den Robotern 100Abis 100C, von dem die Informationen in Schritt S404 (Schritt S407) empfangen wurden. Zum Beispiel wird der Roboter 100A extrahiert. Als nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Abstand LAA zwischen dem Roboter 100A und der Stromversorgungseinrichtung 200A unter Verwendung der Positionsinformationen des Roboters 100A und der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200A (Schritt S408). Darüber hinaus erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 Abstände LAB und LAC zwischen dem Roboter 100A und den anderen Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C unter Verwendung 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 in Schritt S410), fährt die Stromversorgungssteuereinheit 203 mit Schritt S411 fort. Wenn der Abstand LAA nicht der kürzeste ist (Nein in Schritt S410), kehrt die Stromversorgungssteuereinheit 203 zu Schritt S407 zurück. In Schritt S407 extrahiert die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Roboter aus den Robotern 100B und 100C, die nicht extrahiert wurden, und wiederholt die Prozesse in den Schritten S407 bis S410.
In Schritt S411 ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 den in Schritt S407 extrahierten Roboter 100A als Stromversorgungsziel. In diesem Beispiel ist der Abstand LAA der kürzeste unter den Abständen LAA bis LAC. Als ein Ergebnis der Wiederholung der Prozesse in den Schritten S407 bis S410, wenn kein Roboter mit dem kürzesten Abstand von der Stromversorgungseinrichtung 200A extrahiert wird, kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 bestimmen, die Stromversorgung nicht für alle Roboter 100Abis 100C, von denen die Informationen in Schritt S404 empfangen wurden, durchzuführen.
Als nächstes erfasst die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Karteninformationen des Arbeitsplatzes A, an dem die Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C und die Roboter 100Abis 100C angeordnet sind, aus der Speichereinheit 203h (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).
Ferner führt die Stromversorgungssteuereinheit 203 Prozesse in den Schritten S414 bis S418 auf die gleiche Weise aus wie in den Schritte S107 bis S111 des ersten Betriebs.
Durch Ausführen der Prozesse in den Schritten S401 bis S418 lädt die Stromversorgungseinrichtung 200A in dem Stromversorgungssystem 1 den Roboter 100A, der im Vergleich zu den anderen Stromversorgungseinrichtungen 200B und 200C den kürzesten Abstand zwischen der Stromversorgungseinrichtung und dem Roboter aufweist. Daher lädt von allen Stromversorgungseinrichtungen 200A bis 200C die Stromversorgungseinrichtung, die dem Roboter, der die Stromversorgung anfordert, am nächsten ist, diesen Roboter auf, so dass die Bewegungsdistanz der Stromversorgungseinrichtung verringert und eine effiziente Aufladung ermöglicht ist.
<Wirkungen, etc.>
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform umfasst den Roboter 100 einschließlich der Energiespeichereinrichtung 103, die bewegliche Stromversorgungseinrichtung 200 und die Stromversorgungssteuereinheit 203 als eine Steuereinheit. Die Stromversorgungseinrichtung 200 umfasst den Anschluss 201 als den ersten elektrischen Anschluss, der mit dem Anschluss 104 als zweiten elektrischen Anschluss des Roboters 100 elektrisch verbindbar ist und der über ein Kabel mit der Stromversorgungsquelle 300 elektrisch verbunden ist. Die Stromversorgungssteuereinheit 203 führt, auf der Grundlage der Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge, eine Steuerung zum elektrischen Verbinden des Anschlusses 201 und dem Anschluss 104 und zur Stromversorgung des Roboters 100 aus.
Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Stromversorgungseinrichtung 200 veranlassen, den Roboter 100 über den Anschluss 201 mit Strom zu versorgen, und zwar in Übereinstimmung mit den Informationen über die in dem Roboter 100 gespeicherte Energiemenge. Da der Anschluss 201 über ein Kabel elektrisch mit der Stromversorgungsquelle 300 verbunden ist, kann die Stromversorgungseinrichtung 200 den Roboter 100 stabil mit ausreichend Strom versorgen, ohne dass es zu einem Strommangel kommt. Beispielsweise kann die Stromversorgungseinrichtung 200 Roboter 100 kontinuierlich mit Strom versorgen. Zudem muss der Roboter 100 nicht mit der Stromversorgungseinrichtung 200 verbunden sein, außer wenn er mit Strom versorgt wird, und benötigt keine Kabelverbindung. Daher wird die Einschränkung der Bewegung des Roboters 100 minimiert.
In dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Fahreinrichtung 202 umfassen, die die Stromversorgungseinrichtung 200 zum Fahren veranlasst, und sie kann unter Verwendung der Fahreinrichtung 202 als Reaktion auf die Steuerung der Stromversorgungssteuereinheit 203 zum Roboter 100 fahren. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 200 autonom zu dem Roboter 100 fahren und diesen mit Strom versorgen. Daher ist eine automatische Stromversorgung des Roboters 100 ermöglicht.
In dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die Stromversorgungseinrichtung 200 den Anschluss 201 mit dem Anschluss 104 des Roboters 100 als Reaktion auf die Steuerung der Stromversorgungssteuereinheit 203 elektrisch verbinden. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 200 den Anschluss 201 mit dem Anschluss 104 des Roboters 100 autonom verbinden und diesen mit Strom versorgen. Daher wird die automatische Stromversorgung des Roboters 100 ermöglicht.
In dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 die Informationen über die gespeicherte Energiemenge von dem Roboter 100 über drahtlose Kommunikation empfangen. Gemäß der obigen Ausgestaltung wird keine drahtgebundene Verbindung für die Kommunikation zwischen der Stromversorgungssteuereinheit 203 und dem Roboter 100 benötigt.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann mindestens einen Roboter 100 und mindestens eine Stromversorgungseinrichtung 200 umfassen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 auf der Grundlage der Informationen über die in mindestens einem Roboter 100 gespeicherte Energiemenge, der Informationen über die Position des mindestens einen Roboters 100 und der Informationen über die Position der mindestens einen Stromversorgungseinrichtung 200 mindestens entweder einen Roboter 100, der ein Stromversorgungsziel ist, oder eine Stromversorgungseinrichtung 200, die die Stromversorgung durchführen soll, ermitteln. Gemäß der obigen Ausgestaltung ermittelt die Stromversorgungssteuereinheit 203 einen Roboter 100, der ein Stromversorgungsziel ist, und eine Stromversorgungseinrichtung 200, die die Stromversorgung durchführen soll, unter Berücksichtigung der Positionsbeziehung zwischen jedem Roboter 100 und jeder Stromversorgungseinrichtung 200. Dadurch wird eine effiziente und zuverlässige Stromversorgung der Stromversorgungseinrichtung 200 ermöglicht.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann Roboter 100 umfassen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 den Roboter 100, der unter den Robotern 100, die eine Stromversorgung benötigen, der Stromversorgungseinrichtung 200 am nächsten ist, als einen Roboter 100 ermitteln, der ein Stromversorgungsziel ist, und zwar auf der Grundlage der Informationen über die in den Robotern 100 gespeicherten Energiemengen, der Informationen über die Positionen der Roboter 100 und der Informationen über die Position der Stromversorgungseinrichtung 200. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann der Bewegungsabstand der Stromversorgungseinrichtung 200 zu dem Roboter 100, der das Stromversorgungsziel ist, verringert werden. Dadurch wird eine effiziente Stromversorgung der Stromversorgungseinrichtung 200 ermöglicht.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann Stromversorgungseinrichtungen 200 umfassen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 auf der Grundlage der Informationen über die in dem Roboter 100 gespeicherte Energiemenge, der Informationen über die Position des Roboters 100 und der Informationen über die Positionen der Stromversorgungseinrichtungen 200 die Stromversorgungseinrichtung 200 bestimmen, die dem Roboter 100, der eine Stromversorgung benötigt, am nächsten ist. Gemäß der obigen Ausgestaltung versorgt die Stromversorgungseinrichtung 200, die dem Roboter 100 am nächsten ist, den Roboter 100 mit Strom. Dadurch wird eine effiziente Stromversorgung der Stromversorgungseinrichtung 200 ermöglicht.
Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann Roboter 100 umfassen. Darüber hinaus kann die Stromversorgungssteuereinheit 203 auf der Grundlage der Informationen über die in den Robotern 100 gespeicherten Energiemengen den Roboter 100 mit dem niedrigsten Stand der darin gespeicherten Energiemenge unter den Robotern 100, die eine Stromversorgung benötigen, als einen Roboter 100 ermitteln, der ein Stromversorgungsziel ist. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 200 den Roboter 100 mit Strom versorgen, der eine Stromversorgung am nötigsten hat. Daher ist es möglich, eine Situation zu verhindern, in der die Energie der Energiespeichereinrichtung 103 nicht mehr ausreicht, so dass der Roboter 100 nicht mehr arbeiten kann.
In dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die Stromversorgungseinrichtung 200 die Stromversorgungssteuereinheit 203 umfassen. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung 200 einen Roboter 100 als Stromversorgungsziel selbst ermitteln und die Stromversorgung dieses Roboters 100 durchführen. Daher wird eine Ausführung der automatischen Stromversorgung durch die Stromversorgungseinrichtung 200 allein ermöglicht.
