KR20220007624A - 차량용 헥사포드 충전 스테이션을 갖는 충전 인프라 - Google Patents

차량용 헥사포드 충전 스테이션을 갖는 충전 인프라 Download PDF

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KR20220007624A
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데르 베이데 요하네스 오스텐 반
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록시스 비.브이.
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Abstract

본 발명은 차량 측 충전 인터페이스(20)를 갖는 차량(10)을 충전하기 위한 충전 스테이션(1)을 포함하는 충전 인프라에 관한 것으로, 충전 스테이션(1)은 차량 측 충전 인터페이스(20)와의 충전 연결을 확립하기 위해 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 지니는 로봇(50)을 포함하며, 로봇은 베이스 프레임(51), 로봇 측 충전 인터페이스를 지니는 가동(moveable) 캐리어(60), 그리고 베이스 프레임에 대해 적어도 3자유도로 가동 캐리어를 이동시키도록 메커니즘을 형성하는, 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이에서의 적어도 3개의 변위 어셈블리들(71-76)을 포함하며, 변위 어셈블리들은 액츄에이터(80) 및 액츄에이터와 직렬로 연결되는 컴플라이언스(compliance) 어셈블리(90), 그리고 컴플라이언스 스트로크 또는 각도에 걸쳐 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 변위를 탄성적으로 흡수 또는 해제하기 위한 로봇 측 충전 인터페이스를 포함한다.

Description

차량용 헥사포드 충전 스테이션을 갖는 충전 인프라
본 발명은 차량, 특히 승용차와 같은 전기 동력 차량을 충전하기 위한 충전 스테이션에 관한 것이다.
전기 동력 차량들은 이들을 배터리 충전기로 연결함으로써 자주 충전되어야 한다. 최근 몇 년 동안, 원격 제어 아암 상의 전기 접점들에 의해 결속될 수 있는 차량의 바닥 또는 지붕에 충전 커넥터를 구현하는 것과 같이, 연결의 확립을 자동화하려는 많은 시도들이 있어 왔다.
알려진 솔루션들의 단점은, 적용된 특정 충전 커넥터들이 광범위하게 다양한 차량들 또는 국가들에 의해 사용될 수 없는 현지 법률 하에서의 승인을 필요로 하는 특정 인프라를 필요로 한다는 점이다.
본 발명의 목적은 표준화된 차량 측 충전 인터페이스와의 충전 연결이 자동으로 이루어질 수 있는 충전 스테이션을 제공하는 것이다.
제 1 양태에 따르면, 본 발명은 충전 인프라로서, 차량 측 충전 인터페이스를 갖는 차량을 충전하기 위한 충전 스테이션을 포함하되, 충전 스테이션은, 차량 측 충전 인터페이스와 충전 연결을 확립하기 위한 로봇 측 충전 인터페이스를 지니는 로봇을 포함하며, 여기서,로봇은, 베이스 프레임, 로봇 측 충전 인터페이스를 지니는 가동(moveable) 캐리어, 베이스 프레임에 대해 적어도 3자유도로 가동 캐리어를 이동시키도록 메커니즘을 형성하는, 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이의 적어도 3개의 변위 어셈블리들로서, 변위 어셈블리들은 변위 스트로크(a displacement stroke)에 걸쳐 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이에 변위를 부과(imposing)하도록 또는 변위 각도(a displacement angle)에 걸쳐 베이스 프레임에 대해 가동 캐리어의 회전을 부과하도록 구성되는 액츄에이터를 포함하는, 상기 적어도 3개의 변위 어셈블리들을 포함하며, 로봇은, 액츄에이터 및 로봇 측 충전 인터페이스와 직렬로 연결되는 적어도 하나의 컴플라이언스(compliance) 어셈블리로서, 컴플라이언스 스트로크에 걸쳐 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 변위를 탄성적으로 흡수 또는 해제하도록 또는 변위 각도에 걸쳐 베이스 프레임에 대해 가동 캐리어의 회전을 탄성적으로 흡수 또는 해제하도록 구성되되, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 적어도 5밀리미터이거나, 컴플라이언스 회전의 각도는 적어도 1도, 즉, +/- 0.5도인, 상기 적어도 하나의 컴플라이언스 어셈블리를 포함하는, 충전 인프라를 제공한다.
본 발명에 따른 충전 인프라는 로봇 충전 인터페이스를 차량 측 충전 인터페이스로 적어도 3자유도로 이동시키도록 변위 어셈블리에 의해 형성되는 메커니즘을 갖는 로봇을 갖는 충전 스테이션을 포함한다. 하나 이상의 컴플라이언스 어셈블리는 액츄에이터들의 변위 스트로크의 일부의 흡수를 허용한다. 이것은 로봇 측 충전 인터페이스를 제어된 방식으로, 그러나 컴플라이언스를 이용하여 이동시키는 것을 가능하게 하며, 이들이 적합하게 정렬되지 않은 경우에도 충전 인터페이스들의 적합한 결속을 용이하게 한다. 이것은 충전 인터페이스들이 법적으로 승인된 기존 커넥터들로 구현되도록 허용한다.
일 실시예에서, 로봇은 6자유도로 가동 캐리어를 이동시키기 위해 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이에 헥사포드(hexapod) 메커니즘을 형성하는 6개의 변위 어셈블리들을 포함한다.
일 실시예에서, 각각의 변위 어셈블리는 액츄에이터와 직렬로 연결되는 컴플라이언스 어셈블리를 포함하며, 이에 의해 액츄에이터들에 의해 제공되는 것과 동일한 자유도로 컴플라이언스가 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 로봇은 로봇 측 충전 인터페이스와 가동 캐리어 사이에 컴플라이언스 어셈블리를 포함한다.
일 실시예에서, 충전 스테이션은 액츄에이터 및 로봇 측 충전 인터페이스와 직렬로 연결되는 다중 컴플라이언스 어셈블리들을 포함하되, 이러한 컴플라이언스 어셈블리들은 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이의 변위를 탄성적으로 흡수 또는 해제하는 서로 상이한 기계적 임피던스들을 갖는다. 기계적 임피던스는 예를 들어 스프링 스티프니스(stiffness)이다. 상이한 기계적 임피던스들은 예를 들어 로봇에 존재하는 다양한 컴포넌트들의 상이한 개별 중량들에 따른 불균일한 중량 분포를 보상하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 변위 어셈블리들은 제 1 커플링을 통해 베이스 프레임과 연결되는 일 측부에 있고, 변위 어셈블리들은 제 2 커플링을 통해 가동 캐리어와 연결되는 반대 측에 있되, 액츄에이터는 컴플라이언스 어셈블리와 직렬로 연결되는 직선 운동 액츄에이터이다. 이러한 변위 어셈블리들은 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이에 세장형 레그들을 형성할 수 있다.
