专利名称：具有供给站的移动式机器人系统以及供给方法
技术领域：
本发明涉及一种移动式机器人。更具体地，本发明涉及一种具有供给站的移动式机器人系统以及一种用于所述移动式机器人系统的供给方法，其中所述供给站被配置成将液体供应到移动式机器人。
背景技术：
为了说明，移动式机器人为自动移动并执行任务的机器人。在下文中，术语“机器人”包括“移动式机器人”。
通常，机器人具有用于供应使机器人移动并执行任务的动力(举例而言，电力)的供电装置。作为非限制性实例，可充电电池或燃料电池可以用作电力供应装置。燃料电池的非限制性实例包括甲醇燃料电池。使用甲醇燃料电池的机器人包括用于储存甲醇燃料电池所需的甲醇的容器。当使用甲醇燃料电池的机器人移动或执行指定工作时，机器人会消耗甲醇。结果，容器内所储存的甲醇被用完。应该在容器变空之前以甲醇再次填充容器，以使机器人可以继续移动。
其它机器人使用水来执行它们的任务。举例而言，机器人，例如蒸气清洁机器人、湿式擦洗机器人、清洁机器人以及加湿器机器人，可以使用水来执行特定的工作。通常，这些机器人包括用于储存用以执行它们任务的水的至少一个容器。当机器人利用水来执行它们的工作时，会消耗来自容器的水。应该在容器变空之前将水供应到容器，以使机器人可以继续它们的任务。
当容器内的甲醇或水被用完时，机器人将不再运转。结果，会限制使用的遥控时间。
发明内容
为了克服上述缺点以及与传统装置有关的其它问题已开发出本发明。本发明的一个方面是提供具有供给站的移动式机器人系统，所述供给站自动供应液体，例如所述机器人内所使用的水或甲醇，从而使所述机器人的使用变得更加便利并使所述机器人的使用时间增加。
为此，本发明的第一非限制性方面提供包括供给站的移动式机器人系统，所述系统包括机器人；适于储存液体并设置在所述机器人处的机器人容器(robot tank)；以及配置成将额外的液体供应到所述机器人容器的供给站。
本发明的另一个非限制性方面提供包括供给站的移动式机器人系统，所述系统包括包括燃料电池的机器人；机器人容器，所述机器人容器被设置在所述机器人处并配置成储存所述燃料电池所需的燃料；以及供给站，所述供给站被配置成至少部分地根据来自所述机器人的信号来供应额外的燃料。
而又一方面提供包括供给站的机器人系统，所述系统包括适于使用水来执行任务的机器人；机器人容器，所述机器人容器被设置在所述机器人处并配置成储存水；以及适于将额外的水供应给所述机器人容器的供给站。
本发明的另一方面提供包括供给站的机器人系统，所述系统包括机器人，所述机器人包括燃料电池，并且适于使用液体来完成任务；设置在所述机器人处的燃料容器；设置在所述机器人处的液体容器；以及配置成供应额外燃料和额外液体的供给站。
本发明的再一方面提供用于机器人的供给方法，所述方法包括确定所述机器人是否需要额外的液体；当需要额外的液体时，将所述机器人定位于供给站的供给位置处；以及将额外的液体供应给所述机器人。
本发明的这些及/或其它的方面和优点将从以下配合附图对实施例的说明而变得清楚且更易于理解，其中图1为根据本发明的第一非限制性实施例的具有供给站的移动式机器人系统的视图；图2为图1中所示的机器人系统的供给喷嘴单元的非限制性实例的视图；图3为图1中所示的机器人系统的操作的非限制性实例的方块图；图4为根据本发明的第二非限制性实施例的具有供给站的移动式机器人系统；图5为图4中所示的机器人系统的供给喷嘴单元的非限制性实例；图6为图4中所示的机器人系统的操作的非限制性实例的方块图；图7为图4中所示的机器人系统的供给站的另一个非限制性实例的视图；图8为图7中所示的供给站的操作的非限制性实例的方块图；图9为根据本发明的第三非限制性实施例的具有供给站的机器人系统的非限制性实例；图10为图9中所示的机器人系统的操作的非限制性实例的方块图；图11为用于具有供给站的机器人系统的供给方法的流程图；以及图12为图11中所示的供给方法的非限制性方面的流程图。
相同的参考符号将被理解为在所述图式中始终表示相同的元件。
具体实施例方式
在下文中，将会参考附图详细地说明本发明的特定例示性实施例。提供以下说明(例如详细的配置以及元件)来帮助充分地理解本发明。因此，显而易见，本领域普通技术人员可以以其它已知方法实施本发明。另外，在以下说明中，可以省略众所周知的功能或配置，以为本发明的例示性实施例提供清楚且简洁的说明。