Die Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß der Ausführungsform ist eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung und umfasst den Anschluss 201, der elektrisch mit dem Anschluss 104 des Roboters 100, der die Energiespeichereinrichtung 103 umfasst, verbindbar ist und der über ein Kabel elektrisch mit der Stromversorgungsquelle 300 verbunden ist, und die Stromversorgungssteuereinheit 203, die eine Steuerung zur Stromversorgung des Roboters 100 über den Anschluss 201 auf der Grundlage der Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge durchführt. Gemäß der obigen Ausgestaltung werden die gleichen Effekte wie bei dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform erzielt.
< Modifikation 1>
Ein Stromversorgungssystem gemäß Modifikation 1 der Ausführungsform wird beschrieben. In einem Stromversorgungssystem 11 gemäß Modifikation 1 unterscheidet sich die Ausgestaltung der Anschlüsse 1041 und 2011 eines Roboters 1001 und einer Stromversorgungseinrichtung 2001 von derjenigen der Ausführungsform. Im Folgenden wird die vorliegende Modifikation mit Schwerpunkt auf die Unterschiede zu der Ausführungsform beschrieben, und die gleichen Punkte wie bei der Ausführungsform werden weggelassen.
15 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung des Stromversorgungssystems 11 gemäß Modifikation 1 zeigt. 16 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für einen Verbindungszustand zwischen dem Roboter 1001 und der Stromversorgungseinrichtung 2001 gemäß Modifikation 1 zeigt. Wie in 15 und 16 gezeigt, umfasst die Stromversorgungseinrichtung 2001 den Anschluss 2011, der relativ zu der Stromversorgungseinrichtung 2001 beweglich ist. Der Anschluss 2011 ist beispielsweise mit einer Stromleitung 2011a verbunden, die sich von der Stromversorgungseinrichtung 2001 aus erstreckt, und ist über die Stromleitung 2011a elektrisch mit einer Stromleitung 301 einer Stromversorgungsquelle 300 verbunden. Der Anschluss 2011 ist innerhalb eines Bereichs beweglich, der durch die Länge der Stromleitung 2011a definiert ist. Der Roboter 1001 umfasst den Anschluss 1041 innerhalb der Reichweite seines Arms 101a.
Wenn also die Stromversorgungseinrichtung 2001 von selbst in die Nähe des Roboters 1001 fährt, veranlasst die Robotersteuereinheit 105 des Roboters 1001 den Arm 101a und einen Manipulator 101b, den Anschluss 2011 der Stromversorgungseinrichtung 2001 zu greifen und zu bewegen, um den Anschluss 2011 mit dem Anschluss 1041 des Roboters 1001 zu verbinden. Die Robotersteuereinheit 105 kann die Position des Anschlusses 2011 auf der Grundlage der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2001 erfassen. Dementsprechend ist es möglich, den Roboter 1001 mit Strom zu versorgen, auch wenn sich die Stromversorgungseinrichtung 2001 an verschiedenen Positionen in Bezug in Bezug zu dem Roboter 1001 befindet.
Mit dem Stromversorgungssystem 11 gemäß Modifikation 1, wie oben beschrieben, werden die gleichen Effekte wie bei der Ausführungsform erzielt. Darüber hinaus kann der Roboter 1001 in dem Stromversorgungssystem 11 den Arm 101a umfassen, der den Anschluss 2011 hält und bewegt, und kann den Anschluss 2011 und den Anschluss 1041 unter Verwendung des Arms 101a elektrisch verbinden. Gemäß der obigen Ausgestaltung ist es möglich, den Anschluss 2011 und den Anschluss 1041 zu verbinden, wenn sich die Stromversorgungseinrichtung 2001 innerhalb der Reichweite des Arms 101a befindet. Daher werden die Einschränkungen hinsichtlich der Position und der Orientierung der Stromversorgungseinrichtung 2001 zu dem Zeitpunkt der Stromversorgung verringert, so dass eine präzise Positionssteuerung der Stromversorgungseinrichtung 2001 nicht mehr erforderlich ist.
< Modifikation 2>
Es wird ein Stromversorgungssystem gemäß der Modifikation 2 der Ausführungsform beschrieben. In einem Stromversorgungssystem 12 gemäß Modifikation 2 unterscheidet sich die Ausgestaltung eines Anschlusses 1042 eines Roboters 1002 von derjenigen der Ausführungsform. Im Folgenden wird die vorliegende Modifikation mit Schwerpunkt auf die Unterschiede zu der Ausführungsform und Modifikation 1 beschrieben, und die gleichen Punkte wie bei der Ausführungsform und Modifikation 1 werden weggelassen.
