TWI631062B - 電池交換站、電池組及利用機器人於電池交換站之方法 - Google Patents

電池交換站、電池組及利用機器人於電池交換站之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI631062B
TWI631062B TW105132315A TW105132315A TWI631062B TW I631062 B TWI631062 B TW I631062B TW 105132315 A TW105132315 A TW 105132315A TW 105132315 A TW105132315 A TW 105132315A TW I631062 B TWI631062 B TW I631062B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
battery
battery pack
robot
exchange station
data storage
Prior art date
Application number
TW105132315A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201728513A (zh
Inventor
約翰 威廉 澤芬柏格
伊森 魯柏里
Original Assignee
美商Ｘ開發有限責任公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商Ｘ開發有限責任公司 filed Critical 美商Ｘ開發有限責任公司
Publication of TW201728513A publication Critical patent/TW201728513A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI631062B publication Critical patent/TWI631062B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/005—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators using batteries, e.g. as a back-up power source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0225—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving docking at a fixed facility, e.g. base station or loading bay
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B60L2200/42—Fork lift trucks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/60—Electric or hybrid propulsion means for production processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/01—Mobile robot
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/50—Miscellaneous

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一種實例性方法包含由一行動機器人裝置自一第一電池組之一電池接收電力以在一環境內操作。該方法進一步包含在該行動機器人裝置與該第一電池組之間建立一第一資料通道。該方法亦包含使用該第一資料通道將由該行動機器人裝置在操作期間獲取之感測器資料傳送至該第一電池組之一局部資料儲存組件。該方法另外包含由該行動機器人裝置導航至一電池交換站以將含有該電池及具有該感測器資料之該局部資料儲存組件之該第一電池組傳送至該電池交換站。該方法進一步包含在將該第一電池組傳送至該電池交換站之後自該電池交換站接收一第二電池組以在該環境內繼續操作。

Description

電池交換站、電池組及利用機器人於電池交換站之方法
各種不同類型之商務實體(包含製造商、批發商及運輸業)可使用一倉庫來儲存貨物。實例性儲存之貨物可包含原材料、零件或組件、包裝材料及製成品。在一些情況中，該倉庫可配備有碼頭以允許貨物裝載至運貨卡車或其他類型之車輛上或自運貨卡車或其他類型之車輛卸載。該倉庫亦可使用數列托盤貨架以允許托盤、含有盒子之堆疊之平坦運輸結構或其他物件之儲存。另外，該倉庫可使用機器或車輛來提升且移動貨物或貨物之托盤，諸如起重機及鏟車。人類操作者可用於操作機器、車輛及其他設備。在一些情況中，機器或車輛中之一或多者可為由電腦控制系統導引之機器人裝置。
實例性系統及方法係關於用於行動機器人之可交換電池組。一電池組可包含一可交換電池以及一局部資料儲存組件。當局部資料儲存組件接收及儲存由機器人獲取之感測器資料時，該電池可將電力提供至一機器人。一旦電池已耗盡及/或局部資料儲存組件已填滿，則可將電池組傳送至一電池交換站。在交換站處，該電池可再充電且同時恢復及擦除儲存於 電池組之局部資料儲存組件上之感測器資料。一旦電池組具有一充滿電之電池及空資料儲存組件，則該電池組可經重新部署至另一行動機器人。
在一項實例中，提供一種方法，該方法包含由一行動機器人裝置自一第一電池組之一電池接收電力以在一環境內操作。該方法進一步包含由行動機器人裝置在該行動機器人裝置與該第一電池組之間建立一第一資料通道。該方法亦包含使用該第一資料通道將由該行動機器人裝置在操作期間獲取之感測器資料傳送至該第一電池組之一局部資料儲存組件。該方法另外包含由行動機器人裝置導航至一電池交換站以將含有電池及具有感測器資料之局部資料儲存組件之第一電池組傳送至電池交換站。該方法進一步包含在將第一電池組傳送至電池交換站之後自該電池交換站接收一第二電池組以在該環境內繼續操作。
在另一實例中，揭示一種電池交換站，其包含：一資料儲存系統、用於自行動機器人裝置接收電池組之複數個端口及一控制系統。一端口包含：一電池充電器，其為耦合至該端口之一電池組之一電池充電；及一通信介面，其將資料自電池組之一局部資料儲存組件傳送至資料儲存系統。該控制系統經構形以使得複數個端口之一給定端口之通信介面與耦合至該給定端口之一給定電池組建立一資料通道。該控制系統進一步經構形以使用該資料通道將儲存之資料自給定電池組之一局部資料儲存組件傳送至資料儲存系統且同時由該給定端口之電池充電器為該給定電池組之一電池充電。
在另一實例中，揭示一種電池組，其包含：一電池，其經構形以將電力提供至一機器人；一局部資料儲存組件，其經構形以儲存在機器人操作期間獲取之資料；及一控制器。該控制器可經構形以在電池組與一給定 機器人之間建立一第一資料通道且同時該電池組實體地耦合至該給定機器人，使得該電池組之電池將電力提供至給定機器人。該控制器可進一步經構形以使用第一資料通道將資料自該給定機器人傳送至電池組之局部資料儲存組件以用於儲存。該控制器可另外經構形以在電池組與一電池交換站之間建立一第二資料通道且同時該電池組實體地耦合至該電池交換站，使得由電池交換站為該電池組之電池充電。該控制器可進一步經構形以使用該第二資料通道將儲存於電池組之局部資料儲存組件中之資料傳送至電池交換站。
在又另一實例中，一系統可包含用於由一行動機器人裝置自一第一電池組之一電池接收電力以在一環境內操作之構件。該系統進一步包含用於由行動機器人裝置在該行動機器人裝置與該第一電池組之間建立一第一資料通道之構件。該系統亦包含用於使用該第一資料通道將由該行動機器人裝置在操作期間獲取之感測器資料傳送至該第一電池組之一局部資料儲存組件之構件。該系統另外包含用於由行動機器人裝置導航至一電池交換站以將含有電池及具有感測器資料之局部資料儲存組件之第一電池組傳送至電池交換站之構件。該系統進一步包含用於在將第一電池組傳送至電池交換站之後自該電池交換站接收一第二電池組以在該環境內繼續操作之構件。
以上概述僅為繪示性且不意欲在任何方式上係限制性的。除了以上描述之繪示性態樣、實施例及特徵外，將藉由參考圖及以下詳細說明及隨附圖式明白進一步態樣、實施例及特徵。
100‧‧‧機器人隊伍/機器人倉庫隊伍/隊伍
110‧‧‧行動組件
112‧‧‧自主導引車輛(AGV)
114‧‧‧自主叉車
116‧‧‧機器人卡車裝載機/卸載機
118‧‧‧運貨卡車
120‧‧‧固定組件
122‧‧‧基架式機器人
124‧‧‧高密度儲存貨架/儲存貨架/密度儲存容器
126‧‧‧電池交換/充電站/站
130‧‧‧托盤
140‧‧‧托盤
150‧‧‧全域控制系統
200‧‧‧機器人卡車卸載機/卡車卸載機/卡車裝載機
202‧‧‧機器人臂/機器人操縱器
204‧‧‧抓握組件/夾鉗
206‧‧‧感測器
208‧‧‧感測器
210‧‧‧前輸送帶
212‧‧‧可移動運貨車/運貨車
214‧‧‧車輪
216‧‧‧前導航感測器
220‧‧‧基架機器人
222‧‧‧機器人臂
224‧‧‧夾鉗
226‧‧‧基架
240‧‧‧自主導引車輛
242‧‧‧車輪
244‧‧‧頂部表面
260‧‧‧自主叉車
262‧‧‧鏟車
264‧‧‧車輪
300‧‧‧電池組
302‧‧‧電池
304‧‧‧局部資料儲存組件
306‧‧‧控制器
308‧‧‧通信介面
400‧‧‧電池交換站
402‧‧‧端口
404‧‧‧端口
406‧‧‧端口
412‧‧‧端口
414‧‧‧端口
416‧‧‧端口
422‧‧‧電池充電器
424‧‧‧電池充電器
426‧‧‧電池充電器
432‧‧‧乙太網路介面
434‧‧‧乙太網路介面
436‧‧‧乙太網路介面
452‧‧‧電池組
454‧‧‧電池組
456‧‧‧電池組
460‧‧‧機器人臂
470‧‧‧自主導引車輛
600‧‧‧倉庫
602‧‧‧電池交換站/交換站/站
604‧‧‧通信介面
606‧‧‧電池充電器
608‧‧‧通信介面
610‧‧‧電池充電器
620‧‧‧固定機器人臂/機器人臂
630‧‧‧機器人/行動機器人
632‧‧‧立體相機/立體感測器
640‧‧‧電池組
650‧‧‧可用電池組/電池組
圖1A展示根據一實例性實施例之一機器人隊伍。
圖1B係繪示根據一實例性實施例之一機器人隊伍之組件之一功能方塊圖。
圖2A展示根據一實例性實施例之一機器人卡車卸載機。
圖2B展示根據一實例性實施例之一基架上之一機器人臂。
圖2C展示根據一實例性實施例之一自主導引車輛。
圖2D展示根據一實例性實施例之一自主叉車。
圖3係根據一實例性實施例之一電池組之一方塊圖。
圖4繪示根據一實例性實施例之用於機器人之一電池交換站。
圖5係根據一實例性實施例之一方法之一方塊圖。
圖6A至圖6D繪示根據一實例性實施例之在包含一電池交換站之一建築內操作之一行動機器人。
本文描述實例性方法及系統。本文描述之任何實例性實施例或特徵不必解譯為較佳或優於其他實施例或特徵。本文描述之實例性實施例不意謂具有限制性。將易於瞭解，所揭示之系統及方法之某些態樣可在各種不同構形中經配置及組合，本文考量所有不同構形。
此外，圖中展示之特定配置不應視為具有限制性。應瞭解，其他實施例可包含一給定圖中展示之各元件之更多或更少個。此外，一些繪示之元件可經組合或省略。此外，一實例性實施例可包含未在圖中繪示之元件。