将参考真空清洁机器人来说明本发明的第一非限制性实例。本发明的机器人系统包括供给站以及具有机器人容器的机器人。
供给站将液体供应到设置在机器人内的机器人容器。其中，供给站包括储存容器(storage tank)、泵、供给喷嘴单元、站控制器以及壳体。控制器可以控制泵和供给喷嘴单元，从而使来自储存容器的液体可以供应到机器人的机器人容器。
机器人移动并执行指定工作，例如清洁。本发明尤其应用于利用液体移动或者执行指定工作的机器人。举例而言，一种类型的机器人是从使用液体燃料(例如甲醇)的燃料电池获得电力。另一种类型的机器人可以使用水来执行任务，例如水清洁、蒸气清洁、湿式擦洗(wet mopping)或加湿。
图1至图3说明了本发明的第一非限制性实施例的具有供给站的机器人系统。这个非限制性实施例涉及一种具有供给站的机器人系统，例如可以使用甲醇燃料电池的机器人。尽管这个非限制性实例涉及甲醇，然而本领域普通技术人员所知道的其它燃料也在本发明的范围内。参看图1至图3，本发明的第一实施例的具有供给站的机器人系统1包括供给站10以及具有机器人容器37的机器人30。
供给站10可以配置成向机器人30的机器人容器37供应甲醇(或者其它燃料)。供给站10包括站容器11、泵12、供给喷嘴单元13、站控制器20以及壳体19。
站容器11可以储存预定量的甲醇，以供应到机器人30的机器人容器37。站容器11可以比机器人30的机器人容器37大许多倍。结果，站容器11可以多次填充机器人容器37。
泵12与站容器11流体连通，并且可以将站容器11内所储存的甲醇供应给机器人容器37。优选地，将泵12设置在站容器11的下部。
供给喷嘴单元13与泵12流体连通，并且可以用作经由其将甲醇供应到机器人容器37的通道。供给喷嘴单元13包括连接管14、供给喷嘴16以及喷嘴驱动部分15。
连接管14可以设置在供给喷嘴16与泵12之间。由泵12排出的甲醇经由连接管14流到供给喷嘴16。喷嘴驱动部分15被配置成使供给喷嘴16往复运动。供给喷嘴16的前端插入机器人容器37的入口37a内。喷嘴驱动部分15包括驱动电动机15a和驱动机构15b。任何能够将驱动电动机15a的旋转运动转换为线性运动的机构都可以用作驱动机构15b。当供给喷嘴16通过喷嘴驱动部分15向下移动时，供给喷嘴16的前端会插入机器人容器37的入口37a。因此，当甲醇被从站容器11供应到机器人容器37时，甲醇不会泄漏。
当站控制器20从机器人30接收到一供给信号时，站控制器20控制泵12和供给喷嘴单元13将站容器11内所储存的甲醇供应到机器人容器37。换句话说，当站控制器20通过接收器21从机器人30接收到供给信号时，站控制器20控制供给喷嘴单元13的驱动电动机15a使供给喷嘴16插入机器人容器37的入口37a。
接着，站控制器20启动泵12，以将甲醇从站容器11供应到机器人容器37。泵12包括恒流泵(constant flow pump)，例如以每秒恒定速率供应液体的计量泵(metering pump)。因此，如果站控制器20控制泵12的操作时间，则站控制器20也可以控制供应到机器人容器37的液体量。此外，站控制器20一旦从机器人30的机器人控制器40接收到一停止信号就会使泵12停止。
壳体19套在供给站容器11、泵12、供给喷嘴单元13以及站控制器20的外部。壳体19可以将供给站10固定在预定位置处。
此外，供给站10优选地包括液位传感器(level sensor)23和显示部分22。液位传感器23可以设置在站容器11处，并且可以检测站容器11内所储存的液体(举例而言，甲醇)的液位。显示部分22可以显示站容器11内所储存的液体量和供给站10的操作状态以及其它所需信息。当液位传感器23所检测到的站容器11的液位小于所要求的液位时，站控制器20会通过显示部分22显示警报。这个警报表示需要补充站容器11内的液体。