17 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung des Stromversorgungssystems 12 gemäß Modifikation 2 zeigt. 18 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für einen Verbindungszustand zwischen dem Roboter 1002 und einer Stromversorgungseinrichtung 200 gemäß Modifikation 2 zeigt. Wie in 17 und 18 gezeigt, umfasst der Roboter 1002 einen Anschluss 1042, der relativ zu dem Roboter 1002 beweglich ist. Der Roboter 1002 umfasst den Anschluss 1042 innerhalb der Reichweite seines Arms 101a. Der Anschluss 1042 ist beispielsweise mit einer Stromleitung 1042a verbunden, die sich von dem Roboter 1002 aus erstreckt, und ist über die Stromleitung 1042a elektrisch mit einer Energiespeichereinrichtung 103 oder dergleichen verbunden. Der Anschluss 1042 ist innerhalb eines Bereichs beweglich, der durch die Länge der Stromleitung 1042a definiert ist.
Wenn die Stromversorgungseinrichtung 200 also von selbst in die Nähe des Roboters 1002 fährt, veranlasst die Robotersteuereinheit 105 des Roboters 1002 den Arm 101a und einen Manipulator 101b, den Anschluss 1042 zu greifen und zu bewegen, um den Anschluss 1042 mit dem Anschluss 201 der Stromversorgungseinrichtung 200 zu verbinden. Die Robotersteuereinheit 105 kann die Position des Anschlusses 201 auf der Grundlage der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 200 erfassen. Dementsprechend ist es möglich, den Roboter 1002 mit Strom von der Stromversorgungseinrichtung 200 zu versorgen, selbst wenn sich die Stromversorgungseinrichtung 200 an verschiedenen Positionen in Bezug zu dem Roboter 1002 befindet. Mit dem Stromversorgungssystem 12 gemäß Modifikation 2, wie oben beschrieben, werden die gleichen Effekte wie bei Modifikation 1 erzielt. Bei der vorliegenden Modifikation kann, ähnlich wie bei Modifikation 1, der Anschluss 201 der Stromversorgungseinrichtung 200 relativ zu der Stromversorgungseinrichtung 200 beweglich sein.
< Modifikation 3>
Ein Stromversorgungssystem gemäß der Modifikation 3 der Ausführungsform wird beschrieben. Ein Stromversorgungssystem 13 gemäß Modifikation 3 unterscheidet sich von dem der Ausführungsform dadurch, dass es eine Verwaltungsvorrichtung 500 enthält, die einen Roboter 100 und eine Stromversorgungseinrichtung 2003 verwaltet. Im Folgenden wird die vorliegende Modifikation mit Schwerpunkt auf die Unterschiede zu der Ausführungsform und Modifikationen 1 und 2 beschrieben, und die gleichen Punkte wie bei der Ausführungsform und Modifikationen 1 und 2 werden weggelassen.
19 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung des Stromversorgungssystems 13 gemäß Modifikation 3 zeigt. 20 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Stromversorgungseinrichtung 2003 gemäß Modifikation 3 zeigt. 21 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die funktionale Ausgestaltung einer Stromversorgungssteuereinheit 2033 der Stromversorgungseinrichtung 2003 gemäß Modifikation 3 zeigt. Wie in 19 gezeigt, umfasst das Stromversorgungssystem 13 gemäß der vorliegenden Modifikation den Roboter 100, die Stromversorgungseinrichtung 2003 und die Verwaltungsvorrichtung 500, die drahtlos miteinander kommunizieren. Die Verwaltungsvorrichtung 500 verwaltet einen oder mehrere Roboter 100 und eine oder mehrere Stromversorgungseinrichtungen 2003. Ein Beispiel für die Verwaltungsvorrichtung 500 ist ein Computergerät.
Wie in 20 gezeigt, umfasst die Stromversorgungseinrichtung 2003 die Stromversorgungssteuereinheit 2033 anstelle der Stromversorgungssteuereinheit 203 gemäß der Ausführungsform. Wie in 21 gezeigt, umfasst die Stromversorgungssteuereinheit 2033 eine Stromversorgungssteuereinheit 203a, eine Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203d, eine Stromversorgungszielermittlungseinheit 2033e, eine Routenermittlungseinheit 2033f, eine Fahrsteuereinheit 203g und eine Speichereinheit 203h. Die Funktionen der Stromversorgungssteuereinheit 203a, der Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203d, der Fahrsteuereinheit 203g und der Speichereinheit 203h sind die gleichen wie bei der Ausführungsform.
