本发明涉及一种用于充电工位的充电插接器的自动插接入交通运输工具接口内的机器人和方法。
背景技术：
通过具有高能量密度的电池单元此前的继续发展，可实现具有高容量的高压交通运输工具电池。因此，电动交通运输工具能够行驶较远的距离。
随着充电时间(＝交通运输工具的停留时间)越来越短，蓄能器就必须被以很高的效率(高电流)充电。为此所需要的电缆截面必须变得更大。由此，充电电缆的重量也会增加。另一方面，电缆的刚性、进而包括对于移动的阻抗性也会提高。
因此，对于人而言，处理/插接过程就更加困难并且不舒适。
由DE 10 2009 006 982 A1已知一种用于使用一种尤其是可在三个轴上移动的、将充电装置自动地连接到能量源的接口上的机器人单元给交通工具的能量源充电的充电系统和方法。其中，与供电装置之间的接合可在插接过程中略微倾斜以便平衡竖轴和/或对于扭转不灵敏。
由DE 10 2012 014 936 A1已知一种用于机动车的充电系统，包括一种机器人，它具有控制装置、作用力检测装置和被固定在机器人上的插接器，所述插接器被设置为用于与交通运输工具方面的配对插接器一起建立一种可分的插拔连接，以便给机动车的蓄电器充电，其中，所述控制装置被设置为用于与作用力检测装置通信并且基于由作用力检测装置所计算出的作用力将由机器人所引导的插接器与配对插接器连接起来。此外，这一专利文献还公布了一种用于识别配对插接器的检测装置，以便进行预定位。
这种检测装置例如被设计为摄像头。其中，机器人可具有多轴的作用力和/或力矩传感器。补充方案或替选方案是，作用力检测装置可在机器人的轴、尤其是铰节和/或驱动装置、尤其是传动机构上具有一个或更多个作用力传感器，尤其是在旋转接头驱动电动机和/或传动机构上具有力矩传感器。此外，所述机器人可具有被设计为抓斗的执行器，用于充电顶盖的自动打开或关闭。另外，在插接器与机器人臂之间显示有滑动离合器，所述滑动离合器在充电过程期间的相对移动过大的情况下打开。借助这样一种机器人，充电插接器的自动插接就可很好地进行。
但技术难题在于这样一种机器人的成本并不是微不足道，这在充电过程的总成本中要加以考虑。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种机器人，借助该机器人，充电过程能够有效地进行，以及提供一种相应的方法。
上述技术问题的解决方案是：通过一种用于将充电插接器自动插接入交通运输工具的接口内的机器人所解决，所述机器人包括至少一个执行器和至少一个用于检测接口的检测装置，其中，所述机器人被这样设计，使得所述机器人在检测接口后将充电插接器自动地插接入接口内，其中，所述机器人被设计为移动式的，其特征在于，所述机器人被这样设计，使得执行器抓住充电桩的充电插接器并且进行所述充电插接器插入接口的插入过程，其中，在插入过程结束后，执行器松开充电插接器，并且机器人向另一个位置移动。
所述技术问题还通过一种借助至少一个移动式的机器人将充电插接器自动插入交通运输工具的接口内的方法所解决，其中，所述机器人具有至少一个执行器和至少一个用于检测接口的检测装置，其中，在检测接口后，所述机器人将充电插接器自动地插入接口内，其特征在于，所述机器人借助执行器抓住充电桩的充电插接器，并且将充电插接器自动地插入接口内，其中，在插入过程结束后，执行器松开充电插接器，并且机器人向另一个位置移动。
为此，机器人为了充电插接器自动插接进交通运输工具的接口内而包括至少一个执行器和至少一个用于检测接口的检测装置。机器人被这样设计，使得该机器人在检测到接口后将充电插接器自动地插入所述接口内，其中，所述机器人被设计为移动式的。移动式在此意味着，所述机器人例如能够自走式地以在一个空间的X-Y平面内可自由编程的方式(借助轮子或履带或者可移动平台)或者由导轨引导着移动。所述机器人被这样设计，使得所述执行器能够抓住充电桩的充电插接器并且能够进行插接过程。所述执行器例如被设计为抓斗。在插接过程结束以后，所述执行器放开所述充电插接器，机器人移动到另一个位置。由此，一个机器人就可与多个充电桩相配属，并且能够在充电过程仍在进行的期间，先后进行多个插接过程。也就是说，机器人.充电插接器的连接是在插接过程结束后、但在充电结束前被取消。然后，所述机器人可在松开充电插接器后朝向另一个充电桩移动或者驶入停靠位置。充电插接器的拔出优选以相似的方式进行，也就是说，机器人朝向相应的充电桩移动并且为此拔出充电插接器。接着，机器人随后将充电插接器重新放置进充电桩。