机器人30可以自动移动，并且利用从燃料电池36获得的电力执行指定工作。机器人30包括抽吸部分31、驱动部分32、发射-接收部分33、位置检测部分35、站检测部分34、燃料电池36、机器人容器37、燃料剩余检测部分39以及机器人控制器40。
抽吸部分31通过从机器人30上面移动的表面吸入污染物从而可以清洁所述表面，其中。抽吸部分31具有配置成产生吸力(suction force)的真空产生器以及配置成分离并收集污染物的灰尘收集单元。
驱动部分32使机器人30能够在任意方向上移动。驱动部分32通常包括多个轮子32a以及驱动多个轮子32a的多个电动机(图中未示)。
发射-接收部分33可以接收从遥控设备(图中未示)发射的控制信号，并且可以将机器人控制器40的供给信号发射到供给站10。
位置检测部分35可以检测机器人30的当前位置。位置检测部分35可以使用一般的位置检测方法，例如使用视觉照相机(vision camera)及/或视觉板(vision board)的位置检测方法。
站检测部分34可以检测供给站10的位置。站检测部分34内包括照相机及/或视觉板。站检测部分34内还包括超声波传感器或激光传感器。用于超声波传感器或激光传感器的发射器被设置在供给站10处。
燃料电池36将操作所需的电力供应给机器人30。尽管这个非限制性实施例使用甲醇燃料电池36，然而也可以使用各种类型的燃料电池。
机器人容器37被配置成储存预定量的燃料，当机器人30运转时会消耗所述燃料。机器人容器37包括入口37a，供给喷嘴16从容器37的上部插入所述入口。此外，入口37a优选地包括由供给喷嘴16打开及关闭的入口罩38。换句话说，当供给喷嘴16下降时，入口罩38会打开，并且供给喷嘴16插入入口37a的内部。当供给喷嘴16上升时，入口37a会自动关闭以防止容器37内所储存的液体经由入口37a流出或者蒸发掉。本非限制性实施例的入口罩38具有由弹性构件(图中未示)弹性支承的两个罩门38a。当供给喷嘴16下降时，罩门38a会向下移动，并且供给喷嘴16会插入入口37a。如图1中所示，当供给喷嘴16上升时，罩门38a通过弹性构件向上移动以封闭入口37a。入口罩38包括任何适当的入口罩。举例而言，可以使用用于汽车的燃料容器的入口罩。燃料剩余检测部分39可以检测容器37内剩余的燃料量，并且将燃料剩余信号发送到机器人控制器40。
机器人控制器40被配置成对发射-接收部分33所接收的控制信号进行译码。机器人控制器40根据所接收到的控制信号控制抽吸部分31、驱动部分32、位置检测部分35以及站检测部分34移动或者执行指定工作。
此外，机器人控制器40通过从燃料剩余检测部分39接收到的信号可以确定容器37内所储存的燃料量。当机器人容器37内的燃料的液位下降到特定液位之下时，机器人控制器40会使机器人30移动到供给站10以补给燃料。换句话说，在机器人控制器40通过站检测部分34辨识出供给站10的位置之后，机器人控制器40会控制驱动部分32，以使机器人30移动到供给站10。机器人30移动到紧靠供给站10的位置处，使得机器人30的机器人容器37的入口37a位于供给站10的供给喷嘴16附近。机器人控制器40将供给信号发射到供给站10。供给站控制器20接着控制泵12和供给喷嘴单元13将来自供给站容器11的燃料供应给机器人容器37。当机器人容器37的燃料液位达到所要求的液位时，机器人控制器40会将一停止信号发射到供给站10，从而使供给站10停止供应甲醇。
机器人30可以确定机器人容器37内所储存的燃料液位是否低于特定(下限)液位。根据机器人容器37和燃料电池36的规格来确定下限液位。
当机器人容器37内的燃料液位低于下限时，机器人30的机器人控制器40利用站检测部分34定位供给站10。机器人控制器40接着使机器人30移动到供给站10。此时，供给站10的供给喷嘴16位于上部位置处，如图1中所示。机器人控制器40可以使用本领域普通技术人员所知道的方法将机器人30定位在供给站10处。
当机器人30到达供给站10时，机器人控制器40通过发射-接收部分33将一供给信号发射到供给站10。供给站10的接收器21从机器人30接收到一供给信号并将所述供给信号发送到供给站控制器20。站控制器20控制供给喷嘴单元13的喷嘴驱动部分15使供给喷嘴16向下移动。如图2中所示，当供给喷嘴16下降时，供给喷嘴16的前端会推动入口罩38的罩门38a，从而使所述供给喷嘴进入容器37的入口37a。