Die Kommunikationseinrichtung 205 der Stromversorgungseinrichtung 2003 kommuniziert drahtlos mit der Verwaltungsvorrichtung 500, kann aber auch drahtlos mit dem Roboter 100 und einer anderen Stromversorgungseinrichtung 2003 kommunizieren. Zudem überträgt die Eigeneinrichtungspositionserfassungseinheit 203d der Stromversorgungssteuereinheit 2033 die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2003 über die Kommunikationseinrichtung 205 an die Verwaltungsvorrichtung 500. Wie nachstehend beschrieben, kann die Verwaltungsvorrichtung 500 jedoch die Position der Stromversorgungseinrichtung 2003 ermitteln.
Die Stromversorgungszielermittlungseinheit 2033e empfängt Informationen über den Roboter 100, der von der Verwaltungsvorrichtung 500 als Stromversorgungsziel ermittelt wurde, von der Verwaltungsvorrichtung 500 über die Kommunikationseinrichtung 205 und bestimmt diesen Roboter 100 als Stromversorgungsziel.
Die Routenermittlungseinheit 2033f empfängt von der Verwaltungsvorrichtung 500 über die Kommunikationseinrichtung 205 eine von der Verwaltungsvorrichtung 500 ermittelte Fahrtroute von der Stromversorgungseinrichtung 2003 zu dem Roboter 100, der das Stromversorgungsziel ist, und bestimmt diese Fahrtroute als Fahrtroute der Stromversorgungseinrichtung 2003.
22 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Ausgestaltung der Verwaltungsvorrichtung 500 und die funktionale Ausgestaltung eine Verwaltungssteuereinheit 502 gemäß Modifikation 3 zeigt. Wie in 22 dargestellt, 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 2003. Beispielsweise empfängt die Kommunikationseinrichtung 501 Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge und Positionsinformationen des Roboters 100 von dem Roboter 100 und empfängt Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2003 von der Stromversorgungseinrichtung 2003. Zudem überträgt die Kommunikationseinrichtung 501 einen Befehl zur Stromversorgung des Roboters 100, der das Stromversorgungsziel ist, und eine Fahrtroute zu dem Roboter 100, der das Stromversorgungsziel ist, an die Stromversorgungseinrichtung 2003.
Die Verwaltungssteuereinheit 502 umfasst als funktionale Komponenten eine Energiespeicherinformationserfassungseinheit 502a, eine Roboterpositionserfassungseinheit 502b, eine Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c, eine Stromversorgungszielermittlungseinheit 502d, eine Routenermittlungseinheit 502e und eine Speichereinheit 502f. Nicht alle diese Funktionskomponenten sind zwingend erforderlich.
Die Speichereinheit 502f ist durch eine Speichereinrichtung realisiert, wie z.B. einen Halbleiterspeicher wie einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher, eine Festplatte und eine SSD. Ähnlich wie die Speichereinheit 203h speichert die Speichereinheit 502f darin Identifikationsinformationen des Roboters 100, Energiespeicherinformationen der Energiespeichereinrichtung 103, Positionsinformationen des Roboters 100, Identifikationsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2003, Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2003, Karteninformationen, etc.
Die Funktionen der Komponenten, wie z.B. der Energiespeicherinformationserfassungseinheit 502a, der Erfassungseinheit 502b für die Roboterposition, der Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c, der Stromversorgungszielermittlungseinheit 502d und der Routenermittlungseinheit 502e, können durch ein Computersystem realisiert sein, das einen Prozessor, wie z.B. eine CPU, einen flüchtigen Speicher, wie z.B. ein RAM, einen nichtflüchtigen Speicher, wie z.B. ein ROM, etc., umfasst. Einige oder alle Funktionen der obigen Komponenten können durch das obige Computersystem realisiert sein, können durch eine spezielle Hardwareschaltung realisiert sein, wie z.B. eine elektronische Schaltung oder eine integrierte Schaltung, oder können durch eine Kombination aus dem obigen Computersystem und der obigen Hardwareschaltung realisiert sein.
Die Energiespeicherinformationserfassungseinheit 502a erfasst die Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 gespeicherte Energiemenge 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 in Verbindung mit einander speichern. Die Roboterpositionserfassungseinheit 502b kann die Position des Roboters 100 erfassen. Zum Beispiel sendet die Roboterpositionserfassungseinheit 502b ein Signal an den Roboter 100, und wenn die Robotersteuereinheit 105 des Roboters 100 das Signal empfängt, sendet die Robotersteuereinheit 105 das Signal an die Verwaltungsvorrichtung 500 zurück. Die Roboterpositionserfassungseinheit 502b kann die Position des Roboters 100 in Bezug auf die Verwaltungsvorrichtung 500 auf der Grundlage der Zeit, in der das Signal zwischen der Verwaltungsvorrichtung 500 und dem Roboter 100 hin- und hergesendet wird, der Richtung, in der das Signal empfangen wird, und dergleichen ermitteln.