在實例內，一電池交換站可配備有為一隊機器人內之行動機器人提供充電之電池之多個電池充電器。特定言之，該站可用再充電電池替換一行動機器人之舊電池，此可防止機器人必須坐下等待電池充電。另外，電 池交換站亦可含有通信介面(例如，高頻寬乙太網路連接)以自耦合至在電池交換站處再充電之電池之硬式驅動機下載資料。此配置可允許將在機器人操作期間獲取之資料傳送至電池交換站處之一資料儲存系統。該資料儲存系統可為一隊機器人之一中心資料儲存系統，其允許將資料自多個機器人傳送至一單一中心位置而無需依賴無線通信通道。替代地，電池交換站處之資料儲存系統可局部快取自機器人傳送之資料，且接著通過一無線通道以不干擾其他網路訊務之一速率將資料上傳至一中心資料儲存系統。
根據一實例性實施例，一隊伍內之各行動機器人裝置可具有包含一電池、一硬式驅動機及一控制器之一電池組。當機器人裝置在一空間內操作時，該電池將電力提供至該機器人裝置。該控制器在攜載電池組之一特定機器人裝置與該電池組上之硬式驅動機之間建立一資料通道。該資料通道可用於將由機器人裝置獲取之資料(例如，感測器資料或記錄資料)傳送至電池組之硬式驅動機以用於儲存。當一電池組之電池已耗盡(或幾乎耗盡)及/或當電池組之硬式驅動機已滿(或幾乎為滿)，則機器人裝置可導航至一電池交換站。
在電池交換站處，包含電池及硬式驅動機兩者之電池組可自機器人裝置移除且附接至該站處之一可用端口。該端口可包含為電池組之電池充電之一電池充電器及同時自該電池組之硬式驅動機下載資料之一資料通信介面。在一項實例中，電池交換站可配備有一機器人操縱器(諸如一機器人臂)以將電池組自個別行動機器人移除且將該等電池組附接至可用端口。接著，該機器人操縱器亦可經控制以選擇位於站處的具有一充電之電池及空硬式驅動機之一替換電池組且將該替換電池組附接至行動機器人。例如，具有一電池組(包含一弱電池及少量剩餘硬式驅動機空間)之一自主 導引車輛(AGV)可經控制以導航至其中一機器人臂自AGV拉動電池組、將該電池組附接至一可用端口且為AGV提供含有一充滿電之電池及空硬式驅動機之一新電池組之一電池交換站。
一電池組之控制器可建立一資料通道以將儲存於電池組之硬式驅動機中之資料傳送至電池交換站。例如，控制器可使用電池組上之一十億位元乙太網路介面傳送自電池組中之硬式驅動機下載之資料。藉由允許通過電池交換站處之低損耗電纜連接而自電池組之硬式驅動機擷取資料，一隊內之機器人裝置可無需儲存在其本身操作期間獲取之諸多資料。例如，自感測器(諸如機器人上之相機)獲取之資料可首先由機器人控制系統處理且接著中繼至電池組上之硬式驅動機以用於儲存且最終傳送至一電池交換站。機器人繼續操作所需之某些資訊(例如地圖資料)可儲存於與機器人一起之一分離位置中。
在一些實例中，一隊伍可含有使用不同類型之電池之數種不同類型之行動機器人。因此，一電池交換站可配備有用於不同類型之電池及/或行動機器人之不同類型之電池充電器。另外，一給定電池組內之一硬式驅動機之大小可對應於電池組內之電池之電池壽命。特定言之，硬式驅動機可足夠大以儲存一機器人在由電池壽命指示之一定量時間內可獲取(或期望獲取)之資料。
在進一步實例中，系統亦可使得電池管理策略自動化。各電池組可具有一AR碼或條形碼使得該系統可識別個別電池組。電池交換站之一控制系統可計數個別電池再充電之次數(例如，以判定何時換水或完全用盡電池)。該控制系統亦可記錄哪些電池已在哪些機器人裝置中花費時間、電池過去在站處再充電需要花費多久及用於高效電池管理之其他相關性 質。控制系統可使用此電池使用資訊來選擇提供至特定行動機器人之電池組。
現將詳細參考各種實施例，在隨附圖式中繪示各種實施例之實例。在以下詳細說明中，闡述數個特定細節以提供對本發明及所描述之實施例之一透徹理解。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本發明。在其他例項中，未詳細描述已知方法、程序、組件及電路以免不必要地阻礙實施例之態樣。
實例性實施例可涉及在一倉庫環境內部署之一機器人隊伍。更具體言之，可在該環境內部署固定及行動組件之一組合以促進盒子、包裹或其他類型之物件之自動化處理。實例性系統可涉及盒子及/或其他物件(諸如)至儲存容器中之自動化裝載及/或卸載或自動化裝載至運貨車輛並自運貨車輛自動化卸載。在一些實例性實施例中，盒子或物件可自動組織起來且放置於托盤上。在實例中，使裝載/卸載卡車之程序及/或建立物件之托盤以用於一倉庫內之更簡易儲存及/或用於運輸進出該倉庫之程序自動化可提供數個工業及商業優勢。
根據各種實施例，使在倉庫處裝載及/或卸載運貨卡車之程序及/或建立托盤之程序自動化可包含部署一或多種不同類型之機器人裝置以移動物件或執行其他功能。在一些實施例中，一些機器人裝置可藉由與一輪式基底、一完整基底(例如，可沿任何方向移動之一基底)或天花板、墻壁或地板上之導軌耦合而製成為可行動的。在另外實施例中，一些機器人裝置亦可在環境內製成為固定的。例如，機器人操縱器可定位於一倉庫內之不同選定位置處之提升之基底上。
如本文所使用，術語「倉庫」可指其中可由機器人裝置操縱、處理 及/或儲存盒子或物件之任何實體環境。在一些實例中，一倉庫可為一單一實體建築或結構，其可另外含有某些固定組件，諸如用於儲存物件之托盤之托盤貨架。在其他實例中，一些固定組件可在物件處理之前或期間安裝或以其他方式定位於環境內。在額外實例中，一倉庫可包含多個分離實體結構及/或亦可包含未由一實體結構覆蓋之實體空間。
此外，術語「盒子」可指可放置於一托盤上或裝載至一卡車或容器上或自一卡車或容器卸載之任何物件或物項。例如，除了矩形固體之外，「盒子」可指罐、鼓形物、輪胎或任何其他「簡單」形狀之幾何形狀物項。另外，「盒子」可指運送箱、箱子或可含有用於運輸或儲存之一或多個物項之其他類型之容器。例如，機器人可在一倉庫內移動或以其他方式操縱塑膠儲存運送箱、玻璃纖維盤或鋼箱子。本文之實例亦可應用於除盒子外之物件，且應用於各種大小及形狀之物件。另外，「裝載」及「卸載」可各用於隱含另一者。例如，若一實例描述裝載一卡車之一方法，則將瞭解實質上相同之方法亦可用於卸載該卡車。如本文所使用，「托盤裝載」指將盒子裝載至一托盤上且以使得可在托盤上儲存或運輸托盤上之盒子之一方式堆疊或配置盒子。另外，術語「托盤裝載」及「托盤卸載」可各用於隱含另一者。
在實例中，一不均勻倉庫機器人隊伍可用於數個不同應用。一個可能之應用包含訂單完成(例如，針對個別客戶)，其中箱子可係打開的且可將箱子中之個別物項放入盒子內之包裝中以完成個別訂單。另一可能之應用包含分配(例如，分配至商店或其他倉庫)，其中可建構含有待輸送至商店之不同類型之產品之群組之混合托盤。一進一步可能之應用包含越庫(cross-docking)，其可涉及在輸送容器之間之運輸且不儲存任何事物(例 如，物項可自四個40英尺拖車移動且裝載至三個更輕之拖拉機掛車中且亦可經托盤裝載)。數個其他應用亦可行。
現在參考圖，圖1A描繪根據一實例性實施例之一倉庫環境內之一機器人隊伍。更具體言之，不同類型之機器人裝置可形成可經控制以合作執行關於一倉庫環境內之物項、物件或盒子之處理之任務之一不均勻之機器人隊伍100。某些實例類型及數個不同機器人裝置此處出於繪示目的而展示，但機器人隊伍100可採用更多或更少之機器人裝置、可省略此處展示之某些類型且亦可包含未明確展示之其他類型之機器人裝置。另外，一倉庫環境此處經展示具有某些類型之固定組件及結構，但亦可在其他實例中使用其他類型、數目及放置之固定組件及結構。
在機器人隊伍100內展示之機器人裝置之一種實例性類型係一自主導引車輛(AGV)112，其可為具有可用於將個別包裹、箱子或運送箱自倉庫內之一個位置運輸至另一位置之車輪之一相對較小之行動裝置。機器人裝置之另一實例性類型係一自主叉車114，其係具有可用於運輸盒子之托盤及/或提升盒子之托盤(例如以將托盤放置至一貨架上而用於儲存)之一鏟車之一行動裝置。機器人裝置之一額外實例性類型係一機器人卡車裝載機/卸載機116，其係具有一機器人操縱器以及其他組件(諸如促進將盒子裝載至卡車或其他車輛上及/或自卡車或其他車輛卸載盒子之光學感測器)之一行動裝置。例如，可使用機器人卡車卸載機116將盒子裝載至可毗鄰於倉庫停靠之運貨卡車118上。在一些實例中，運貨卡車118之移動(例如以將包裹運送至另一倉庫)亦可與隊伍內之機器人裝置協調。
亦可或可代以包含除了此處所繪示之彼等行動裝置外之其他類型之行動裝置。在一些實例中，一或多個機器人裝置可使用除了地面上之車輪 外之運輸系統之不同模式。例如，一或多個機器人裝置可為空降(例如，四軸飛行器)的，且可用於諸如移動物件或收集環境之感測器資料之任務。
在進一步實例中，機器人隊伍100亦可包含可定位於倉庫內之各種固定組件。在一些實例中，一或多個固定機器人裝置可用於移動或以其他方式處理盒子。例如，一基架式機器人122可包含在固定至倉庫內之地面地板之一基架上提升之一機器人臂。基架式機器人122可經控制以在其他機器人之間分配盒子及/或堆疊且拆散盒子之托盤。例如，基架式機器人122可揀取且移動來自附近托盤140之盒子且將盒子分配至個別AGV 112以用於運輸至倉庫內之其他位置。
在額外實例中，機器人隊伍100可採用定位於一倉庫空間內之額外固定組件。例如，可使用高密度儲存貨架124儲存倉庫內之托盤及/或物件。儲存貨架124可經設計及定位以促進與該隊伍內之一或多個機器人裝置(諸如自主叉車114)之互動。在進一步實例中，某些地面空間亦可或可代以被選擇且用於儲存托盤或盒子。例如，托盤130在某段時間內可定位於倉庫環境內之選定位置處以允許揀取、分配或由機器人裝置中之一或多者以其他方式處理該等托盤。
圖1B係繪示根據一實例性實施例之一機器人倉庫隊伍100之組件之一功能方塊圖。機器人隊伍100可包含各種行動組件中之一或多者，諸如AGV 112、自主叉車114、機器人卡車裝載機/卸載機116及運貨卡車118。機器人隊伍100可另外包含定位於一倉庫或其他環境內之一或多個固定組件，諸如基架機器人122、密度儲存容器124及電池交換/充電站126。在進一步實例中，可在一隊伍內包含圖1B內繪示之不同數目及類型 之組件，可省略某些類型且亦可將額外功能及/或實體組件添加至圖1A以及圖1B繪示之實例。為了協調分離組件之動作，一全域控制系統150(諸如一遠端、基於雲端之伺服器系統)可與一些或全部系統組件及/或與個別組件之分離局部控制系統通信(例如，通過無線通信)。
在實例中，可在部署剩餘機器人隊伍100之前安裝某些固定組件120。在一些實例中，可在判定某些固定組件120(諸如基架機器人122或電池交換站126)之放置之前帶入一或多個行動機器人以繪製一空間之地圖。一旦獲得地圖資訊，系統可判定(例如，藉由運行模擬)如何在可用空間內佈局固定組件。在某些情況中，可選擇一佈局來最小化所需之固定組件之數目及/或由彼等組件使用之空間量。可在分離階段中或同時部署固定組件120及行動組件110。在額外實例中，可僅在特定時間段期間帶入某些行動組件110以完成特定任務。
在一些實例中，全域控制系統150可包含將任務分派至隊伍100內之不同機器人裝置之一中心計劃系統。該中心計劃系統可採用各種排程演算法來判定哪些裝置將在哪些時間內完成哪些任務。例如，可在其中個別機器人投標不同任務之情況中使用一競拍類型系統，且中心計劃系統可將任務指派至使總體成本最小化之機器人。在額外實例中，中心計劃系統可跨越一或多個不同資源，諸如時間、空間或能量使用最佳化。在進一步實例中，一計劃或排程系統亦可併入盒子揀取、打包或儲存之幾何學及物理學之特定態樣。
計劃控制亦可在個別系統組件間分配。例如，全域控制系統150可根據一全域系統計劃發佈指令，且個別系統組件亦可根據分離局部計劃操作。另外，可在一全域計劃內包含不同級別之細節，而其他態樣留給個別 機器人裝置進行局部計劃。例如，一全域計劃者可將目標目的地指派至行動機器人裝置，但可局部計劃或修改到達彼等目標目的地之完整路徑。
在額外實例中，一中心計劃系統可與個別機器人裝置上之局部視覺結合使用而協調機器人隊伍100內之機器人之功能。例如，可使用一中心計劃系統來使機器人相對靠近其等需到達之地。然而，中心計劃系統難以以毫米精確度命令機器人，除非將機器人拴至導軌或使用其他量測之組件精確地控制機器人位置。因此，可使用個別機器人裝置之局部視覺及計劃來允許不同機器人裝置之間之彈性。可使用一普通計劃者來使一機器人靠近一目標位置，在此情況中機器人之局部視覺可負責。在一些實例中，大多數機器人功能可經位置控制以使機器人相對較靠近目標位置，且接著當需要局部控制時可使用視覺及交握。