当供给喷嘴16插入入口37a时，站控制器20用信号通知泵12开始泵吸液体。当泵12运转时，来自站容器11的燃料经由连接管14和供给喷嘴16被供应到机器人容器37。在所要求的时间过去后(可以预先确定所述所要求的时间)或者当站控制器12从机器人控制器40接收到一停止信号时，站控制器12会用信号通知泵12停止。站控制器20可以使供给喷嘴16返回到其初始位置处。在完成补给燃料之后，机器人30的机器人控制器40会控制驱动部分32再继续所述指定工作。
图4至图6显示本发明的第二非限制性实施例的具有供给站的机器人系统。第二非限制性实施例涉及具有用于机器人80的供给站的机器人系统50，所述机器人由可充电电池供以燃料并使用液体(例如水)来完成至少一个任务。具有供给站的机器人系统50包括供给站60以及具有机器人容器87的机器人80。
供给站60被配置成将用于完成至少一个任务的液体供应给机器人容器87。在这个非限制性实例中提供水。然而，也可以提供其它适当的液体。供给站60包括站容器61、泵62、供给喷嘴单元63、再充电部分74、站控制器70以及壳体69。
站容器61被配置成储存预定量的水，以供应到机器人80的容器87。站容器61连接供水管68以获得水。供水管68具有打开及关闭供水管68的阀67(例如自动阀)。当站容器61通过阀67连接到供水管68时，方便将水供应给站容器61。因为站容器61会使所储存的水保持所需量，所以施加到泵62的水压可以保持在所需范围内。因此，泵62可以从站容器61向机器人容器87供应固定量的水。
再充电部分74被配置成根据来自站控制器70的信号来再次充电机器人80的可充电电池86。再充电部分74包括连接到电池端子86a的再充电端子75。
泵62、供给喷嘴单元63、站控制器70以及壳体69可以与第一非限制性实施例的上述内容相同或相似。供给喷嘴单元63的喷嘴驱动部分65具有驱动电动机65a和驱动机构65b。当供给站容器61内的水变得低于所要求的液位时，站控制器70会控制阀67打开，使得水从供水管68流到站容器61。
此外，供给站60优选地包括液位传感器73和显示部分72。液位传感器73可以设置在站容器61处，并且可以检测站容器61内所储存的液体(举例而言，水)的液位。显示部分72可以显示站容器61内所储存的液体量和供给站60的操作状态以及其它所需信息。当液位传感器73所检测到的站容器61的液位小于所要求的液位时，站控制器70会通过显示部分72显示警报。这个警报表示需要补充站容器61内的液体。
机器人80被配置成移动并利用从可充电电池86获得的电力来执行所要求的任务。机器人80包括抽吸部分81、驱动部分82、发射-接收部分83、位置检测部分85、站检测部分84、可充电电池86、机器人容器87、流体剩余检测部分89、加湿器91以及机器人控制器90。
可充电电池86将用于操作的电力供应给机器人80。可充电电池86包括配置成检测可充电电池86的状态的再充电检测部分88。当可充电电池86的功率级(power level)下降到低于所需容量时，再充电检测部分88将一再充电信号发送到机器人控制器90。同样地，可充电电池86可以再充电。本领域普通技术人员所知道的用于再充电可充电电池86的方法均在本发明的范围内。
机器人容器87可以储存预定量的液体，机器人80可以使用所述液体来执行所要求的任务。机器人容器87包括一入口87a，供给喷嘴66从机器人容器87的上部插入所述入口。入口87a大体上可以形成为漏斗状。尽管图中未示，如果需要，如上述第一非限制性实施例，可以在入口87a中设置入口罩38。流体剩余检测部分89被配置成检测容器87内所储存的流体的液位，并将表示所检测到的流体液位的信号发送到机器人控制器90。
在这个非限制性实例中，由机器人80执行的任务包括加湿。因此，机器人80包括加湿器91。加湿器91根据来自机器人控制器90的信号来增加空气中的湿气量。机器人容器87将水供应给加湿器91。