Die Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c erfasst die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen des Stromversorgungseinrichtung 2003 von der Stromversorgungseinrichtung 2003 über die Kommunikationseinrichtung 205. Die Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c kann die Identifikationsinformationen und die Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2003 in der Speichereinheit 502f in Verbindung miteinander speichern. Ähnlich wie die Roboterpositionserfassungseinheit 502b kann die Stromversorgungseinrichtung-Positionserfassungseinheit 502c die Position der Stromversorgungseinrichtung 2003 erfassen.
Ähnlich wie die Stromversorgungszielermittlungseinheit 203e gemäß der Ausführungsform ermittelt die Stromversorgungszielermittlungseinheit 502d auf der Grundlage der Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung 103 des Roboters 100 gespeicherte Energiemenge, ob eine Stromversorgung des Roboters 100 erforderlich ist. Darüber hinaus ermittelt die Stromversorgungszielermittlungseinheit 502d einen Roboter 100, der ein Stromversorgungsziel ist, und eine Stromversorgungseinrichtung 2003, die den Roboter 100, der das Stromversorgungsziel ist, mit Strom versorgen soll, auf der Grundlage der Informationen über die in der Stromspeichereinrichtung 103 des Roboters 100, der Stromversorgung benötigt, gespeicherte Energiemenge, der Positionsinformationen des Roboters 100, der Positionsinformationen der Stromversorgungseinrichtung 2003, etc. Die Stromversorgungszielermittlungseinheit 502d sendet einen Befehl zur Stromversorgung des Roboters 100, der als Stromversorgungsziel bestimmt wurde, an die ermittelte Stromversorgungseinrichtung 2003.
Ähnlich wie die Routenermittlungseinheit 203f gemäß der Ausführungsform ermittelt die Routenermittlungseinheit 502e eine Fahrtroute zum Bewegen der von der Stromversorgungszielermittlungseinheit 502d ermittelten Stromversorgungseinrichtung 2003 zu dem von der Stromversorgungszielermittlungseinheit 502d als Stromversorgungsziel ermittelten Roboter 100. Die Routenermittlungseinheit 502e überträgt Informationen über die ermittelte Fahrtroute an der Stromversorgungseinrichtung 2003.
Wie oben beschrieben, verwaltet die Verwaltungsvorrichtung 500 den Stand der in der Energiespeichereinrichtung 103 mindestens eines Roboters 100 gespeicherten Energiemenge und die Position des Roboters 100 und verwaltet die Position mindestens einer Stromversorgungseinrichtung 2003. Darüber hinaus ermittelt die Verwaltungsvorrichtung 500 einen Roboter 100, der ein Stromversorgungsziel ist, und eine Stromversorgungseinrichtung 2003, die den Roboter 100, der das Stromversorgungsziel ist, mit Energie versorgen soll, und veranlasst die Stromversorgungseinrichtung 2003, die Stromversorgung durchzuführen. Eine solche Verwaltungsvorrichtung 500 hat einige der Funktionen der Stromversorgungssteuereinheit 203 gemäß der Ausführungsform.
Mit dem Stromversorgungssystem 13 gemäß der oben beschriebenen Modifikation 3 werden die gleichen Effekte wie bei der Ausführungsform erzielt. Darüber hinaus kann in dem Stromversorgungssystem 13 die Verwaltungssteuereinheit 502 als eine Steuereinheit getrennt von dem Roboter 100 und der Stromversorgungseinrichtung 2003 angeordnet sein. Gemäß der obigen Ausgestaltung kann der Durchsatz der Robotersteuereinheit 105 des Roboters 100 und der Stromversorgungssteuereinheit 2033 der Stromversorgungseinrichtung 2003 reduziert werden. Daher ist es möglich, die Kosten des Roboters 100 und der Stromversorgungseinrichtung 2003 zu reduzieren.
In der vorliegenden Modifikation veranlasst die Verwaltungsvorrichtung 500 die Stromversorgungseinrichtung 2003, die Stromversorgung auszuführen, indem sie einen Befehl und Informationen an die Stromversorgungseinrichtung 2003 sendet, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Verwaltungsvorrichtung 500 kann einige oder alle Funktionen der Stromversorgungseinrichtung 2003 über die Kommunikationseinrichtung 501 fernsteuern. Das Endgerät 400 kann auch als Verwaltungsvorrichtung 500 dienen.