在進一步實例中，視覺交握可使得兩個機器人能夠藉由AR標籤或其他特性識別彼此且能夠在隊伍100內執行合作操作。在額外實例中，物項(例如，待運輸之包裹)亦可或可代以具有視覺標籤，機器人裝置可使用視覺標籤對該等物項執行操作(使用局部視覺控制)。特定言之，機器人裝置可使用該等標籤促進對該等物項之操縱。例如，可使用一托盤上之特定位置上之一或多個標籤來告知一鏟車在何處或如何舉起該托盤。
在額外實例中，可隨著時間之推移而使固定及/或行動組件之部署及/或計劃策略最佳化。例如，一基於雲端之伺服器系統可併入來自隊伍內之個別機器人及/或來自外部源之資料及資訊。接著，隨著時間之推移可改善策略以使得隊伍能夠使用較少空間、較少時間、較少功率、較少電力或跨其他變數最佳化。在一些實例中，最佳化可橫跨多個倉庫，其可能包含具有機器人隊伍及/或傳統倉庫之其他倉庫。例如，全域控制系統150可將 關於運貨車輪及設施之間之運輸時間之資訊併入至中心計劃中。
在一些實例中，一中心計劃系統有時可出故障，諸如當一機器人卡住或當包裹在一位置掉落且遺失時。因此，局部機器人視覺亦可藉由插入冗餘以處置其中中心計劃者出故障之情況來提供穩健性。例如，當一自主托盤搬運車通過且識別出一物件時，該托盤搬運車可將資訊上傳至一遠端、基於雲端之伺服器系統。此資訊可用於修復中心計劃中之錯誤，幫助定位機器人裝置或識別遺失物件。
在進一步實例中，一中心計劃系統可動態地更新含有機器人隊伍100及經歷機器人裝置之處理之物件之實體環境之一地圖。在一些實例中，該地圖可用關於動態物件(例如，移動之機器人及由機器人移動之包裹)之資訊連續更新。在額外實例中，一動態地圖可含有關於一倉庫內(或跨多個倉庫)之組件之當前構形或放置之資訊以及關於短期內所預期之構形或放置之資訊兩者。例如，該地圖可展示移動之機器人之當前位置及機器人未來之所預期位置，可使用該等位置來協調機器人之間之活動。該地圖亦可展示經歷處理之物項之當前位置以及物項之所預期之未來位置(例如，一物項現在處於何處且預期何時輸出該物項)。
在額外實例中，一些或全部機器人可在程序內之不同點處掃描物件上之標籤。可使用該掃描來尋找可應用於個別組件或特定物項以促進找到或記錄組件及物項之視覺標籤。此掃描可產生當由機器人操縱或運輸時不斷移動之一串物項。一潛在優點係供應商方面及顧客方面兩者上之增加之透明度。在供應商方面，可使用關於存貨之當前位置之資訊來避免存貨過多及/或將物項或物項之托盤移動至不同位置或倉庫以預測需求。在顧客方面，可使用關於特定物項之當前位置之資訊來判定將何時以改良之準確 性運送一特定包裹。
在一些實例中，機器人隊伍100內之一些或全部行動組件110可自配備有多個電池充電器之一電池交換站126定期接收充電之電池。特定言之，站126可用再充電電池替換一行動機器人之舊電池，此可防止機器人必須坐下等待電池電充。電池交換站126可配備有一機器人操縱器，諸如一機器人臂。機器人操縱器可將電池自一個別行動機器人移除且將該等電池附接至可用電池充電器。接著，該機器人操縱器可將定位於站126處之充電之電池移動至行動機器人中以替換移除之電池。例如，具有一弱電池之一AGV 112可經控制以移動至電池交換站126，在電池交換站126處，一機器人臂自AGV 112拉出一電池、將該電池放入一充電器中且為AGV 112提供一新電池。
在進一步實例中，可由一中心計劃系統對電池交換進行排程。例如，個別行動機器人可經構形以監測其等電池充電狀態。機器人可定期將指示其等電池狀態之資訊發送至中心計劃系統。接著，當需要或方便時，該中心計劃系統可使用此資訊來對隊伍內之個別機器人之電池替換排程。
在一些實例中，一隊伍100可含有使用不同類型之電池之數個不同類型之行動組件110。一電池交換站126因此可配備有用於不同類型之電池及/或行動機器人之不同類型之電池充電器。電池交換站126亦可配備有可為不同類型之機器人替換電池之一機器人操縱器。在一些實例中，行動機器人可具有含有多個電池之電池容器。例如，一自主叉車114(諸如一托盤搬運車)可具有擁有3或4個電池之一鋼桶。站126處之機器人臂可經構形以舉起整個電池桶且將個別電池附接至站126處之一架子上之電池充電器。接著，機器人臂可找出充電之電池來替換舊電池，且在將桶再插入至 托盤搬運車中之前將彼等電池移動回至桶中。
在進一步實例中，全域控制系統150及/或電池交換站126之一分離控制系統亦可使得電池管理策略自動化。例如，各電池可具有一條形碼或其他識別標記使得系統可識別個別電池。電池交換站126之一控制系統可計數個別電池再充電之次數(例如，以判定何時換水或完全用盡電池)。控制系統亦可記錄哪些電池已在哪些機器人裝置中花費時間，該等電池過去在站126處再充電花費多久及用於高效電池管理之其他相關性質。控制系統可使用此電池使用資訊來選擇機器人操縱器提供至特定行動機器人之電池。
在額外實例中，一電池交換站126在一些情況中亦可涉及一人類操作者。例如，站126可包含其中當需要時人們可安全執行手動電池更換或將新電池運送至該站以部署至隊伍100中之一裝備。
圖2A至圖2D繪示可包含於一機器人倉庫隊伍內之機器人裝置之數個實例。亦可包含在形式上自此處繪示之機器人裝置變化之其他機器人裝置以及其他類型之機器人裝置。
圖2A繪示根據一實例性實施例之一機器人卡車卸載機。在一些實例中，一機器人卡車卸載機可包含一或多個感測器、一或多個電腦及一或多個機器人臂。該等感測器可掃描含有一或多個物件之一環境以擷取視覺資料及/或三維(3D)深度資訊。接著，可將來自該等掃描之資料整合至對較大區域之一表示內以提供數位環境重建。在額外實例中，該重建環境可接著用於識別待揀取之物件、判定物件之揀取位置及/或計劃用於一或多個機器人臂及/或一行動基座之無碰撞軌跡。
機器人卡車卸載機200可包含具有用於抓握環境內之物件之一抓握組 件204之一機器人臂202。機器人臂202可使用抓握組件204來揀取且放置盒子以裝載或卸載卡車或其他容器。卡車卸載機200亦可包含具有用於運輸之車輪214之一可移動運貨車212。車輪214可為允許運貨車212以兩個自由度移動之完整車輪。另外，圍繞前輸送帶210之一包繞件可包含於完整運貨車212上。在一些實例中，圍繞前輸送帶之該包繞件可允許卡車裝載機200自一卡車容器或托盤卸載盒子或將盒子裝載至卡車容器或托盤而無需旋轉夾鉗204。
在進一步實例中，機器人卡車卸載機200之一感測系統可使用附接至一機器人臂202之一或多個感測器，諸如感測器206及感測器208，該等感測器可為當機器人臂202移動時感測關於環境之資訊之二維(2D)感測器及/或3D深度感測器。感測系統可判定關於可由一控制系統(例如，一電腦運行運動計劃軟體)使用以高效地揀取及移動盒子之環境之資訊。該控制系統可定位於該裝置上或可與該裝置遠端通信。在進一步實例中，來自在一行動基座上具有固定座架之一或多個2D或3D感測器(諸如，一前導航感測器216及一後導航感測器218)及安裝於一機器人臂上之一或多個感測器(諸如感測器206及感測器208)之掃描可經整合以建立環境之一數位模型，包含一卡車或其他容器之側、底面、頂部及/或前壁。通過使用此資訊，控制系統可使得行動基座導航至用於卸載或裝載之一位置中。
在進一步實例中，機器人臂202可配備有一夾鉗204，諸如一數位吸入抓握夾鉗。在此等實施例中，該夾鉗可包含可藉由遠端感測或單一點距離量測及/或藉由偵測吸入是否達成而打開或關閉之一或多個吸入閥。在額外實例中，數位吸入抓握夾鉗可包含一鉸接式延伸部。在一些實施例中，致動具有流變流體或粉末之吸入夾鉗之可能性可實現對具有高曲率之 物件之額外抓握。
卡車卸載機200可另外包含一馬達，該馬達可為由電源供電之一電馬達或其可由數個不同能量源(諸如一基於氣體之燃料或太陽能動力)供電。另外，該馬達可經構形以自一電源供應器接收電力。該電源供應器可將電力提供至機器人系統之各種組件且可表示(例如)一可再充電鋰離子或鉛酸電池。在一實例性實施例中，此等電池之一或多個組可經構形以提供電源。其他電源供應器材料及類型亦可行。
圖2B繪示根據一實例性實施例之一基架上之一機器人臂。更具體言之，基架機器人220可定位於一環境(諸如一倉庫環境)內且用於揀取、移動及/或以其他方式操縱伸手可及之物件。在一些實例中，基架機器人220可專門用於重物提升且無需電池來操作。基架機器人220可包含具有一末端執行器安裝之夾鉗224之一機器人臂222，末端執行器安裝之夾鉗224可為與相對於機器人卡車卸載機200描述之機器人操縱器202及夾鉗204相同之類型。機器人臂222可安裝於一基架226上，此可允許機器人臂222易於揀取且移動附近包裹(諸如)以在不同行動機器人之間分配包裹。在一些實例中，機器人臂222亦可操作以建構及/或拆分盒子之托盤。在額外實例中，基架226可包含允許一控制系統改變機器人臂222之高度之一致動器。
在進一步實例中，基架機器人220之一底部表面可為一狀如托盤之結構。例如，該底部表面可具有大致相等於用於一倉庫內之物件運輸或儲存之其他托盤之尺寸及形狀。藉由將基架機器人220之底部塑形為一托盤，可由一托盤搬運車或不同類型之自主叉車揀取基架機器人220且將其移動至一倉庫環境內之不同位置。例如，當一運貨卡車到達倉庫之一特定對接 端口時，可揀取一基架機器人220且將其移動至更靠近該運貨卡車之一位置以更高效地處理進出運貨卡車之盒子。
在額外實例中，基架機器人220亦可包含識別盒子及/或基架機器人220附近之其他機器人裝置之一或多個視覺感測器。例如，基架機器人220之一控制系統或一全域控制系統可使用來自基架機器人220上之感測器之感測器資料來識別基架機器人220之機器人臂222及夾鉗224揀取或操縱之盒子。在進一步實例中，亦可使用該感測器資料來識別行動機器人裝置以判定在何處分配個別盒子。亦可在一異質機器人隊伍內使用其他類型之機器人固定操縱站。
圖2C展示根據一實例性實施例之一自主導引車輛(AGV)。更具體言之，AGV 240可為能夠運輸個別盒子或箱子之一相對較小之行動機器人裝置。AGV 240可包含允許在一倉庫環境內運輸之車輪242。另外，可使用AGV 240之一頂部表面244來放置用於運輸之盒子或其他物件。在一些實例中，頂部表面244可包含旋轉傳送機以將物件移動進出AGV 240。在額外實例中，AGV 240可由可在一電池充電站處快速再充電及/或在一電池交換站處交換新電池之一或多個電池供電。在進一步實例中，AGV 240可另外包含此處未具體識別之其他組件，諸如用於導航之感測器。具有不同形狀及大小之AGV亦可包含於一機器人倉庫隊伍內，此可能取決於由一倉庫處置之包裹類型。
圖2D展示根據一實例性實施例之一自主叉車。更具體言之，自主叉車260可包含用於提升及/或移動盒子之托盤或其他較大材料之鏟車262。在一些實例中，鏟車262可經提升以到達一倉庫內之一儲存貨架或其他固定儲存結構之不同貨架。自主叉車260可另外包含用於運輸之車輪264以 運輸倉庫內之托盤。在額外實例中，自主叉車可包含一馬達及電源供應器以及一感測系統，諸如相對於機器人卡車卸載機200所描述之馬達及電源以及感測系統。自主叉車260之大小或形狀亦可自圖2D中繪示之自主叉車變化。
圖3係根據一實例性實施例之一電池組之一方塊圖。更具體言之，電池組300可包含圖3中繪示之組件，包含電池302、局部資料儲存組件304、控制器306及通信介面308。在進一步實例中，電池組300可包含比此處繪示之組件更少或更多之組件，且亦可以其他方式組合或分離某些組件。