그것의 일 실시예에서, 제 1 커플링 및/또는 제 2 커플링은 유니버설 조인트(universal joint)이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 변위 스트로크의 적어도 1%이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 변위 스트로크의 적어도 5%이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 변위 스트로크의 적어도 10%이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 변위 스트로크의 최대 50%이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 변위 스트로크의 최대 100%이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 어셈블리는 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 정의된 위치로 편향된다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 어셈블리는 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 임계 하중을 초과한 후 컴플라이언스 스트로크에 걸친 변위를 탄성적으로 흡수하도록 구성된다. 이러한 특징들은, 각 변위 어셈블리에서의 액츄에이터의 위치로부터 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이의 거리의 판정을 허용한다. 이를 통해 로봇 측 충전 인터페이스의 공간적 위치를 판정할 수 있다.
일 실시예에서, 로봇 측 충전 인터페이스 및 차량 측 충전 인터페이스에는 확립된 충전 연결을 잠금 및 잠금 해제하기 위한 잠금 장치가 안전 장치로서 제공된다.
일 실시예에서, 충전 스테이션은 상이한 유형들의 차량 측 충전 인터페이스들과의 충전 연결을 확립하기 위한 상이한 유형들의 로봇 측 충전 인터페이스들을 포함하고, 이에 의해 상이한 차량 측 충전 인터페이스들을 갖는 상이한 차량들이 동일한 스테이션에서 충전될 수 있다.
일 실시예에서, 충전 스테이션은 충전 스테이션의 동작을 제어하기 위한 전자 제어 시스템을 포함한다.
일 실시예에서, 전자 제어 시스템은 액츄에이터와 연결되는 전자 제어기를 포함하되, 전자 제어기는 액츄에이터들에 의한 변위를 제어하도록 구성된다.
그것의 일 실시예에서, 전자 제어 시스템은 액츄에이터의 위치 또는 이동을 판정하도록 전자 제어기와 연결되는 제 1 센서를 포함한다.
그것의 일 실시예에서, 제 1 센서는 액츄에이터에 부착된다.
일 실시예에서, 전자 제어 시스템은 전자 제어기와 연결되는 이미징 검출기를 포함하며, 전자 제어기는 충전 스테이션에서 차량 측 충전 인터페이스의 공간적 위치를 판정하도록 그리고 충전 연결을 확립하기 위해 로봇 측 충전 인터페이스를 차량 측 충전 인터페이스 쪽으로 이동시키기 위해 그에 따라 액츄에이터들에 의해 변위들을 제어하도록 구성된다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 컴플라이언스 어셈블리의 컴플라이언스 스트로크를 검출하도록 그리고 컴플라이언스 스트로크의 검출에 응답하여 액츄에이터들에 의해 변위들을 제어하도록 구성된다. 이 제어 특징을 통해, 액츄에이터들은 예를 들어 올바른 충전 연결을 확립하기 위해 차량 측 충전 인터페이스에 대해 일시적으로 더 높은 힘으로 로봇 측 충전 인터페이스를 누르도록 활성화될 수 있다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 로봇 측 충전 인터페이스의 충돌을 판정하도록 구성된다. 이것은 사람과의 충돌일 수 있으며, 전자 제어 시스템은 모든 액츄에이터들을 후퇴시킴으로써 반응할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 로봇 측 충전 인터페이스와 차량 측 충전 인터페이스 사이에서의 물리적 접촉을 판정하도록 구성된다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 로봇 측 충전 인터페이스와 차량 측 충전 인터페이스 사이에서의 오정렬을 판정하도록 구성된다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 로봇 측 충전 인터페이스와 차량 측 충전 인터페이스 사이의 오정렬을 적어도 부분적으로 교정하기 위해 액츄에이터들에 의한 변위들을 제어하도록 구성된다.
일 실시예에서, 전자 제어 시스템은 컴플라이언스 스트로크를 판정하기 위해 또는 컴플라이언스 어셈블리에 작용하는 힘 또는 하중을 판정하도록 전자 제어기와 연결되는 제 2 센서를 포함한다.
일 실시예에서, 제 2 센서는 컴플라이언스 어셈블리에 부착된다.
일 실시예에서, 전자 제어 시스템은 로봇 측 충전 인터페이스와 가동 캐리어 사이에 작용하는 힘 또는 부하를 판정하도록 상기 전자 제어기와 연결되는 로봇 측 충전 인터페이스와 가동 캐리어 사이에 제 3 센서를 포함한다.
일 실시예에서, 충전 인프라는 전자 제어기의 구성 또는 원격 제어를 위한 전자 제어 시스템과 연결되는 충전 스테이션으로부터 원격인 컴퓨터 서버를 포함한다.
제 2 양태에 따르면, 본 발명은 차량 충전 방법으로서, 충전 인프라의 충전 스테이션에서 차량 측 충전 인터페이스를 갖되, 충전 스테이션은, 차량 측 충전 인터페이스와 충전 연결을 확립하기 위한 로봇 측 충전 인터페이스를 지니는 로봇을 포함하며, 로봇은, 베이스 프레임, 로봇 측 충전 인터페이스를 지니는 가동 캐리어, 베이스 프레임에 대해 적어도 3자유도로 가동 캐리어를 이동시키도록 메커니즘을 형성하는, 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이의 적어도 3개의 변위 어셈블리들로서, 변위 어셈블리들은 변위 스트로크에 걸쳐 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이에 변위를 부과하도록 구성되는 액츄에이터를 포함하는, 상기 적어도 3개의 변위 어셈블리들을 포함하며, 로봇은, 액츄에이터 및 로봇 측 충전 인터페이스와 직렬로 연결되는 적어도 하나의 컴플라이언스 어셈블리로서, 컴플라이언스 스트로크에 걸쳐 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 변위를 탄성적으로 흡수 또는 해제하도록 구성되되, 본 방법에서, 하나 이상의 선형 액츄에이터는 로봇 측 충전 인터페이스를 차량 측 충전 인터페이스 쪽으로 이동시키도록 변위 스트로크에 걸쳐 베이스 프레임과 가동 캐리어 사이에 변위를 부과하며, 컴플라이언스 어셈블리들 중 하나 이상은 컴플라이언스 스트로크에 걸쳐 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 변위를 탄성적으로 흡수 또는 해제하는, 차량 충전 방법을 제공한다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 적어도 1밀리미터이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 스트로크의 길이는 변위 스트로크의 최대 100%이다.