机器人控制器90被配置成对发射-接收部分83所接收到的控制信号进行译码。机器人控制器90根据所接收到的控制信号控制抽吸部分81、驱动部分82、位置检测部分85以及站检测部分84，从而使机器人80移动或者执行所要求的任务。如本领域普通技术人员所知，机器人80被控制执行所要求的任务。
此外，机器人控制器90通过流体剩余检测部分89可以确定机器人容器87内所储存的流体量。当机器人容器87的流体液位下降到所要求的液位之下时，机器人控制器90会使机器人80移动到供给站60，以使站容器61将水供应给机器人容器87。机器人控制器90控制机器人80以将水从站容器61供应给所述机器人的方式与上述第一非限制性实施例中的燃料供应方式相似。
在下文中，将说明第二非限制性实施例的移动式机器人系统50的操作。机器人80可以确定机器人容器87内所储存的流体的液位是否下降到所要求的液位之下。所要求的液位由机器人容器87和加湿器91的规格来确定。
当机器人容器87准备好再次填充时，机器人80的机器人控制器90会用信号通知机器人80停止它的任务。机器人控制器90通过站检测部分84定位供给站60。机器人控制器90使机器人80移动到供给站60处的一供给位置。如图4中所示，供给站60的供给喷嘴66位于一上部位置处。
当机器人80位于供给位置时，机器人控制器90通过发射-接收部分83将一供给信号发射到供给站60。供给站60的接收器71从机器人80接收到一供给信号，并将所述供给信号发送到站控制器70。站控制器70接着会驱动供给喷嘴单元63的喷嘴部分65以使供给喷嘴66向下移动。如图5中所示，当供给喷嘴66下降时，供给喷嘴66的前端会插入机器人容器87的入口87a。
当供给喷嘴66插入入口87a中时，站控制器70启动泵62运转。当泵62运转时，水经由连接管64和供给喷嘴66从站容器61供应到机器人容器87。接着，在所需时间之后或者当站控制器70从机器人控制器90接收到一停止信号时，所述站控制器使泵62停止。在完成再供给之后，机器人80的机器人控制器90控制驱动部分82再继续所要求的任务。
当供给站60将水供应到机器人容器87时，供给站60的站容器61内所储存的水量会减少。站控制器70通过液位传感器73检测站容器61内的流体液位。当站容器61内的液体液位下降到所要求的液位之下时，站控制器70使阀67打开。接着，流出供水管68的水会填充站容器61。当站容器61内的流体液位达到所要求的液位时，站控制器70使阀67关闭以停止供应流体。
图7和图8显示供给站的另一个非限制性实施例。供给站60′具有直接连接到供给喷嘴单元63的供水管68。阀67被设置在供给喷嘴单元63与供水管68之间以打开或关闭供水管68。供给站60′不包括非限制性第二实施例的站容器61和泵62。因此。当将水供应到机器人80的容器87时，水可以直接从供水管68供应到机器人容器87。
参看图7和图8，液体供给站60′包括直接连接到供水管68的供给喷嘴单元63。当从机器人控制器90接收到一供给信号时，站控制器70′使阀67(例如自动阀)打开，以使水从供水管68流到机器人容器87。当从机器人控制器90接收到一停止信号时，站控制器70使阀67关闭以使水停止流动。
尽管上述机器人80包括作为使用来自机器人容器87的流体的设备的加湿器91，然而这仅为了说明的目的。另外或者可供选择地，机器人80可以包括水清洁设备、蒸气清洁设备、湿式擦洗设备以及本领域普通技术人员所知道的其它流体清洁装置。
图9和图10说明本发明的第三非限制性实施例的具有供给站的机器人系统。第三非限制性实施例包括具有用于机器人的供给站的机器人系统100，所述机器人从甲醇燃料电池获得电力并利用水来执行所要求的任务。
第三非限制性实施例的具有供给站的机器人系统100包括供给站110以及具有燃料(举例而言，甲醇)容器147和流体(举例而言，水)容器151的机器人140。供给站110将甲醇(或其它燃料)及水(或其它所需流体)分别供应给机器人140的燃料容器147和流体容器151。供给站110包括站燃料容器111、站流体容器121、第一和第二泵112和122、第一和第二供给喷嘴单元113和123、站控制器130以及壳体119。