電池302係經構形以將電力提供至一行動機器人裝置而允許該機器人在一環境內操作之一裝置。例如，電池302可用於提供用於機器人上之電子設備、致動器及感測器之操作之電力。另外，電池302可係再充電的使得定位於一電池交換站處之一電池充電器在一機器人裝置之操作期間耗盡後仍可為電池再充電。電池302可包含將儲存之化學能量轉換為電能量以為機器人供電之兩個或兩個以上電化學電池。在電池交換站處，一電池充電器可將電流施加至電池以使在使用電池302期間發生之化學反應反向。可使用之可再充電電池之實例性類型包含鋰離子電池、NiMh電池、NiCD電池、NiZn電池及AgZn電池。亦可使用其他類型之可再充電電池。
局部資料儲存組件304係經構形以儲存由一行動機器人裝置在操作期間獲取之資料之一裝置。在一些實例中，局部資料儲存組件304係使用塗佈有磁性材料之一或多個旋轉磁碟儲存數位資訊之一硬碟驅動機(HDD)。在其他實例中，局部資料儲存組件304係包含快閃記憶體作為數位儲存媒體之一固態驅動機(SSD)。在任一情況中，局部資料儲存組件304可擦除 使得在已將資料傳送至一電池交換站之後可從局部資料儲存組件304擦除由一機器人獲取之資料。
在進一步實例中，局部資料儲存組件304之容量可對應於電池302之電池壽命。特定言之，局部資料儲存組件304可足夠大以儲存期望由一機器人在機器人可使用來自電池302之電力操作之一定量時間中獲取之一資料量。例如，若電池302之電池壽命係8小時，則局部資料儲存組件304可足夠大以儲存8小時價值之資料。在一些實例中，一隊伍可採用不同電池大小(例如，針對不同類型之機器人或執行不同類型操作之機器人)。可使用不同硬式驅動機容量以對應於不同電池大小。例如，一第一電池組可包含具有2小時電池壽命之一電池及具有儲存2小時價值資料之容量之一硬式驅動機。一第二電池組可包含具有6小時電池壽命之一電池及具有儲存6小時價值資料之更大容量之一硬式驅動機。
控制器306係可使用通信介面308促進與局部資料儲存組件304之連接之一電腦。更具體言之，控制器306可使用通信介面308來建立電池組300與攜載電池組300之一機器人裝置之間之一低損耗電纜資料通道。控制器306亦可使用通信介面308來建立電池組300與正為電池302再充電之一電池交換站之一端口之間之一分離低損耗電纜資料通道。在一些實例中，通信介面308可為一乙太網路介面，諸如安裝於電池組300內之一電路板或網路卡。在進一步實例中，通信介面308可使用數種不同方式之資料傳輸硬體(包含光纖、共軸銅或短程無線)將資料傳送至局部資料儲存組件304及自局部資料儲存組件304傳送。
控制器306可提供斷接及再連接功能性以建立資料通道而允許電池組300連接至不同機器人之控制系統以允許將資料傳送至局部資料儲存組件 304。控制器306亦可使用此功能性來建立一資料通道以允許電池組300將資料傳送出局部資料儲存組件304至一電池交換站之一資料儲存系統。控制器306因此能夠存取局部資料儲存組件304而無需使用一SATA(串列ATA)介面，且控制器306亦可促進至多種不同類型之機器人及/或其他控制系統之連接。在進一步實例中，電池302亦可將電力提供至控制器306。
在進一步實例中，控制器306亦可充當電池302之一管理系統之頂部上之一抽象層。接著，控制器306可藉由攜載電池組300之一機器人及/或電池組300附接至之一電池交換站而促進電池狀態資訊之存取。例如，電池302之管理系統可監測且報告電池302之狀態，該狀態可包含諸如電壓、溫度、電池電量等等之資訊。然而，可藉由電池管理系統使用針對電池302之供應商特定協定完成此報告。在實例中，控制器306可提供用於一機器人裝置或一電池交換站之一簡單、標準協定以存取電池狀態資訊(例如，使用傳輸控制協定(TCP)、代表狀態傳送(REST)或一不同通信協定)。一機器人或一電池交換站因此可能夠自數個不同供應商存取電池之電池狀態資訊且無需知道不同電池特定協定。
在一些實例中，電池組300可儲存於一機器人裝置中之一盤內部，且該整個盤可傳送至電池交換站處之一端口。在進一步實例中，電池組300可包含含有電池組300之組件之各者之一密封容器。該密封容器可包含一或多個開口(例如，以允許電池302或通信介面308與一機器人或一電池交換站之一端口連接)。亦可使用涉及耦合至一硬式驅動機以作為一電池組之一部分之一電池之其他實體構形。
圖4繪示根據一實例性實施例之用於機器人之一電池交換站。更具體 言之，電池交換站400可包含用於自行動機器人(諸如AGV 470)接收電池組之數個端口402、404、406、412、414及416。端口412、414及416繪示為當前係空的(例如，等待接收具有一耗盡電池之一電池組)。如所繪示，各端口含有一電池充電器及一通信介面。特定言之，端口412包含電池充電器422及乙太網路介面432，端口414包含電池充電器424及乙太網路介面434，且端口416包含電池充電器426及乙太網路介面436。電池充電器可經構形以為附接至端口之電池組之電池充電而通信介面用於將資料自電池組之硬式驅動器傳送至電池交換站之一資料儲存系統(例如，一分離硬式驅動機)。電池充電器及通信介面亦可不同地經定位或採取與所繪示之形式不同之形式。
端口402、404及406繪示為含有處於不同狀態中之電池組。特定言之，端口402可已接收包含一耗盡電池及變滿驅動機之電池組452。電池組452可能剛剛由使用電池組452之電池來操作之一機器人(諸如AGV 470)而提供至電池交換站400。此外，端口404可已在一更早時間點處接收電池組454。據此，端口404之電池充電器可已對電池組454之電池部分充電而端口404之通信介面轉移儲存於電池組454之硬式驅動機上之一部分資料。另外，端口406可已在一甚至更早之時間點處接收電池組456。據此，端口406之電池充電器可已完全對電池組456之電池充電而端口406之通信介面轉移儲存於電池組456之硬式驅動機上之全部資料。在此實例中，電池組456現在可易於再部署至隊伍內(例如，至AGV 470)。
在實例中，各端口之通信介面可允許建立可在端口之一電池充電器對電池完全再充電所需之一時間量中自電池組傳送來自一電池組之硬式驅動機之全部資料之一足夠高之頻寬連接。各端口之通信介面可使用數種不 同方式之資料傳輸硬體(包含光纖、共軸銅或短程無線)來自附接之電池組之硬式驅動機傳送資料。
在進一步實例中，電池交換站400可包含具有用於一隊伍內之不同類型之機器人之不同類型之電池充電器之多個不同類型之端口。例如，可使用較小之端口來為AGV之電池充電而可使用較大之端口來為自主鏟車之電池充電。
在一些實例中，電池交換站400亦可包含一機器人臂460以在機器人與交換站處之端口之間移動電池。例如，機器人臂460可經控制以將含有使用之電池組之盤自行動機器人(諸如AGV 470)移除，且接著可經控制以將電池組附接至交換站處之可用端口，諸如端口412至416。機器人臂460亦可經控制以將具有再充電之電池及空硬式驅動機之電池組再附接至站處之行動機器人。在其他實例中，電池組亦可以除了使用一機器人臂外之其他方式在機器人與交換站之間移動。
在進一步實例中，電池交換站400亦可含有一控制系統。該控制系統可使用端口中之一者之通信介面來與附接至端口之一電池組建立一資料通道。例如，交換站之控制系統可與電池組之一局部控制系統(諸如參考圖3描述之控制器306)通信。接著，可使用該資料通道來將資料自電池組之硬式驅動機傳送至電池交換站之一資料儲存系統。在資料經傳送後，其可經擦除以釋放未來由另一機器人裝置使用之記憶體。
在額外實例中，控制系統亦可經構形以判定哪些端口將接收之電池組附接至特定機器人以及交換站處之哪些可用電池組提供至特定機器人。在一些實例中，控制系統可基於經再充電之電池組之電池及空硬式驅動機而識別電池組何時準備好再部署。該控制系統接著可識別站處的待為其提 供電池組之一特定機器人。
該控制系統亦可採用各種電池管理策略來判定將哪些電池組提供至哪些機器人。例如，該控制系統可儲存指示個別電池組之使用歷史之使用資料(例如，在特定機器人中花費之時間)。接著，該控制系統可使用該使用資料來判定如何部署一隊伍內之電池組。例如，可識別具有一表現不佳之電池之一電池組且僅當無其他電池組可用時部署該電池組。
在其他實例中，電池交換站400可具有多個分離控制系統。例如，該交換站之各端口可具有一分離控制系統以僅促進與附接至該特定端口之電池組之通信。在進一步實例中，各端口亦可具有其本身之資料儲存組件以自個別電池組之硬式驅動機接收傳送之記憶體。接著，端口之資料儲存組件之各者可將資料中繼至一中心資料儲存系統(例如，定期或一選定後續時間點)。
在一些實例中，一電池交換站之資料儲存系統可為用於一機器人隊伍之中心資料儲存系統。該資料儲存系統因此可收集且局部儲存由數個機器人在一段時間內獲取之資料。在其他實例中，一電池交換站之資料儲存系統可充當保持由機器人獲取之資料直至可將資料傳送至一不同位置之一臨時快取記憶體。例如，可以將不干擾其他無線網路訊務(例如，來自彼此通信之機器人)之速率及/或次數而通過一無線網路將資料自該臨時快取記憶體傳送至一遠端中心資料儲存系統。因此，電池交換站處之一臨時快取記憶體可在電池再充電時允許資料從機器人之快速傳送，且亦允許資料在一隨後選定時間處無線傳送至一遠端位置而不破壞一機器人隊伍之操作。
圖5包含根據一實例性實施例之展示可允許一行動機器人裝置在一環 境內操作之一方法500之一流程圖。可由先前相對於圖1A至圖1B及/或圖2A至圖2D繪示及描述之行動機器人裝置中之任何者實施方法500。另外，可由此一機器人裝置之一局部控制系統實施部分或全部方法500。在進一步實例中，亦可由數種不同可能類型之行動自主裝置或車輛執行方法500。在進一步實例中，亦可由與一或多個機器人裝置通信之一遠端控制系統執行部分或全部方法500，諸如相對於圖1B描述之全域控制系統150。
此外，應注意，結合本文描述之流程圖描述之功能性可實施為特殊功能及/或經構形之通用功能硬體模組、由一處理器執行之用於達成特定邏輯功能、判定及/或結合圖5中展示之流程圖描述之步驟之程式碼之部分。在所使用之處，程式碼可儲存於任何類型之電腦可讀媒體上，例如(諸如)包含一磁碟或硬式驅動機之一儲存裝置。
另外，圖5中展示之流程圖之各方塊可表示經接線以執行程序中之特定邏輯功能之電路。除非另外具體指示，否則可取決於所涉及之功能性而以不同於展示或討論之順序執行圖5中展示之流程圖中之功能(包含實質上同時執行之分開描述之功能)或甚至在一些實例中以倒序執行該等功能，只要維持描述之方法之總體功能性即可。
如由圖5之方塊502所展示，方法500可涉及一行動機器人裝置自一第一電池組之一電池接收電力以在一環境內操作。例如，該電池可提供電力以使機器人導航、使機器人之控制系統發揮作用、且使機器人之感測器在操作期間接收感測器資料。當與第一電池組操作時，機器人可執行任何數目之不同功能。在一些實例中，機器人可為執行如先前描述之機器人之一倉庫隊伍之操作之行動機器人之類型中之一者。
圖6A繪示根據一實例性實施例之在一倉庫環境內攜載一電池組之一行動機器人裝置之一實例。更具體言之，機器人630可具有包含一電池及用於資料儲存之一硬式驅動機兩者之一電池組640。如所展示，電池組640最初可含有一充滿電之電池及一空資料儲存組件。機器人630亦可具有用於自環境收集資訊之任何數目之不同感測器，諸如立體相機632。
機器人630可經控制以在倉庫600內操作。例如，機器人630可揀取且在倉庫600中之不同位置之間載運盒子。倉庫600亦可包含一電池交換站602，該電池交換站602具有諸如參考圖4描述之數個端口。例如，一個可用端口可包含通信介面604及電池充電器606，且一第二可用端口可包含通信介面608及電池充電器610。倉庫600亦可包含定位於交換站602處之一固定機器人臂620以在個別行動機器人與交換站602之間移動電池組。
再參考圖5，方法500可進一步涉及行動機器人裝置在行動機器人裝置與第一電池組之間建立一第一資料通道，如由方塊504所展示。更具體言之，機器人裝置之一控制系統可使用一通信介面(諸如一乙太網路介面)與電池組之一局部控制系統通信。該資料通道可用於在機器人裝置與電池組之間連續或定期傳輸資料。