일 실시예에서, 컴플라이언스 어셈블리는 액츄에이터와 로봇 측 충전 인터페이스 사이의 임계 하중을 초과한 후 컴플라이언스 스트로크에 걸쳐 변위를 탄성적으로 흡수하도록 구성되되, 본 방법에서는, 가동 캐리어가 임계 하중을 초과할 때까지 액츄에이터들에 의해 부과되는 변위들을 추종하고 이에 의해 컴플라이언스 스트로크가 이루어진다.
일 실시예에서, 충전 스테이션은 충전 스테이션의 동작을 제어하기 위한 전자 제어 시스템을 포함하되, 전자 제어 시스템은 액츄에이터들과 연결되는 전자 제어기를 포함하고, 본 방법에서는 전자 제어기가 액츄에이터들에 의한 변위를 제어한다.
일 실시예에서, 전자 제어 시스템은 전자 제어기와 연결되는 이미징 검출기를 포함하되, 본 방법에서, 전자 제어기는 충전 스테이션에서 차량 측 충전 인터페이스의 공간적 위치를 이미징 검출기에 의해 판정하며, 충전 연결을 확립하기 위해 로봇 측 충전 인터페이스를 차량 측 충전 인터페이스 쪽으로 이동시키기 위해 그에 따라 선형 액츄에이터들에 의해 변위들을 제어한다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 컴플라이언스 어셈블리의 컴플라이언스 스트로크를 검출하고, 컴플라이언스 스트로크의 검출에 응답하여 선형 액츄에이터들에 의해 변위들을 제어한다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 로봇 측 충전 인터페이스의 충돌을 판정한다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 로봇 측 충전 인터페이스와 차량 측 충전 인터페이스 사이에서의 물리적 접촉을 판정한다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 로봇 측 충전 인터페이스와 차량 측 충전 인터페이스 사이에서의 오정렬을 판정한다.
일 실시예에서, 전자 제어기는 로봇 측 충전 인터페이스와 차량 측 충전 인터페이스 사이의 오정렬을 적어도 부분적으로 교정하기 위해 선형 액츄에이터들에 의한 변위를 제어한다.
제 3 양태에 따르면, 본 발명은 충전 인프라로 하여금 본 발명에 따른 방법을 수행하게 하도록 구성되는 컴퓨터 실행가능 명령들을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.
본 명세서에 기술되고 도시된 다양한 양태들 및 특징들은 가능한 어디에나 개별적으로 적용될 수 있다. 이러한 개별 양태들, 특히 첨부된 종속항들에 기재된 양태들 및 특징들은 분할 특허출원의 대상이 될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들에 나타낸 예시적인 실시예를 기반으로 설명될 것이며, 여기서,
도 1은 전기 동력 차량의 차량 측 충전 인터페이스와 충전 연결을 확립한 로봇 측 충전 인터페이스를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 로봇을 갖는 충전 스테이션의 등각 투영 측면도이며;
도 2a 및 도 2b는, 로봇이 충전 연결을 확립하기 직전의 위치에 있는, 도 1의 충전 스테이션의 등각 투영 측면도 및 세부사항이며;
도 3은 도 1, 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같은 로봇의 등각 투영 정면도이며;
도 4는 그것의 레그들 중 하나에 있는 로봇의 단면도이며;
도 5a는 충전 연결을 확립하기 직전에 적합하게 정렬되는 로봇 측 충전 인터페이스 및 차량 측 충전 인터페이스의 부분 단면도이며;
도 5b는 충전 연결을 적절하게 확립한 로봇 측 충전 인터페이스 및 차량 측 충전 인터페이스의 부분 단면도이며;
도 5c 및 도 5d는 로봇의 제어 하에 허용 가능 오정렬의 교정 동안의 로봇 측 충전 인터페이스 및 차량 측 충전 인터페이스의 부분 단면도들이며;
도 6은 동작의 체계를 나타낸다.
도 1, 도 2a 및 도 2b는 전기 동력 차량(10), 이 예에서는 승용차를 전기적으로 충전하기 위한 차량 영역(2)을 갖는 충전 스테이션(1)을 나타낸다. 차량(10)은 완전히 전기적으로 구동될 수 있거나, 또는 전기 구동이 연료 연소와 결합되는 하이브리드 구동을 가질 수 있다. 차량(10)은 바퀴들(12) 상의 차체(11)와, 차체(11)가 지닌, 이 예에서는 후방 바퀴들(12) 중 하나 위의 차체(11)의 우측 상에 있는, 차량 측 충전 인터페이스(20)를 갖는다.
차량 측 충전 인터페이스(20)의 특정 핀아웃은 소위 메네케스(Mennekes), 야자키(Yazaki), 슈코(Schuko) 또는 콤보(Combo) 유형과 같은 임의의 알려진 유형일 수 있다. 도 2b 및 도 5a에 나타낸 바와 같이, 차량 측 충전 인터페이스(20)는 이 예에서 정상 충전 및 고속 충전 양방 모두를 수용하는 콤보 CCS-2 인렛(inlet)이다. 차량 측 충전 인터페이스(20)는 원주방향 내면(22)으로 안쪽으로 합쳐지는 전면(21)을 포함한다. 내면(22)은 제 1 소켓(24) 및 제 2 소켓(31)이 돌출되는 하면(23)으로 합쳐진다. 제 1 소켓(24)은 5개의 오목한 정상 충전 커넥터들(27)이 연장되는 5개의 제 1 채널들(26), 및 2개의 제어 커넥터들(29)이 연장되는 2개의 제 2 채널들(28)을 갖는 전기 절연 재료의 소켓 본체(25)를 포함한다. 제 2 소켓(31)은 2개의 고속 충전 커넥터들(33)이 연장되는 2개의 제 3 채널들(32)을 갖는 전기 절연 재료의 소켓 본체(31)를 포함한다. 내면(21) 및 소켓 본체들(26)은 함께 소켓들(24, 31) 주위에 슬롯(30)을 정의한다. 슬롯(30), 제 1 채널들(26), 제 2 채널들(28) 및 제 3 채널들(32)은 제 1 채널들(26), 제 2 채널들(28) 및 제 3 채널들(32)에 평행한 수용 방향 R을 갖는다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 충전 스테이션(1)은 차량 측 충전 인터페이스(20)와의 충전 연결을 확립하기 위한 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 갖는 로봇(50)을 포함한다. 로봇 측 충전 인터페이스(100)는 도시되지 않은 배터리 충전기와 전기적으로 연결된다. 로봇(50)은 이 예에서 차량 측 충전 인터페이스(20)에 가까운 측면에서 차량 영역(2) 옆에 콘솔(3)에 의해 지지되는 개략적으로 도시된 메인 베이스(51)를 포함한다. 로봇(50)은 차량 측 충전 인터페이스(20)의 위치에 따라 차량(10)의 어느 쪽에 위치하거나, 차량(10)의 전면 또는 후면에 위치결정될 수 있다. 대안적으로, 로봇(50)은 차량(10)의 하부 측에 있는 차량 측 충전 인터페이스(20)에 도달하기 위해 바닥 위 또는 아래에 위치결정되거나, 또는 로봇(50)은 차량(10)의 상부 측에 또는 지붕 상에 있는 차량 측 충전 인터페이스(20)에 도달하기 위해 차량(10) 위에 매달린다.