<Andere Ausführungsformen>
Obwohl die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben genannte Ausführungsform und Modifikationen beschränkt. Das heißt, verschiedene Modifikationen und Verbesserungen können innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung gemacht werden. Zum Beispiel, Modi, in denen verschiedene Modifikationen an der Ausführungsform und den Modifikationen gemacht werden und Modi, die durch Kombination der Komponenten in verschiedenen Ausführungsformen und Modifikationen konstruiert werden, sind auch von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung umfasst.
In der Ausführungsform und den Modifikationen sind beispielsweise die Stromversorgungseinrichtung, der Roboter und die Verwaltungsvorrichtung dazu ausgestaltet, drahtlos miteinander zu kommunizieren, sind aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Stromversorgungseinrichtung, der Roboter und die Verwaltungsvorrichtung dazu ausgestaltet sein, dass sie Licht, Ton oder eine Kombination davon ausgeben und empfangen. Licht, Ton und eine Kombination davon können Informationen über die in der Energiespeichereinrichtung gespeicherte Energiemenge, die Positionsinformationen der einzelnen Geräte, etc. anzeigen.
In der Ausführungsform und den Modifikationen ist die Stromversorgungseinrichtung dazu ausgestaltet, von selbst zu dem Roboter zu fahren, ist aber nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Stromversorgungseinrichtung oder ihr Anschluss von einer Person zu dem Roboter bewegt werden, und der Anschluss kann mit dem Anschluss des Roboters verbunden werden. In diesem Fall kann die Stromversorgungseinrichtung eine Anzeigeeinrichtung enthalten, und die Anzeigeeinrichtung kann den Roboter als Stromversorgungsziel anzeigen. Alternativ kann der Roboter Licht, Ton oder eine Kombination davon ausgeben, und eine Person kann den Roboter, der ein Stromversorgungsziel ist, identifizieren, indem sie diese wahrnimmt.
In den Modifikationen ist der Roboterhauptkörper 101 dazu ausgestaltet, den Anschluss mit Hilfe des Arms 101a und des Manipulators 101b zu verbinden, ist aber nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Stromversorgungseinrichtung eine Einrichtung wie den Roboterhauptkörper 101 umfassen, die den Anschluss anschließen kann, und kann den Anschluss unter Verwendung dieser Einrichtung anschließen. Alternativ können die oben genannte Einrichtung der Stromversorgungseinrichtung und der Roboterhauptkörper 101 zusammenarbeiten, um den Anschluss anzuschließen.
In der Ausführungsform und den Modifikationen sind die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter dazu ausgestaltet, ihre Anschlüsse miteinander zu verbinden, aber darauf sind sie nicht beschränkt. Beispielsweise können die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter ihre Anschlüsse einfach miteinander in Kontakt bringen. Alternativ können die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter dazu ausgestaltet sein, elektrisch miteinander verbunden zu sein, beispielsweise durch Kontaktieren, Ineinandergreifen oder Einpassen ihrer leitenden Elemente. Alternativ dazu können die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter drahtlose Stromübertragungseinrichtungen umfassen und dazu ausgestaltet sein, dass die Stromversorgungseinrichtung den Roboter berührungslos mit Strom versorgt, wenn sich die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter einander nähern.
In der Ausführungsform und den Modifikationen sind die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter dazu ausgestaltet, ihre eigenen Positionen unter Verwendung des GPS und/oder der IMU zu erfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Stromversorgungseinrichtung und der Roboter die Positionen der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters durch Erfassen des Magnetfelds eines in einer Bodenfläche eingebetteten Magneten ermitteln. Alternativ können die Positionen der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters durch die Analyse von Bildern der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters, die von einer Kamera aufgenommen werden, ermittelt werden. Alternativ können auch Sensoren zur Abstandsmessung, wie z. B. ein Lasersensor, ein Laser-Lidar und ein Ultraschallsensor, vorgesehen werden, und die Positionen der Stromversorgungseinrichtung und des Roboters können anhand ihrer gemessenen Werte ermittelt werden.
In der Ausführungsform und den Modifikationen ist der Roboterhauptkörper 101 als vertikaler Knickarmroboter ausgestaltet, ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Roboterhauptkörper 101 als horizontaler Knickarmroboter, Polarkoordinatenroboter, Zylinderkoordinatenroboter, kartesischer Koordinatenroboter, vertikaler Knickarmroboter oder ein anderer Roboter ausgestaltet sein. Der Roboterhauptkörper 101 umfasst einen Arm 101a, kann aber auch zwei oder mehr Arme 101a umfassen.