方法500可進一步涉及機器人裝置使用第一資料通道將由行動機器人裝置在操作期間獲取之感測器資料傳送至第一電池組之一局部資料儲存組件，如由方塊506所展示。更具體言之，感測器資料可為當機器人在環境中移動時指示由深度感測器、視覺感測器及/或該機器人上之其他類型之感測器獲取之環境之資料。資料之傳送可與機器人裝置自電池組之電池接收電力以繼續在環境內操作同時發生。
在一些實例中，當接收到感測器資料時，該感測器資料可連續自行 動機器人傳送至電池組。在其他實例中，可首先由行動機器人之一控制系統處理資料。例如，資料可經處理以僅判定藉由儲存至電池組之硬式驅動機而記錄之資料之某些部分。在一項實例中，行動機器人可識別操作中之錯誤，且將約在識別之錯誤之時間處獲取之記錄資料儲存至電池組之硬式驅動機(例如，以在一後續時間點處幫助除錯)。
圖6B繪示根據一實例性實施例之一後續時間點處之來自圖6A之行動機器人。更具體言之，在行動機器人630已與電池組640操作一段時間後，電池組640之電池可如所繪示而部分耗盡。另外，電池組640之資料儲存組件可部分充滿。例如，可將來自行動機器人630上之立體感測器632之感測器資料傳送至電池組640之資料儲存組件。在一項實例中，可將由立體感測器632擷取之資料之各訊框記錄至電池組640之資料儲存組件。藉由使用一低損耗電纜連接來最終擷取電池交換站處之此資料，最終可由隊伍之一控制系統恢復大量資料，若僅依靠與機器人630之一無線連接則此係不可行的。
再參考圖5，方法500可進一步涉及機器人裝置導航至一電池交換站，如由方塊508所展示。更具體言之，機器人裝置可導航至交換站以將包含其電池及局部資料儲存組件之第一電池組傳送至電池交換站。接著，當來自機器人之儲存於局部資料儲存組件上之感測器資料傳輸出電池組之局部資料儲存組件時可對電池再充電。
在一些實例中，機器人裝置可回應於判定其電池組中之電池已耗盡(例如，低於一臨限電池電量)而導航至電池交換站。在其他實例中，機器人裝置可回應於判定電池組之硬式驅動機已滿(例如，低於可用剩餘記憶體之一臨限量)而導航至電池交換站。
圖6C繪示根據一實例性實施例之一後續時間點處之來自圖6B之行動機器人。更具體言之，在行動機器人630在倉庫600內操作一段時間後，電池組640之電池可在電池組640之硬式驅動機充滿由機器人630獲取之資料而耗盡。接著，機器人630可導航至電池交換站602以卸下電池組640，使得可對電池組640中之電池再充電且可恢復儲存之感測器資料(例如，至耦合至電池交換站602之一資料儲存系統)。例如，機器人臂620可將電池組640實體地傳送至含有通信介面608及電池充電器610之交換站處之可用端口。接著，當電池充電器610為電池組640之電池再充電時，可使用通信介面608來傳送來自電池組640之資料儲存組件之所儲存資料(例如，使用一有線或其他類型之低損耗電纜實體資料連接)。
再參考圖5，方法500可進一步涉及行動機器人裝置自電池交換站接收一第二電池組以在環境內繼續操作，如由方塊510所展示。更具體言之，在將含有一耗盡電池及/或變滿之資料儲存組件之第一電池組傳送至交換站之後，機器人裝置接著可接收具有一再充電電池及空硬式驅動機之另一電池組。據此，機器人裝置可繼續隊伍內之操作而不必等待先前已使用之電池再充電且不必等待先前已用於儲存感測器資料之硬式驅動機清空。
如圖6C中所展示，在電池交換站602處可用一可用電池組650。特定言之，另一機器人可卸下電池組650，且當電池組650之硬式驅動機清空儲存之資料時，電池組650之電池可在站602處再充電。據此，機器人臂620可經控制(例如，藉由交換站602之一控制系統)以揀取可用電池組650且將其傳送至機器人630中。
圖6D繪示根據一實例性實施例之在一後續時間點處之來自圖6C之行 動機器人。更具體言之，在自交換站602接收電池組650之後，機器人630可繼續倉庫600內之操作。特定言之，機器人630現可自電池組650之電池接收電力，且建立一新資料通道來將感測器資料傳送至電池組650之硬式驅動機。同時，可由交換站602處理先前由機器人630使用之電池組640以使電池組640準備好再部署。特定言之，當自電池組640之硬式驅動機恢復先前由機器人630收集之感測器資料時，電池組640之電池可再充電。 一旦對電池組640之電池再充電且電池組640之硬式驅動機已清空，則可將電池組640提供至隊伍中之另一機器人。
本發明並不就此申請案中描述之意欲為各種態樣之繪示之特定實施例而言受限制。可在不違背本發明之精神及範疇之情況下作出諸多修改及變動，如熟習技術者將明白。熟習技術者將自以上描述明白除本文闡述外之本發明之範疇內之功能相同之方法及設備。此等修改及變動意欲歸屬於隨附申請專利範圍之範疇內。
以上詳細說明描述參考隨附圖式之所揭示之系統、裝置及方法之各種特徵及功能。在圖中，除非內容脈絡有另外明確指示，否則類似符號通常識別類似組件。本文及圖中描述之實例性實施例不意欲具有限制性。可利用其他實施例且可在不違背本文呈現之發明標的之精神及範疇之情況下作出其他改變。將易於瞭解，可在廣泛多種不同構形中配置、替換、組合、分離及設計如本文大體上所描述且在圖中繪示之本發明之態樣，本文明確考量所有不同構形。
表示資訊之一處理之一方塊可對應於可經構形以執行本文描述之方法或技術之特定邏輯功能之電路。替代地或此外，表示資訊之一處理之一方塊可對應於一模組、一分段或程式碼之一部分(包含相關資料)。該程式 碼可包含由一處理器執行以用於實施方法或技術中之特定邏輯功能或動作之一或多個指令。程式碼及/或相關資料可儲存於任何類型之電腦可讀媒體上，諸如包含一磁碟或硬式驅動機或其他儲存媒體之一儲存裝置。
電腦可讀媒體亦可包含非暫時性電腦可讀媒體，諸如短時間內儲存資料之電腦可讀媒體(如暫存器記憶體、處理器快取記憶體及隨機存取記憶體(RAM))。電腦可讀媒體亦可包含在較長時間段內(諸如輔助或永久長期儲存)儲存程式碼及/或資料之非暫時性電腦可讀媒體，如(例如)唯讀記憶體(ROM)、光碟或磁碟、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)。電腦可讀媒體亦可為任何其他揮發性或非揮發性儲存系統。一電腦可讀媒體可被視為一電腦可讀儲存媒體(例如)或一有形儲存裝置。
再者，表示一或多個資訊傳輸之一方塊可對應於相同實體裝置中之軟體及/或硬體模組之間之資訊傳輸。然而，其他資訊傳輸可為不同實體裝置中之軟體模組及/或硬體模組之間之傳輸。
圖中展示之特定配置不應視為具有限制性。應瞭解，其他實施例可包含一給定圖中展示之各元件之更多或更少個。此外，可組合或省略一些繪示之元件。此外，一實例性實施例可包含未在圖中繪示之元件。
儘管已在本文中揭示各種態樣及實施例，但熟習技術者將明白其他態樣及實施例。本文揭示之各種態樣及實施例係出於繪示之目的且不意欲具有限制性，其中由隨附申請專利範圍指示真正範疇。

Claims (20)

  1. 一種利用機器人於電池交換站之方法，其包括：由一行動機器人裝置自一第一電池組之一電池接收電力以在一環境內操作；由該行動機器人裝置在該行動機器人裝置與該第一電池組之間建立一第一資料通道；使用該第一資料通道將由該行動機器人裝置在操作期間獲取之感測器資料傳送至該第一電池組之一局部資料儲存組件；由該行動機器人裝置導航至一電池交換站以將含有該電池及具有該感測器資料之該局部資料儲存組件之該第一電池組傳送至該電池交換站；及在將該第一電池組自該行動機器人裝置傳送至該電池交換站之後，藉由該電池交換站擷取及擦除來自該第一電池組之該局部資料儲存組件之感測器資料，且同時充電該第一電池組之該電池；及藉由該行動機器人裝置自該電池交換站接收一第二電池組以在該環境內繼續操作。
  2. 如請求項1之利用機器人於電池交換站之方法，其進一步包括：判定該第一電池組之該電池已耗盡；及回應於判定該第一電池組之該電池已耗盡而導航至該電池交換站。
  3. 如請求項1之利用機器人於電池交換站之方法，其進一步包括：判定該第一電池組之該局部資料儲存組件已滿；及回應於判定該第一電池組之該局部資料儲存組件已滿而導航至該電池交換站。
  4. 如請求項1之利用機器人於電池交換站之方法，其進一步包括：自該第二電池組之一電池接收電力以繼續在該環境內操作；在該行動機器人裝置與該第二電池組之間建立一第二資料通道；及使用該第二資料通道將由該行動機器人裝置在繼續操作期間獲取之感測器資料傳送至該第二電池組之一局部資料儲存組件。
  5. 如請求項1之利用機器人於電池交換站之方法，其進一步包括：藉由與該第一電池組之一局部控制系統通信而建立該第一資料通道。
  6. 如請求項1之利用機器人於電池交換站之方法，其進一步包括：識別機器人操作中之一錯誤；及回應於識別機器人操作中之該錯誤而使用該第一資料通道將由該行動機器人裝置在識別該錯誤時之一段時間期間獲取之感測器資料傳送至該第一電池組之該局部資料儲存組件。
  7. 一種電池交換站，其包括： 一資料儲存系統；複數個端口，其用於自行動機器人裝置接收電池組，其中一端口包括：一電池充電器，其為耦合至該端口之一電池組之一電池充電；及一通信介面，其將資料自該電池組之一局部資料儲存組件傳送至該資料儲存系統；及一控制系統，其經構形以：使得該複數個端口之一給定端口之該通信介面與耦合至該給定端口之一給定電池組建立一資料通道；且使用該資料通道將儲存之感測器資料自該給定電池組之一局部資料儲存組件傳送至該資料儲存系統，並將來自該給定電池組之該局部資料儲存組件的該儲存之感測器資料擦除且同時由位於該電池交換站之該給定端口之該電池充電器為該給定電池組之一電池充電。
  8. 如請求項7之電池交換站，其中該控制系統進一步經構形以：判定已為一特定電池組之一電池再充電，其中該特定電池組耦合至該複數個端口中之一特定端口；判定該特定電池組之一局部資料儲存組件已清空；且在判定該特定電池組之該電池已再充電且該特定電池組之該局部資料儲存組件已清空之後，使得將該特定電池組傳送至位於靠近該電池交換站之一第一機器人。
  9. 如請求項8之電池交換站，其中在該特定端口處自不同於該第一機器人之一第二機器人接收該特定電池組。
  10. 如請求項7之電池交換站，其進一步包括一機器人操縱器，其中該機器人操縱器經構形以：將一特定電池組自定位於靠近該電池交換站之一行動機器人裝置移除；且將該特定電池組附接至該複數個端口中之至少一個可用端口。
  11. 如請求項7之電池交換站，其中該複數個端口包括複數種類型之電池充電器來為一隊機器人裝置內之對應複數種不同類型之行動機器人裝置之電池充電。
  12. 如請求項7之電池交換站，其中該控制系統進一步經構形以使得該給定端口之該通信介面與該給定電池組之一局部控制系統通信。
  13. 如請求項7之電池交換站，其中該控制系統進一步經構形以：儲存指示個別電池組之使用歷史之使用資料；且基於該使用資料，選擇具有再充電之電池及空局部資料儲存組件之特定電池組以傳送至定位於靠近該電池交換站之特定行動機器人裝置。
  14. 如請求項7之電池交換站，其中該複數個端口中之各者之該通信介面包括一乙太網路介面。
  15. 一種電池組，其包括：一電池，其經構形以將電力提供至一機器人；一局部資料儲存組件，其經構形以儲存在機器人操作期間獲取之資料；及一控制器，其經構形以：在該電池組與一給定機器人之間建立一第一資料通道且同時該電池組實體地耦合至該給定機器人，使得該電池組之該電池將電力提供至該給定機器人；使用該第一資料通道將感測器資料自該給定機器人傳送至該電池組之該局部資料儲存組件以用於儲存；在該電池組與一電池交換站之間建立一第二資料通道且同時將該電池組實體地耦合至該電池交換站，以藉由該電池交換站為該電池組之該電池充電；且使用該第二資料通道將儲存於該電池組之該局部資料儲存組件中之該感測器資料傳送至該電池交換站，並將來自該電池組之該局部資料儲存組件的該感測器資料擦除，且同時藉由該電池交換站為該電池組之該電池充電。