메인 베이스(51)는, 동일한 평면에 있고 삼각형 구성으로 쌍들을 형성하는 메인 프레임(52) 및 메인 프레임(52) 상의 2개의 제 1 레그 지지부들(53), 2개의 제 2 레그 지지부들(54) 및 2개의 제 3 레그 지지부들(55)을 포함한다.
도 2b 및 도 3에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 로봇(50)은 캐리어 프레임(61)과, 동일한 평면에 있고 삼각형 구성으로 쌍을 형성하는 캐리어 프레임(61) 상의 2개의 제 1 레그 지지부들(62), 2개의 제 2 레그 지지부들(63) 및 2개의 제 3 레그 지지부들(64)을 갖는 가동 캐리어(60)를 포함하되, 쌍들 사이의 거리들은 메인 베이스(51)의 레그 지지부들(53-55)의 쌍들 사이의 거리들보다 더 작다. 캐리어(60)는 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 지닌다.
도 2b, 도 3 및 도 5a에 나타낸 바와 같이, 로봇 측 충전 인터페이스(100)는 이 예에서 정상 충전을 위한 소위 메네케스 유형(IEC 62196 하에서의 유형 2 커넥터)의 예이다. 로봇 측 충전 인터페이스는 차량 측 충전 인터페이스(20)의 슬롯(30)과 짝을 이루고 내부에 끼워지는 실드(101)와, 차량 측 충전 인터페이스(20)의 각각의 제 1 채널들(26)과 제 2 채널들(28)과 짝을 이루고 내부에 끼워지는 다수의 제 1 부시(bush)들(102)와 제 2 부시들(103)을 포함한다. 로봇 측 충전 인터페이스(100)는 부시들(102, 103) 내부로 오목하고 차량 측 충전 인터페이스(20)의 커넥터들(27, 29)과 전기적으로 연결되는 충전 커넥터들을 포함한다. 실드(101), 제 1 부시들(102) 및 제 2 부시들(103)은 그와 평행한 삽입 방향 P를 갖는다. 삽입 방향 P는 기본적으로 차량 측 충전 인터페이스(20)의 수용 방향 R과 완벽하게 평행하고 정렬된다.
차량 측 충전 인터페이스(20) 및 로봇 측 충전 인터페이스(100)는 일반적으로 초기 상호 접촉에서 수용 방향 R에 대해 가로질러 최대 약 3mm의 약간의 오정렬만을 허용하거나, 또는 수동으로 서로 꽂을 때 최대 10도의 약간의 오정렬만을 허용하는, 매우 정확하게 맞는 기하학적 구조를 갖는다. 충전 인터페이스(20, 100)의 자체 검색 형상 특징들로 인해, 이러한 오정렬들은 자동으로 교정되고, 이에 의해 충전 인터페이스(20, 100)는 적합하게 상호 결속하게 된다. 차량 측 충전 인터페이스들(20)의 커넥터들(27, 29, 33)과, 로봇 측 충전 인터페이스의 커넥터들은 짝을 이루는 커넥터들 사이에 기본 접촉 시퀀스를 부과하기 위해 삽입 방향 P와 수용 방향 R에서 상이한 길이들 또는 위치들을 가질 수 있으며, 정렬이 잘못된 경우에도 마찬가지이다. 이것은 예를 들어 전원 연결들이 이루어지기 전에 접지 연결 또는 제어 연결이 확립되는 것을 보장한다.
로봇(50)은 이 예에서 메인 베이스(51)의 레그 지지부들(53-55)과 가동 캐리어(60)의 레그 지지부들(62-64) 사이에서 연장되는 6개의 레그들(71-76)로서 구현되는 메인 베이스(51)와 가동 캐리어(60) 사이에 총 6개의 변위 어셈블리들을 포함하여, 메인 베이스(51)와 가동 캐리어(60) 사이에 헥사포드 메커니즘(70)을 형성한다. 레그들(71-76)은 구성에 있어서 동일하며, 이하에서는 제 2 레그(72)를 참조하여 상세하게 설명된다. 이들에 대한 세부사항은 또한 도 4에도 나타나 있다.
제 2 레그(72)는 유니버셜 조인트로서 구현되는 제 1 커플링(88)을 통해 메인 베이스(51)의 그것의 레그 지지부(53-55)에 연결되는 그것의 하단부에 있는 외부 튜브(81)를 갖는 직선 운동 액츄에이터(80)를 포함한다. 직선 운동 액츄에이터(80)는 이 예에서 외부 튜브(81)에 장착되는 전기 모터(83)를 갖는다. 직선 운동 액츄에이터(80)는, 외부 튜브(81) 내부에서 직선으로 안내되고 외부 튜브(81)로부터 부분적으로 돌출되는, 구동 로드(rod)(82)를 갖는다. 구동 로드(82)는 예를 들어 스핀들(spindle)을 통해 전기 모터(83)와 작동 가능하게 연결된다. 그에 따라, 구동 로드(82)는 전기 모터(83)에 전력을 공급함으로써 변위 스트로크에 걸쳐 제 1 커플링(88)에 대해 방향 A로 왕복 직선 이동이 가능하다. 직선 운동 액츄에이터(80)는 회전 센서 또는 스핀들의 축회전(revolution) 카운터와 같은 외부 튜브(81)에 대한 구동 로드(82)의 위치를 측정하기 위한 내부 제 1 센서를 갖는다. 이에 의해, 각각의 레그(71-76)는 이러한 제 1 센서를 갖는다.