在一种实施方式中，机器人具有另外的执行器，所述执行器被这样设计，使得其能够自动打开或关闭充电活门。但也可以的是，使用相同的执行器，所述执行器首先打开所述充电活门，接着抓住并插入充电插接器。替选方案是，充电活门的打开或关闭可自动通过交通运输工具或手动通过人员来进行。
在另一种实施方式中，机器人具有至少一个作用力检测装置，其中，所述机器人在插接过程中至少部分通过作用力来加以调控，就像在DE 10 2012 014 936 A1中所述的那样。然后，可与这种作用力调控串接或者叠加是一种定位调控，就像在DE 10 2012 014 936 A1中所述的那样。所述作用力调控的另一个优点是，通过所述机器人的这种敏感性，就能够放弃特殊的安全防护。
在另一种实施方式中，所述机器人具有至少一个执行器，所述执行器能够解除充电插接器与接口之间的锁止。在此，可涉及单独的执行器，或者执行器也可被多功能地设计，以便用于抓住充电插接器，或者执行器被多功能地设计为用于打开或关闭所述充电活门。所述执行器也可被这样设计，使得该执行器进行一种锁止，但是这种锁止优选自动进行。
在另一种实施方式中，所述机器人具有通信接口和控制单元，其中，所述机器人被告知交通运输工具的定位，其中，所述机器人通过控制单元自动向着交通运输工具移动。其中，所述定位数据可传输给中心或者交通运输工具自身。
在另一种实施方式中，机器人具有至少一个通信接口和控制单元，其中，通过通信接口，告知机器人与接口和/或充电活门相关的数据，其中，所述机器人依据输的数据选择充电插接器和/或选择或控制执行器。在此，所述数据可由中心或者交通运输工具来传送。
在移动式的设计方面，可全部参照前面对于机器人的实施方式。
附图说明
下面借助一种优选的实施例进一步阐述本发明。唯一的附图示出了一种充电工位的示意性图示。
具体实施方式
所述充电工位1包括中心2、多个充电桩3和至少一个机器人4。每个充电桩3具有至少一个充电插接器5，所述充电插接器与电能供应装置(例如电网)相连接。所述充电桩3优选具有多个不同的充电插接器5，或者所述充电桩3与不同的充电插接器5相配属。所述中心2具有无线的通信接口6，以便与交通运输工具7和机器人4通信。所述机器人4具有第一执行器8、第二执行器9、以摄像头形式的检测装置10以及控制单元11至13和通信接口14。所述机器人4能够沿着导向装置15自动移动。
现如果机动车驾驶员想要给其交通运输工具7充电，则该交通运输工具例如在中心2处登记或报告。与登记一起交通运输工具7还传输了数据，例如接口16的位置和类型以及充电活门的结构形态。中心2给交通运输工具7分配一个充电桩3，随后该交通运输工具自动地或者通过机动车驾驶员到达所指定的充电桩3的停靠位置。中心2将所指定的充电桩3以及其他数据传输给机器人4。所述机器人4通过通信接口14接收这些数据，然后在控制单元13内对这些数据加以分析。然后，控制单元13将充电桩3的位置数据传输给控制单元12，该控制单元然后触发驱动装置，使得机器人沿着导向装置15向充电桩3移动。为此，机器人4借助执行器9打开充电活门。然后，机器人4借助执行器8抓住被选择的充电插接器5。然后，借助检测装置10，进行充电插接器5的预定位。在预定位结束后，充电插接器5进行作用力被加以调控的插入接口16的插接过程。如果插接过程结束，则充电插接器5就自动被锁止在接口16内。然后，执行器8松开充电插接器5并且朝向另一个充电桩3移动(以便例如将充电插接器5插入另一辆交通运输工具)或者移动进入停靠位置17。
如果充电过程完成或者需要该过程提前结束，机器人4就移向充电桩3并且解锁所述充电插接器5。解锁是通过执行器或者通过交通运输工具7在由机器人4提出请求之后进行的，或者机器人4向驾驶员发送请求，让其手动解锁充电插接器5。机器人4接着借助执行器8拔出充电插接器5，并且将其放置在充电桩3内或者其上。充电活门然后通过执行器9自动地由交通运输工具7或者在请求后手动由驾驶员关闭。接着，交通运输工具7可驶离(例如通过自主驾驶)，并且该充电桩3就又可供下一个充电过程使用。