  16. 如請求項15之電池組，其進一步包括含有該電池、該局部資料儲存組件及該控制器之一密封容器。
  17. 如請求項15之電池組，其中該電池之一電池壽命對應於該局部資料儲存組件之一大小，使得該局部資料儲存組件足夠大以儲存在由該電池之該電池壽命指示之一段時間內之機器人操作期間可獲取之一資料量。
  18. 如請求項15之電池組，其中該電池組之該電池進一步經構形以將電力提供至該電池組之該控制器。
  19. 如請求項15之電池組，其進一步包括一乙太網路介面以建立該第一資料通道及該第二資料通道。
  20. 如請求項15之電池組，其中該控制器進一步經構形以：在該電池交換站處對該電池再充電且清空該局部資料儲存組件之後，在該電池組與一不同機器人之間建立一第三資料通道，且同時將該電池組實體地耦合至該不同機器人，使得該電池組之該電池將電力提供至該不同機器人；且使用該第三資料通道來將資料自該不同機器人傳送至該電池組之該局部資料儲存組件以用於儲存。
TW105132315A 2015-10-07 2016-10-06 電池交換站、電池組及利用機器人於電池交換站之方法 TWI631062B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/876,947 US9776326B2 (en) 2015-10-07 2015-10-07 Battery and hard drive exchange station for robots
US14/876,947 2015-10-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201728513A TW201728513A (zh) 2017-08-16
TWI631062B true TWI631062B (zh) 2018-08-01

Family

ID=58488338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105132315A TWI631062B (zh) 2015-10-07 2016-10-06 電池交換站、電池組及利用機器人於電池交換站之方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9776326B2 (zh)
EP (2) EP3808513A1 (zh)
CN (1) CN108136580B (zh)
TW (1) TWI631062B (zh)
WO (1) WO2017062259A1 (zh)

Families Citing this family (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101784547B1 (ko) * 2013-09-03 2017-10-12 주식회사 엘지화학 트레이의 출고 최적화 방법 및 이를 이용하는 시스템
KR20180070624A (ko) 2015-10-13 2018-06-26 스타쉽 테크놀로지스 오 자동 또는 반자동 배달을 위한 방법 및 시스템
EP3370979B1 (en) 2015-11-02 2020-06-03 Starship Technologies OÜ System and method for traversing vertical obstacles
WO2017076806A1 (en) 2015-11-02 2017-05-11 Starship Technologies Oü Obstacle traversing mobile robot
EP3419918B1 (de) * 2016-02-26 2021-10-27 Baumüller Nürnberg GmbH Regalbediengerät für einen parallelen betrieb eines hochregallagers sowie ein betriebsverfahren hierfür
JP2017211406A (ja) * 2016-05-23 2017-11-30 富士ゼロックス株式会社 制御装置、処理装置システム及びプログラム
EP3258433A1 (en) 2016-06-17 2017-12-20 Starship Technologies OÜ Method and system for delivering items
US10216188B2 (en) * 2016-07-25 2019-02-26 Amazon Technologies, Inc. Autonomous ground vehicles based at delivery locations
US11880784B2 (en) 2016-08-05 2024-01-23 Starship Technologies Oü System and mobile freight station and method for distribution, delivery, and collection of freight
US10248120B1 (en) * 2016-09-16 2019-04-02 Amazon Technologies, Inc. Navigable path networks for autonomous vehicles
US10210896B2 (en) 2016-09-27 2019-02-19 International Business Machines Corporation Wireless tape cartridge handling
US10615634B2 (en) * 2016-09-27 2020-04-07 International Business Machines Corporation Using a rechargeable power source for tape cartridge handling
US10222798B1 (en) 2016-09-29 2019-03-05 Amazon Technologies, Inc. Autonomous ground vehicles congregating in meeting areas
US10245993B1 (en) 2016-09-29 2019-04-02 Amazon Technologies, Inc. Modular autonomous ground vehicles
US10241516B1 (en) 2016-09-29 2019-03-26 Amazon Technologies, Inc. Autonomous ground vehicles deployed from facilities
US10303171B1 (en) 2016-09-29 2019-05-28 Amazon Technologies, Inc. Autonomous ground vehicles providing ordered items in pickup areas
US10953555B2 (en) * 2016-10-14 2021-03-23 IAM Robotics, LLC Field replaceable battery pack and lift counterbalance for a mobile manipulation robot
EP3330908A1 (en) 2016-12-02 2018-06-06 Starship Technologies OÜ System and method for securely delivering packages to different delivery recipients with a single vehicle
WO2018099930A1 (en) 2016-12-02 2018-06-07 Starship Technologies Oü System and method for securely delivering packages to different delivery recipients with a single vehicle
WO2018108832A1 (en) 2016-12-14 2018-06-21 Starship Technologies Oü Robot, system and method detecting and/or responding to transitions in height
US10310500B1 (en) 2016-12-23 2019-06-04 Amazon Technologies, Inc. Automated access to secure facilities using autonomous vehicles
US10308430B1 (en) 2016-12-23 2019-06-04 Amazon Technologies, Inc. Distribution and retrieval of inventory and materials using autonomous vehicles
US10310499B1 (en) 2016-12-23 2019-06-04 Amazon Technologies, Inc. Distributed production of items from locally sourced materials using autonomous vehicles
EP3622499A1 (en) 2017-05-11 2020-03-18 Starship Technologies OÜ A signalling device and system for increasing visibility of a mobile robot
WO2018215562A1 (en) 2017-05-24 2018-11-29 Starship Technologies Oü Device and method for detection and localization of vehicles
WO2018213931A1 (en) * 2017-05-25 2018-11-29 Clearpath Robotics Inc. Systems and methods for process tending with a robot arm
WO2018215579A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Starship Technologies Oü A device, method and system for swapping and/or charging a battery of a mobile robot
WO2018215581A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Starship Technologies Oü A battery and a system for swapping and/or charging a battery of a mobile robot
EP3659104B1 (en) 2017-07-28 2024-01-17 Starship Technologies OÜ Device and system for secure package delivery by a mobile robot
DE102018200435B3 (de) * 2017-07-31 2018-11-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern eines Roboters