제 2 레그(72)는 직선 운동 액츄에이터(80)와 직렬로 연결되는 컴플라이언스 어셈블리(90)를 포함한다. 컴플라이언스 어셈블리(90)는 이 예에서 직선 운동 액츄에이터(80)의 구동 로드(82)의 단부에 장착되는 외부 튜브(91), 및 이 예에서 슬라이드 베어링(93)에 의해 외부 튜브(91) 내부에서 직선으로 안내되는 연결 로드(92)를 포함한다. 연결 로드(92)는 외부 튜브(91)로부터 부분적으로 돌출되고 컴플라이언스 어셈블리(90)는 슬라이드 베어링(93) 뒤에 남아 있는 연결 로드(92)의 단부에 있는 엔드 스톱(94)을 포함하여, 구동 로드(82) 및 가역적 가요성 엘리먼트(이 예에서는 스프링, 특히, 엔드 스톱(94)으로 하여금 슬라이드 베어링(93)과 인접하게 유지되도록 편향되는), 엔드 스톱(94)과 구동 로드(82) 사이의 코일 스프링(95))에 대한 연결 로드(92)의 정의된 최외각 위치를 판정한다. 코일 스프링(95)에 의해, 연결 로드(92)는, 편향을 극복하는 정의된 임계력이 초과될 때, 컴플라이언스 스트로크를 통해 구동 로드(82)를 향해 B 방향으로 탄성적으로 뒤로 슬라이딩할 수 있다. 연결 로드(92)는 유니버셜 조인트로서 구현되는 제 2 커플링(89)을 통해 가동 캐리어(60)의 레그 지지부(61-63)에 연결되는 말단부에 있다.
컴플라이언스 스트로크의 길이는 구동 로드(82)의 변위 스트로크의 최대 길이의 최소 1mm 및 최대 100%이다.
설명된 실시예에서, 컴플라이언스 어셈블리(90)는 엔드 스톱(94)에 대해 그리고 그에 대항하여 편향된다. 대안적으로, 코일 스프링(95) 또는 임의의 다른 탄성 엘리먼트는 임계력을 구현하거나 구현하지 않고 반대 방향으로 탄성을 제공하고, 이에 의해 연결 로드(92)가 구동 로드(82) 쪽으로 탄성적으로 밀릴 수 있고 구동 로드(82)로부터 멀어질 수 있다. 개별 레그들(71-76)에서의 코일 스프링들(95)은, 상이한 임피던스들을, 이 예에서는, 상이한 스티프니스를 가져서, 예를 들어 로봇(50)에 존재하는 다양한 컴포넌트들의 상이한 개별 중량들로 인한 불균일한 중량 분포로 인한 늘어짐 없이 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 기본 위치를 보장할 수 있다.
6개의 레그들(71-76)은 이 예에서 메인 베이스(51)와 가동 캐리어(60) 사이에 헥사포드 메커니즘(70)을 형성한다. 대안적으로, 6개의 레그들(71-76)은 스튜어트 플랫폼(Stewart-platform)을 형성한다. 직선 운동 액츄에이터(80)는 컴플라이언스 어셈블리들(90)에 대한 임계력이 초과되지 않는 한 가동 캐리어(60)에 의해 직접 뒤따르는 제 1 커플링들(88) 및 제 2 커플링들(89) 사이에 변위들을 부과한다. 이에 따라, 가동 캐리어(60)는 3개의 직교 방향 X, Y, Z(측방향, 종방향 및 수직방향)로 병진(translation)들을 생성하고, 이러한 축들(피치, 롤, 요)을 중심으로 총 6자유도(6-DOF)로 회전들을 생성할 수 있다. 제 1 커플링들(88)과 제 2 커플링들(89) 사이에 부과된 변위들의 일부는 임계력이 초과될 때 컴플라이언스 어셈블리들(90)에 의해 가역적으로 흡수될 수 있다.
컴플라이언스 어셈블리(90)는 거리 센서와 같은 구동 로드(82)에 대한 연결 로드(92)의 위치를 측정하기 위한 내부 제 2 센서(96), 또는 연결 로드(92)가 구동 로드(82)에 가하는 압력을 측정하기 위한 압력 센서 또는 힘 센서를 갖는다. 이에 따라, 각각의 레그(71-76)는 이러한 제 2 센서(96)를 가지며, 이에 의해 제 1 센서들을 이용하여 획득되는 가동 캐리어(60)의 실제 위치에서 가동 캐리어(60)와 구동 로드(75) 사이의 컴플라이언스와 관련된 컴플라이언스 데이터가 획득될 수 있다. 이 컴플라이언스는, 3개의 직교 방향 X, Y, Z(측방향, 종방향 및 수직방향)로의 병진(translation)들, 그리고 이러한 축들(피치, 롤, 요)을 중심으로 한 총 6자유도(6-DOF)의 회전들을 포함한다. 대안적으로 또는 그에 부가하여, 가동 캐리어(60)는 캐리어 프레임(61)과 로봇 측 충전 인터페이스(100) 사이에 압력 센서 매트릭스와 같은 제 3 센서(66)를 포함하여, 6자유도에서의 전술한 컴플라이언스 데이터를 획득하거나 유도한다.
충전 스테이션(1)은 충전 스테이션(1)의 동작을 제어하기 위한 전자 제어 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 스테레오 카메라를 형성하기 위한 비디오 카메라 또는 다중 카메라들과 같은 하나 이상의 이미징 검출기(130), 또는 충전 스테이션(1)에 있는 차량의 차량 측 충전 인터페이스(20)의 위치를 검출하기 위한 LIDAR, 레이더 또는 LED 기반 센서들과 같은 거리 센서들을 포함한다. 그러므로, 이미징 검출기들(130)은 비전 시스템의 일부를 형성한다. 이미징 검출기들(130)은, 이를테면, 나타낸 바와 같이 콘솔(3) 상에 베이스 장착될 수 있거나 나타낸 바와 같이 캐리어 프레임(61) 상에 로봇(50)이 지닐 수 있다. 제어 시스템은 전기 모터들(83)과 연결되어 그들의 회전에 동력을 공급하는 전자 제어기를 포함한다. 전자 제어기는 검출기들(130)과 연결되고, 선형 액츄에이터들(80)의 제 1 센서들 및 컴플라이언스 어셈블리들(90)의 제 2 센서들(96)과 연결되며 그리고/또는 캐리어 프레임(61)과 로봇 측 충전 인터페이스(100) 사이의 제 3 센서(66)와 연결된다.