Bezugszeichenliste

1, 11, 12, 13: Stromversorgungssystem
100, 100A bis 100D, 1001, 1002: Roboter
103: Energiespeichereinrichtung
104, 1041, 1042: Anschluss (zweites elektrisches Anschlussteil)
200, 200A bis 200C, 2001, 2003: Stromversorgungseinrichtung
201, 2011: Anschluss (erstes elektrisches Anschlussteil)
202: Fahreinrichtung
203, 2033: Stromversorgungssteuereinheit (Steuereinheit)
300: Stromversorgungsquelle
500: Verwaltungsvorrichtung
502: Verwaltungssteuereinheit (Steuereinheit)

Claims

Stromversorgungssystem, aufweisend: einen Roboter, der eine Energiespeichereinrichtung umfasst; eine bewegliche Stromversorgungseinrichtung; und eine Steuereinheit, wobei die Stromversorgungseinrichtung ein erstes elektrisches Anschlussteil umfasst, das mit einem zweiten elektrischen Anschlussteil des Roboters elektrisch verbindbar ist und das über ein Kabel mit einer Stromversorgungsquelle elektrisch verbunden ist, und die Steuereinheit eine Steuerung zum elektrischen Verbinden des ersten elektrischen Anschlussteils und des zweiten elektrischen Anschlussteils und zur Stromversorgung des Roboters auf der Grundlage von Informationen über eine in der Energiespeichereinrichtung gespeicherten Energiemenge ausführt.
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 2, wobei sich die Stromversorgungseinrichtung als Reaktion auf die Steuerung der Steuereinheit bewegt und das erste elektrische Anschlussteil mit dem zweiten elektrischen Anschlussteil des Roboters elektrisch verbindet.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Roboter einen Arm umfasst, der zumindest entweder das erste elektrische Anschlussteil oder das zweite elektrische Anschlussteil hält und bewegt und das erste elektrische Anschlussteil und das zweite elektrische Anschlussteil unter Verwendung des Arms elektrisch verbindet.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit die Informationen über die gespeicherte Energiemenge von dem Roboter über drahtlose Kommunikation erhält.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Stromversorgungssystem zumindest den einen Roboter und zumindest die eine Stromversorgungseinrichtung umfasst, und die Steuereinheit auf der Grundlage der Informationen über die in dem mindestens einen Roboter gespeicherte Energiemenge, Informationen über eine Position des mindestens einen Roboters und Informationen über eine Position der mindestens einen Stromversorgungseinrichtung zumindest entweder den Roboter, der ein Stromversorgungsziel ist, oder die Stromversorgungseinrichtung, die die Stromversorgung durchführen soll, ermittelt.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 6, wobei das Stromversorgungssystem die Roboter umfasst, und die Steuereinheit, auf der Grundlage der Informationen über die in den Robotern gespeicherten Energiemengen, Informationen über Positionen der Roboter und Informationen über eine Position der Stromversorgungseinrichtung, den Roboter, der unter den Robotern, die eine Stromversorgung benötigen, der Stromversorgungseinrichtung am nächsten ist, als den Roboter ermittelt, der ein Stromversorgungsziel ist.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Stromversorgungssystem die Stromversorgungseinrichtungen umfasst, und die Steuereinheit, auf der Grundlage der Informationen über die in dem Roboter gespeicherte Energiemenge, Informationen über eine Position des Roboters und Informationen über Positionen der Stromversorgungseinrichtungen, die Stromversorgungseinrichtung, die dem Roboter, der eine Stromversorgung benötigt, am nächsten ist, als die Stromversorgungseinrichtung ermittelt, die den Roboter mit Energie versorgen soll.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Stromversorgungssystem die Roboter umfasst, und die Steuereinheit, auf der Grundlage der Informationen über die in den Robotern gespeicherten Energiemengen, den Roboter, der unter den Robotern, die eine Stromversorgung benötigen, den niedrigsten Stand der gespeicherten Energiemenge hat, als den Roboter ermittelt, der ein Stromversorgungsziel ist
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuereinheit getrennt von dem Roboter und der Stromversorgungseinrichtung angeordnet ist.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Stromversorgungseinrichtung ferner die Steuereinheit umfasst.
Bewegliche Stromversorgungseinrichtung, aufweisend: ein erstes elektrisches Anschlussteil, das mit einem zweiten elektrischen Anschlussteil eines Roboters, der eine Energiespeichereinrichtung umfasst, elektrisch verbindbar ist und das über ein Kabel mit einer Stromversorgungsquelle verbunden ist; und eine Steuereinheit, die eine Steuerung zur Stromversorgung des Roboters über das erste elektrische Anschlussteil auf der Grundlage von Informationen über eine in der Energiespeichereinrichtung gespeicherte Energiemenge ausführt.