站燃料容器111储存预定量的燃料(举例而言，甲醇)以供应到机器人140的燃料容器147。站流体容器121将预定量的流体提供给机器人140的流体容器151。站流体容器121连接到供水管128以供应水。供水管128具有用于打开及关闭供水管128的阀127(例如自动阀)。站流体容器121以及具有阀127的供水管128的连接使得便于将水供应给站流体容器121。
第一泵112与站燃料容器111流体连通，并且将站燃料容器111内所储存的燃料(举例而言，甲醇)供应给燃料容器147。优选地，第一泵112被设置在站燃料容器111的下部。第二泵122与供给站流体容器121流体连通，并且将站流体容器121内所储存的流体供应给流体容器151。优选地，第二泵122被设置在站流体容器121的下部。
第一和第二供给喷嘴单元113和123与第一和第二泵112和122流体连通，并且用作经由其等使燃料和流体分别流到燃料容器147和流体容器151的通道。第一和第二供给喷嘴单元113和123分别包括第一和第二连接管114和124、第一和第二供给喷嘴(图中未示)以及第一和第二喷嘴驱动部分115和125。
第一连接管114被设置在第一供给喷嘴与第一泵112之间。由第一泵112排出的燃料经由第一连接管114流到第一供给喷嘴。第二连接管124被设置在第二供给喷嘴与第二泵122之间。由第二泵122排出的流体经由第二连接管124流到第二供给喷嘴。
第一和第二喷嘴驱动部分115和125分别使第一和第二供给喷嘴在直线上向上及向下做往复运动。第一和第二供给喷嘴的各前端插入燃料容器147及流体容器151的入口。第一和第二喷嘴驱动部分115和125每一个均具有驱动电动机和驱动机构。任何能够将驱动电机的旋转运动转换为供给喷嘴的向上及向下的线性运动的机构都可以用作驱动机构。
当第一和第二供给喷嘴分别通过第一和第二喷嘴驱动部分115和125向下移动时，第一和第二供给喷嘴的各前端会插入燃料容器147和流体容器151的各入口。因此，当燃料和流体被从站燃料容器111和站流体容器121供应到燃料容器147和流体容器151时，燃料和流体不会泄漏。
当站控制器130从机器人140接收到一供给信号时，站控制器130会控制第一和第二泵112和122以及第一和第二供给喷嘴单元113和123将站燃料容器111以及站流体容器121内所储存的燃料和流体供应到燃料容器147和流体容器151。换句话说，当站控制器130通过接收器131从机器人140接收到一燃料供给信号时，站控制器130会控制第一供给喷嘴单元113的第一喷嘴驱动部分115使第一供给喷嘴插入燃料容器147的入口。接着，站控制器130启动第一泵112，以将燃料从站燃料容器111供应到燃料容器147。
当站控制器130通过接收器131从机器人140接收到一流体供给信号时，站控制器130会控制第二供给喷嘴单元123的第二喷嘴驱动部分125使第二供给喷嘴插入流体容器151的入口。接着，站控制器130启动第二泵122，以将流体从站流体容器121供应到流体容器151。第一和第二泵112和122包括恒流泵，例如以每秒恒定速率供应液体的计量泵。因此，如果站控制器130分别控制第一和第二泵112和122的操作时间，则站控制器130也可以控制供应给燃料容器147和流体容器151的燃料和流体的量。此外，站控制器130当从机器人140的机器人控制器150接收到一停止信号时会使第一和第二泵112和122中的任一者停止，从而可控制供应到燃料容器147和流体容器151的燃料和流体的量。
壳体119套在供给站燃料容器111、站流体容器121、第一和第二泵112和122、第一和第二供给喷嘴单元113和123以及站控制器130的外部。壳体119可以将供给站110固定在一预定位置处。
此外，供给站110优选地包括第一和第二液位传感器133和134以及显示部分132。第一和第二液位传感器133和134分别设置在站燃料容器111和站流体容器121处，并且可以分别检测站燃料容器111和站流体容器121内所储存的燃料和流体的液位。显示部分132可以分别显示站燃料容器111和站流体容器121内所储存的燃料和流体的量以及供给站110的操作状态。当第一液位传感器133所检测到的站燃料容器111内的燃料液位及/或第二液位传感器134所检测到的站流体容器121内的流体液位小于所要求的液位时，站控制器130通过显示部分132显示警报。