충전 스테이션은 전자 제어기와의 통신 및 구성을 위한 원격 컴퓨터 서버를 갖는 충전 인프라의 일부를 형성한다. 전자 제어기에는 전자 제어기의 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어가 로드되며, 이에 의해 충전 스테이션(1)은 도 6에 개략적으로 표시된 바와 같이 다음의 동작을 수행한다. 설명은 레그들(71-76)의 완전히 후퇴된 구동 로드들(82)을 이용하여 시작되며, 이에 의해 로봇 측 충전 인터페이스(100)가 대기 위치에서의 차량 영역(2)으로부터 철수되어 차량(10)이 충전 스테이션(1)에 진입하도록 허용한다.
제 1 단계(310)에서, 차량 영역(2)에서의 특정 차량(10)의 존재는 영상 검출기들(130)에 의해, 또는 임의의 다른 적절한 센서, 또는 차량(10)과 충전 스테이션(1) 사이의 임의의 유형의 데이터 통신에 의해 통지되거나, 또는 임의의 유형의 원격 트리거 시스템에 의해, 또는 차량(10)의 운전자에 의한 등록에 의해, 또는 충전 스테이션(1)에서의 현장에 있는 인간 운영자에 의해 통지된다.
차량(10)의 존재가 통지되는 경우, 제 2 단계(320)에서는, 충전 스테이션(1)에서 차량 측 충전 인터페이스(20)의 공간적 위치 및 배향이 이미징 센서들(130)에 의해 판정된다. 이것은 세 개의 직교 방향들 X, Y, Z에서의 위치와 이러한 축들을 중심으로 한 임의의 회전 배향을 포함한다.
제 3 단계(330)에서, 로봇 측 충전 인터페이스(100)가 도 5a에 나타낸 바와 같이 방향 R로 차량 측 충전 인터페이스(20) 내에 정확하게 삽입될 수 있는 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 대응하는 특정 초기 공간 위치 및 배향이 판정된다.
제 4 단계(340)에서, 전기 모터들(83)은 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 특정 초기 공간 위치 및 배향으로 가져오기 위해 제 1 센서들을 이용하여 방향 A로 구동 로드들(82)의 개별 위치들을 제어하면서 개별적으로 전력을 공급받는다. 이 제 4 단계(340)에서 구동 로드(82)에 대한 연결 로드들(92)의 개별 위치들 또는 연결 로드(92)와 구동 로드(82) 사이에 작용하는 임의의 힘들은 제 2 센서들(96)에 의해 감시된다. 대안적으로 또는 이에 부가하여, 이것은 제 3 센서(66)로 판정될 수 있다. 이동들은 이미징 검출기들(130)로 형성되는 비전 시스템을 이용하여 감시된다. 연결 로드들(92) 중 어느 하나가 동일한 레그(71-76)의 구동 로드(75) 쪽으로 변위되는 경우, 예를 들어 사람, 차량 또는 기타 다른 환경과 같은 외부 물체와의 충돌과 같이 예상치 못한 물리적 접촉이 발생한 것으로 가정된다. 그런 다음, 제 5 단계(350)에서 전기 모터들(83)이 정지되거나 역전되어 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 후퇴시킨다.
충돌이 발생하지 않은 경우, 제 4 단계(340) 다음의 제 6 단계(360)에서, 전기 모터들(83)은 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 차량 측 충전 인터페이스(20) 내로 밀기 위해 제 1 센서들을 이용하여 방향 A로 구동 로드들(82)의 위치들을 제어하면서 전력을 공급받는다. 제 6 단계(360)에서 구동 로드들(75)에 대한 연결 로드들(92)의 위치들은 제 2 센서들(96)에 의해 감시되거나 제 3 센서(66)에 의해 판정되어, 다음의 세 가지 기능들을 실행한다:
제 1 기능은 도 5b에 나타낸 바와 같이 차량 측 충전 인터페이스(20)에 대한 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 적합한 최종 결속 위치의 판정이다. 최종 결속은 삽입 방향 P로 미는 힘을 가함으로써 획득된다. 이 미는 힘은 편향된 코일 스프링들(95)을 통해 메인 베이스(51)로부터 가동 캐리어(60)로 전달된다. 코일 스프링들(95)은 제 2 센서들(96) 또는 제 3 센서(66)에 의해 감시되는 이들의 정의된 임계력이 초과될 때 밀어 넣을 수 있다. 제 1 기능에서, 레그들(71-76)에서의 이러한 컴플라이언스는 이에 따라 전기 모터들(83)에 전력을 공급함으로써 적어도 부분적으로 보상되어, 차량 측 충전 인터페이스(20)에 대한 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 적합한 최종 결속 위치에 도달할 수 있다. 적합한 최종 결속은 로봇 측 충전 인터페이스(100)에 연결되는 배터리 충전기에 의해 확인될 수 있다.
제 2 기능은 로봇 측 충전 인터페이스(100)와 차량 측 충전 인터페이스(20) 사이의 예상치 못한 물리적 접촉의 판정이다.