US11422569B2 (en) 2017-08-31 2022-08-23 Clearpath Robotics Inc. Systems and methods for generating a mission for a self-driving material-transport vehicle
US10282995B2 (en) 2017-09-05 2019-05-07 Starship Technologies Oü Mobile robot having collision avoidance system for crossing a road from a pedestrian pathway
EP3682385A1 (en) 2017-09-15 2020-07-22 Starship Technologies OÜ System and method for item delivery by a mobile robot
US11607970B2 (en) * 2017-09-27 2023-03-21 Mohan Dewan Mobile power storage, transport and distribution system
WO2019068634A1 (en) 2017-10-02 2019-04-11 Starship Technologies Oü DEVICE AND METHOD FOR DISTRIBUTING ARTICLES CONSUMABLE BY A MOBILE ROBOT
CN109502233A (zh) * 2017-10-30 2019-03-22 蔚来汽车有限公司 双向输送装置
US11392121B2 (en) 2017-10-31 2022-07-19 Clearpath Robotics Inc. Systems and methods for operating robotic equipment in controlled zones
EP3704555B1 (en) 2017-11-02 2023-07-19 Starship Technologies OÜ Visual localization and mapping in low light conditions
EP3703987A1 (en) * 2017-11-03 2020-09-09 Starship Technologies OÜ Device, system and method for storing, safeguarding and maintaining a mobile robot
CN109829665B (zh) 2017-11-23 2023-11-07 菜鸟智能物流控股有限公司 物品拣选调度请求的处理方法及相关设备
CN109861313B (zh) * 2017-11-30 2022-10-18 上海微电子装备（集团）股份有限公司 电池更换装置、电池更换系统及调度方法
US10343286B2 (en) 2017-12-01 2019-07-09 Starship Technologies Oü Storage system, use and method with robotic parcel retrieval and loading onto a delivery vehicle
US11897360B2 (en) 2018-03-08 2024-02-13 Sony Corporation Information processing device, information processing method, and program
CA3089338A1 (en) * 2018-04-03 2019-10-10 Walmart Apollo, Llc Contingency battery charging system
WO2019224162A1 (en) 2018-05-22 2019-11-28 Starship Technologies Oü Method and system for analyzing robot surroundings
JP6564502B1 (ja) * 2018-06-29 2019-08-21 レスク株式会社 バッテリ管理システム
EP3841516A1 (en) 2018-08-22 2021-06-30 Starship Technologies OÜ Method and system for traffic light signal detection and usage
DE102018217470A1 (de) * 2018-10-12 2020-04-16 Krones Ag Verfahren zum Einsatz eines Robotersystems und Robotersystem für eine Behälterverarbeitungsanlage
US11161245B2 (en) * 2018-10-25 2021-11-02 Wells Fargo Bank, N.A. Systems and methods for secure locker feeders
CN109483234B (zh) * 2018-11-02 2020-06-09 北京卫星制造厂有限公司 一种基于移动机器人的智能制造系统及方法
TWI721628B (zh) * 2018-11-22 2021-03-11 仁寶電腦工業股份有限公司 搬運裝置、搬運系統及貨架搬運方法
US11392130B1 (en) 2018-12-12 2022-07-19 Amazon Technologies, Inc. Selecting delivery modes and delivery areas using autonomous ground vehicles
US10919162B2 (en) * 2018-12-26 2021-02-16 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for efficient power management of modular mobile robot platforms with replaceable batteries
US11046518B2 (en) 2019-01-14 2021-06-29 Mujin, Inc. Controller and control method for robot system
JP6738112B2 (ja) * 2019-01-14 2020-08-12 株式会社Ｍｕｊｉｎ ロボットシステムの制御装置及び制御方法
ES2964140T3 (es) * 2019-01-31 2024-04-04 Vorwerk Co Interholding Electrodoméstico de funcionamiento con batería y estación de carga de batería
EP3948742A1 (en) 2019-04-01 2022-02-09 Starship Technologies OÜ System and method for vending items
US10766141B1 (en) * 2019-05-09 2020-09-08 Mujin, Inc. Robotic system with a coordinated transfer mechanism
EP3969231A1 (en) 2019-05-16 2022-03-23 Starship Technologies OÜ Method, robot and system for interacting with actors or item recipients
JP7357873B2 (ja) * 2019-05-21 2023-10-10 川崎重工業株式会社 給電システム及び給電装置
US11958183B2 (en) 2019-09-19 2024-04-16 The Research Foundation For The State University Of New York Negotiation-based human-robot collaboration via augmented reality
WO2021061810A1 (en) 2019-09-26 2021-04-01 Amazon Technologies, Inc. Autonomous home security devices
US10796562B1 (en) 2019-09-26 2020-10-06 Amazon Technologies, Inc. Autonomous home security devices
DE102019126260A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-01 Volocopter Gmbh Verfahren zur Datenübertragung, Datenträgereinheit, Batteriesystem und Fluggerät mit Datenträgereinheit
US11267653B2 (en) * 2019-10-07 2022-03-08 Google Llc Modular multifunctional workcells for autonomous guided vehicle applications
DE102020006741A1 (de) * 2019-11-15 2021-05-20 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren zur Übertragung von Daten
JP7434944B2 (ja) * 2020-01-30 2024-02-21 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステムおよび制御装置
FR3107862B1 (fr) * 2020-03-05 2022-02-11 Solystic Installation logistique comprenant une flotte de véhicules de type robots navettes guidés automatiquement à distance pour le transport d’objets
CN111391691B (zh) * 2020-03-06 2021-05-18 上海大族富创得科技有限公司 基于视觉的标的对准方法、系统和计算机可读存储介质
US11710411B2 (en) * 2020-05-08 2023-07-25 The Travelers Indemnity Company Systems and methods for autonomous hazardous area data collection
CN111562790B (zh) * 2020-07-14 2020-11-17 广州合创未来科技有限公司 一种移动机器人自动更换功能箱的控制系统及控制方法
US11794342B2 (en) * 2020-07-17 2023-10-24 Intrinsic Innovation Llc Robot planning using unmanned aerial vehicles