제 3 기능은, 예를 들어 도 5c에 나타낸 바와 같이, 예상되거나 예기치 못한 제 1 물리적 접촉(200)으로 인한, 차량 측 충전 인터페이스(20)에 대한 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 허용 가능한 오정렬의 판정이다. 이러한 제 1 물리적 접촉(200)은, 미는 힘이, 편향된 코일 스프링들(95)을 통해 메인 베이스(51)로부터 가동 캐리어(60)로 전달되는 동안 로봇 측 충전 인터페이스(100)가 차량 측 충전 인터페이스(20)에 대해 기울어지도록 또는 슬라이딩하도록 한다. 코일 스프링들(95)은 제 2 센서들(96) 또는 제 3 센서(66)에 의해 감시되는 이들의 정의된 임계력이 초과될 때 밀어 넣을 수 있다. 개별 코일 스프링들(95)에 의해 제공되는 컴플라이언스는 그들의 자체 검색 형상 특징들에 의해 차량 측 충전 인터페이스(20)를 따라 방향 V로 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 슬라이딩 이동을 유도할 수 있으며 그리고/또는 전기 모터(83)의 교정 활성화는 제 2 센서들(96) 또는 제 3 센서(66)의 신호들에 기초하여 판정된다. 도 5c에서 예시된 오정렬은 동일한 평면에서의 병진 및 회전을 포함한다. 모든 6자유도에서의 임의의 오정렬이 발생할 수 있고, 전기 모터들(83)의 대응하는 교정 작용들에 의해 검출 및 교정될 수 있다는 것은 명백할 것이다. 이것은, 차량 측 충전 인터페이스(20)에 대한 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 적합한 최종 결속 위치에 도달할 때까지 반복된다. 이 반복에서, 도 5d에 나타낸 바와 같은 추가 물리적 접촉(201)은 방향 W로의 슬라이딩 이동을 유도함으로써 검출 및 교정될 수 있다. 전자 제어 시스템은 예를 들어 접촉 시퀀스를 판정하거나 기본 접촉 시퀀스로부터의 편차들을 검출함으로써 오정렬을 판정하기 위해, 예를 들어 배터리 충전기를 통해 로봇 측 충전 인터페이스의 커넥터들과의 전기적 연결들을 감시할 수 있다.
제 7 단계(370)에서, 결속된 로봇 측 충전 인터페이스(100) 및 차량 측 충전 인터페이스(20)는 결속 해제를 방지하기 위해 잠기고, 차량(2)은 적합하게 결속된 충전 인터페이스들(20, 100)을 통해 충전된다.
충전 후, 충전 인터페이스들(20, 100)은 잠금 해제되고 로봇 측 충전 인터페이스(100)는 레그들(71-76)의 구동 로드들(82)을 후퇴시킴으로써 제 8 단계(380)에서 차량 측 충전 인터페이스(20)로부터 결속 해제된다. 구동 로드들(82)은 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 상기 대기 위치로 후퇴시키기 위해 완전히 후퇴된다.
병렬 컴플라이언스 어셈블리들(90)에 의해 제공되는 특정 컴플라이언스는 다음과 같은 장점들을 갖는다:
첫째, 컴플라언스는 로봇 측 충전 인터페이스(100)가 차량 측 충전 인터페이스(20)에 대한 그것의 초기 공간 위치로 이동될 때, 예상되거나 예상치 못한 임의의 물리적 접촉, 예를 들어 사람과의 충돌에 대한 안전한 검출을 가능하게 한다. 컴플라이언스는 로봇 측 충전 인터페이스(100)를 칠 때 부드러움 또는 유연성을 제공한다.
둘째, 컴플라이언스는 초기 공간 위치 및 배향에 도달한 후 로봇 측 충전 인터페이스(100)와 차량 측 충전 인터페이스(20) 사이의 임의의 오정렬의 검출을 허용한다. 오정렬은 검출된 물리적 접촉으로부터 도출된다. 컴플라이언스는 로봇 측 충전 인터페이스(100) 및 차량 측 인터페이스(20)의 자체 검색 형상 특징들을 사용하여 적합한 최종 결속 위치를 신속하게 획득하는 것을 용이하게 한다. 컴플라이언스는, 제공된 탄성 또는 컴플라이언스에 의해, 손상되는 피크 힘들이 방지되므로 물리적 접촉 자체를 더 안전하게 한다.
셋째, 특히 차량(10)의 위치가 충전 프로세스 동안 변경되었을 때, 컴플라이언스는 차량 측 충전 인터페이스(20)로부터의 로봇 측 충전 인터페이스(100)의 결속 해제를 용이하게 한다.
넷째, 컴플라이언스는 직선 운동 액츄에이터들(80)에 의해 또는 차량(10)의 작은 이동들에 의해 부과되는 임의의 경직 운동(rigid motion)을 흡수한다. 이러한 작은 이동들은 예를 들어 차량(2)에 승하차하는 승객들, 또는 차량(2)에 작용하는 바람에 의해 야기될 수 있다.
그러므로, 컴플라이언스 어셈블리들(90)은 가동 캐리어(60)의 이동 6자유도에서 그리고 이에 따라 차량 측 충전 인터페이스(100)로부터 촉각 피드백을 제공한다. 이 촉각 피드백은 제 3 센서(66) 또는 제 2 센서(96)로부터 도출되고, 그것은 전자 제어기에 의해 직선 이동 액츄에이터들(80)을 제어하는 데 사용된다. 비전 시스템은 시각적 피드백을 제공한다.
위의 설명은 바람직한 실시예들의 동작을 예시하기 위해 포함되었으며 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아님은 이해되어야 한다. 상기 논의로부터, 본 발명의 범위에 의해 망라되는 많은 변형예들이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (16)

  1. 충전 인프라로서,
    차량 측 충전 인터페이스(vehicle-side charging interface)를 갖는 차량을 충전하기 위한 충전 스테이션을 포함하고,
    상기 충전 스테이션은,
    상기 차량 측 충전 인터페이스와 충전 연결을 확립하기 위한 로봇 측 충전 인터페이스를 지니는 로봇을 포함하며,
    상기 로봇은,
    베이스 프레임,
    상기 로봇 측 충전 인터페이스를 지니는 가동 캐리어(moveable carrier),
    상기 베이스 프레임에 대해 적어도 3자유도로 상기 가동 캐리어를 이동시키도록 메커니즘을 형성하는, 상기 베이스 프레임과 상기 가동 캐리어 사이의 적어도 3개의 변위 어셈블리들을 포함하며,
    상기 변위 어셈블리들은 액츄에이터를 포함하고,
    상기 액츄에이터는
    변위 스트로크에 걸쳐 상기 베이스 프레임과 상기 가동 캐리어 사이에 변위를 부과하도록, 또는 변위 각도에 걸쳐 상기 베이스 프레임에 대해 상기 가동 캐리어의 회전을 부과하도록 구성되며,
    상기 로봇은,
    액츄에이터 및 상기 로봇 측 충전 인터페이스와 직렬로 연결되는 적어도 하나의 컴플라이언스 어셈블리(compliance assembly)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 컴플라이언스 어셈블리는
    컴플라이언스 스트로크에 걸쳐 상기 액츄에이터와 상기 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 변위를 탄성적으로 흡수 또는 해제하도록 구성되거나 또는 변위 각도에 걸쳐 상기 베이스 프레임에 대해 상기 가동 캐리어의 회전을 탄성적으로 흡수 또는 해제하도록 구성되며, 상기 컴플라이언스 스트로크의 길이는 적어도 5밀리미터이거나, 상기 컴플라이언스 회전의 상기 각도는 적어도 1도인,
    충전 인프라.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇은 6자유도로 상기 가동 캐리어를 이동시키기 위해 상기 베이스 프레임과 상기 가동 캐리어 사이에 헥사포드(hexapod) 메커니즘을 형성하는 6개의 변위 어셈블리들을 포함하는, 충전 인프라.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 변위 어셈블리는 상기 로봇 측 충전 인터페이스와 상기 가동 캐리어 사이의 액츄에이터와 직렬로 연결되는 컴플라이언스 어셈블리를 포함하는, 충전 인프라.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 스테이션은 액츄에이터 및 상기 로봇 측 충전 인터페이스와 직렬로 연결되는 다중 컴플라이언스 어셈블리들을 포함하되, 이러한 컴플라이언스 어셈블리들은 상기 액츄에이터와 상기 로봇 측 충전 인터페이스 사이의 변위를 탄성적으로 흡수 또는 해제하는 서로 상이한 기계적 임피던스들을 갖는, 충전 인프라.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변위 어셈블리들은 제 1 커플링을 통해 상기 베이스 프레임과 연결되는 일 측부에 있고, 상기 변위 어셈블리들은 제 2 커플링을 통해 상기 가동 캐리어와 연결되는 반대 측에 있되, 상기 액츄에이터는 상기 컴플라이언스 어셈블리와 직렬로 연결되는 직선 운동 액츄에이터인, 충전 인프라.
  6. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 커플링 및/또는 상기 제 2 커플링은 유니버설 조인트(universal joint)인, 충전 인프라.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴플라이언스 스트로크의 길이는 상기 변위 스트로크의 적어도 50%인, 충전 인프라.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴플라이언스 어셈블리는 상기 액츄에이터와 상기 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 정의된 위치로 편향되는, 충전 인프라.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴플라이언스 어셈블리는 상기 액츄에이터와 상기 로봇 측 충전 인터페이스 사이에서의 임계 하중을 초과한 후 상기 컴플라이언스 스트로크에 걸친 상기 변위를 탄성적으로 흡수하도록 구성되는, 충전 인프라.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇 측 충전 인터페이스 및 상기 차량 측 충전 인터페이스에는 상기 확립된 충전 연결을 잠금 및 잠금 해제하기 위한 잠금 장치가 제공되는, 충전 인프라.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 스테이션은 상기 충전 스테이션의 동작을 제어하기 위한 전자 제어 시스템을 포함하며,
    상기 전자 제어 시스템은 상기 액츄에이터들과 연결되는 전자 제어기를 포함하며,
    상기 전자 제어기는 상기 액츄에이터들에 의해 상기 변위를 제어하도록 구성되며,
    상기 전자 제어 시스템은,
    액츄에이터의 위치 또는 이동을 판정하도록 상기 전자 제어기와 연결되는 센서, 및/또는
    컴플라이언스 스트로크를 판정하도록 또는 컴플라이언스 어셈블리에 작용하는 힘 또는 하중을 판정하도록 상기 전자 제어기와 연결되는 센서, 및/또는
    상기 로봇 측 충전 인터페이스와 상기 가동 캐리어 사이에 작용하는 힘 또는 하중을 판정하도록 상기 전자 제어기와 연결되는, 상기 가동 캐리어와 상기 로봇 측 충전 인터페이스 사이의 센서를 포함하는,
    충전 인프라.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 제어기는 컴플라이언스 어셈블리의 컴플라이언스 스트로크를 검출하도록 그리고 상기 컴플라이언스 스트로크의 상기 검출에 응답하여 상기 액츄에이터들에 의해 상기 변위들을 제어하도록 구성되며, 그리고/또는
    상기 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 상기 로봇 측 충전 인터페이스의 충돌을 판정하도록 구성되며, 그리고/또는
    상기 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 상기 로봇 측 충전 인터페이스와 상기 차량 측 충전 인터페이스 사이의 물리적 접촉을 판정하도록 구성되며, 그리고/또는
    상기 전자 제어기는 변위 스트로크 및 컴플라이언스 스트로크에 기초하여 상기 로봇 측 충전 인터페이스와 상기 차량 측 충전 인터페이스 사이의 오정렬을 판정하도록 구성되며, 그리고/또는
    상기 전자 제어기는 상기 로봇 측 충전 인터페이스와 상기 차량 측 충전 인터페이스 사이의 상기 오정렬을 적어도 부분적으로 교정하기 위해 상기 액츄에이터들에 의해 상기 변위들을 제어하도록 구성되는, 충전 인프라.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어 시스템은 상기 전자 제어기와 연결되는 이미징 검출기를 포함하며,
    상기 전자 제어기는 상기 충전 스테이션에서 상기 차량 측 충전 인터페이스의 공간적 위치를 판정하도록 그리고 상기 충전 연결을 확립하기 위해 상기 로봇 측 충전 인터페이스를 상기 차량 측 충전 인터페이스 쪽으로 이동시키기 위해 그에 따라 상기 액츄에이터들에 의해 상기 변위들을 제어하도록 구성되며, 그리고/또는
    상기 전자 제어기는 상기 충전 스테이션에서 상기 로봇 측 충전 인터페이스의 공간적 위치를 판정하도록 그리고 상기 충전 연결을 확립하기 위해 상기 로봇 측 충전 인터페이스를 상기 차량 측 충전 인터페이스 쪽으로 이동시키기 위해 그에 따라 상기 액츄에이터들에 의해 상기 변위들을 제어하도록 구성되는, 충전 인프라.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어기의 구성 또는 원격 제어를 위한 상기 전자 제어 시스템과 연결되는 상기 충전 스테이션으로부터 원격인 컴퓨터 서버를 포함하는, 충전 인프라.
  15. 충전 인프라의 충전 스테이션에서 차량 측 충전 인터페이스를 갖는 차량 충전 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 충전 인프라의 사용을 포함하는, 차량 충전 방법.
  16. 충전 스테이션으로 하여금 제 15 항에 따른 방법을 수행하게 하도록 구성되는 컴퓨터 실행가능 명령들을 갖는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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