WO2022187081A1 (en) * 2021-03-02 2022-09-09 Solana Technologies Inc. Cooperative orchestration and scheduling of rechargeable energy-powered devices
WO2023023977A1 (zh) * 2021-08-25 2023-03-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 用于更换车辆的电池的方法、换电车及电子设备
AU2022359224A1 (en) * 2021-10-08 2024-04-11 Epiroc Rock Drills Aktiebolag Optimal energy storage utilization
US20230205291A1 (en) * 2021-12-27 2023-06-29 Sanctuary Cognitive Systems Corporation Systems and methods for powering robots
GB2619064A (en) * 2022-05-26 2023-11-29 Ocado Innovation Ltd A combined power and data unit for a storage and retreival system, and related devices
AU2022224736A1 (en) * 2022-08-30 2024-03-21 Caterpillar Underground Mining Pty Ltd Underground mine energy management system
WO2024090572A1 (ja) * 2022-10-27 2024-05-02 ソフトバンクグループ株式会社 ピッキングシステム、カートロボット、方法、および、プログラム
CN117104026A (zh) * 2023-09-26 2023-11-24 广州星程智能科技有限公司 一种数据与能源同步交换的装置及其智能移动机器人

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100141206A1 (en) * 2008-09-19 2010-06-10 Shai Agassi Battery Exchange Station
US20140321236A1 (en) * 2013-04-25 2014-10-30 Cgg Services Sa Methods and underwater bases for using autonomous underwater vehicle for marine seismic surveys
US20150239365A1 (en) * 2014-02-25 2015-08-27 Elwha Llc System and method for predictive control of an energy storage system for a vehicle

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1250471B (it) 1991-02-12 1995-04-07 Jobs Spa Robot con carrello automotore.
SE0004465D0 (sv) * 2000-12-04 2000-12-04 Abb Ab Robot system
US6498454B1 (en) 2001-05-24 2002-12-24 Advanced Micro Devices Automatic battery recharging station for AGVs
US7011171B1 (en) * 2002-10-08 2006-03-14 Poulter Andrew R Rugged terrain robot
US6909940B2 (en) 2003-06-11 2005-06-21 International Business Machines Corporation Method and apparatus for the exchange of batteries in a robot located in an automated library
US7602143B2 (en) 2005-11-04 2009-10-13 Peter David Capizzo System for replenishing energy sources onboard different types of automotive vehicles
US7890228B2 (en) 2008-12-01 2011-02-15 Savant Automation, Inc. Power source monitoring system for AGVs and method
CN102257685A (zh) * 2008-12-12 2011-11-23 超环保数据技术有限公司 传导性电力加注
US20110106294A1 (en) 2009-10-30 2011-05-05 John Bean Technologies Corporation Automatic battery exchange system for mobile vehicles
JP4998544B2 (ja) * 2009-12-25 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 交換用蓄電装置の管理システムおよび交換用蓄電装置の管理方法
EP2477107A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-18 BAE Systems PLC Data transfer system and method thereof
US9522595B2 (en) * 2011-01-27 2016-12-20 Irobot Defense Holdings, Inc. Small unmanned ground vehicle
US10217160B2 (en) * 2012-04-22 2019-02-26 Emerging Automotive, Llc Methods and systems for processing charge availability and route paths for obtaining charge for electric vehicles
US8515580B2 (en) 2011-06-17 2013-08-20 Microsoft Corporation Docking process for recharging an autonomous mobile device
US20130009592A1 (en) 2011-07-08 2013-01-10 Microsoft Corporation Autonomous device battery exchange
CN102887363A (zh) 2011-07-22 2013-01-23 沈阳友联电子装备有限公司 一种更换车载电池的机械手
CN102315677A (zh) * 2011-09-08 2012-01-11 中国电力科学研究院 一种电动汽车充换电站监控系统
RU2014134843A (ru) * 2012-03-27 2016-03-20 Сони Корпорейшн Секция батареи, модуль батареи, система аккумулирования электроэнергии, электронное устройство, энергосистема и электрическое транспортное средство
US9500377B2 (en) * 2012-04-01 2016-11-22 Mahesh Viswanathan Extensible networked multi-modal environment conditioning system
CN103219763B (zh) * 2013-04-02 2015-04-15 国家电网公司 电动汽车充换电监控系统
US9785911B2 (en) 2013-07-25 2017-10-10 I AM Robotics, LLC System and method for piece-picking or put-away with a mobile manipulation robot

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100141206A1 (en) * 2008-09-19 2010-06-10 Shai Agassi Battery Exchange Station
US20140321236A1 (en) * 2013-04-25 2014-10-30 Cgg Services Sa Methods and underwater bases for using autonomous underwater vehicle for marine seismic surveys
US20150239365A1 (en) * 2014-02-25 2015-08-27 Elwha Llc System and method for predictive control of an energy storage system for a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EP3325228B1 (en) 2020-12-02
EP3808513A1 (en) 2021-04-21
CN108136580A (zh) 2018-06-08
US20170368684A1 (en) 2017-12-28
US9937621B2 (en) 2018-04-10
US20170100837A1 (en) 2017-04-13
TW201728513A (zh) 2017-08-16
EP3325228A4 (en) 2019-03-27
EP3325228A1 (en) 2018-05-30
CN108136580B (zh) 2021-06-08
WO2017062259A1 (en) 2017-04-13
US9776326B2 (en) 2017-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI631062B (zh) 電池交換站、電池組及利用機器人於電池交換站之方法
US9927815B2 (en) Heterogeneous fleet of robots for collaborative object processing
CN111208792B (zh) 动态维持机器人装置的机群的地图的方法和系统
EP3218776B1 (en) Position-controlled robotic fleet with visual handshakes
TWI633406B (zh) 控制系統、機器人及機器人系統
US10061325B2 (en) Autonomous approach and object pickup
JP6931007B2 (ja) 協調的在庫監視
KR102134758B1 (ko) 창고 내비게이션을 위한 식별 정보
TWI627114B (zh) 馬達系統、馬達器件及車輛轉向及移動之控制方法