机器人140可以自动移动，并且利用从一电源(例如燃料电池146)所获得的电力来执行所要求的任务。机器人140包括抽吸部分141、驱动部分142、发射-接收部分143、位置检测部分145、站检测部分144、燃料电池146、燃料容器147、燃料剩余检测部分148、流体容器151、流体剩余检测部分152、加湿器153以及机器人控制器150。
机器人140除了具有燃料容器147和燃料剩余检测部分148之外，所述机器人实质上与非限制性第二实施例中所述的机器人80相同或相似。燃料电池146、燃料容器147以及燃料剩余检测部分148可以与本发明的第一非限制性实施例相似。
根据图9和图10中所示的第三非限制性实施例，机器人140通过流体剩余检测部分152可以确定流体容器151内所储存的流体的液位是否下降到所要求的流体液位置之下。机器人140通过燃料剩余检测部分148还可以确定燃料容器147内所储存的燃料的液位是否下降到所要求的燃料液位置之下。所要求的流体液位和所要求的燃料液位分别由流体容器151、加湿器153、燃料容器147以及燃料电池146的规格来确定。
机器人140获得燃料及/或流体的程序与上述的第一和第二非限制性实施例的此等程序大体相同。然而，根据非限制性第三实施例，机器人140在以流体填充流体容器151时可以同时以燃料填充燃料容器147。结果，机器人140返回供给站110的频率会减小，并且机器人140的工作时间会增加。
本发明的另一个方面在图11和图12中示出。在具有供给站10、60或110的机器人系统1、50或100中，机器人30、80或140可以检测容器37、87、147或151内所储存的液体的液位，并且可以确定容器37、87、147或151内的液体液位是否较低(步骤S10)。当容器37、87、147或151内的液体液位较低时，机器人30、80或140会停止它们的任务，并移动到供给站10、60或110处的一供给位置(步骤S20)。
当机器人30、80或140位于供给站10、60或110的供给位置处时，供给站10、60或110将液体供应给机器人30、80或140(步骤S30)。参看图12，将会详细地说明供应液体的程序。当机器人30、80或140位于供给位置处时，机器人30、80或140的机器人控制器40、90或150将一供给信号发射到供给站10、60或110(步骤S31)。
一旦接收到供给信号，供给站10、60或110就会使供给喷嘴16或66插入机器人30、80或140的容器37、87、147或151的入口(步骤S32)。换句话说，当供给站10、60或110的供给站控制器20、70或130接收到供给信号时，所述供给站控制器控制供给喷嘴单元13、63、113或123的喷嘴驱动部分使供给喷嘴16或66向下移动。接着，供给喷嘴16或66会插入机器人30、80或140的容器37、87、147或151的入口。
当供给喷嘴16或66插入容器37、87、147或151的入口时，供给站10、60或110通过供给喷嘴16或66将液体供应给容器37、87、147或151(步骤S33)。换句话说，当供给站10、60或110的供给站控制器20、70或130使泵12、62、114或124运转时，供给站10、60或110的容器11、61、111或121的液体通过连接管14、64、114或124以及供给喷嘴16或66被供应到机器人30、80或140的容器37、87、147或151。
当完成液体的再供给时，供给站10、60或110将供给喷嘴16或66从机器人30、80或140的入口移走(步骤S34)。换句话说，当以液体填充机器人30、80或140的容器37、87、147或151时，供给站10、60或110的供给站控制器20、70或130控制喷嘴驱动部分使供给喷嘴16或66移动。接着将供给喷嘴16或66从容器37、87、147或151的入口移走。当供给喷嘴16或66被移走时，机器人30、80或140会再继续所要求的任务。
尽管这些非限制性实施例已经说明了液体容器的自动补给燃料及填充，然而手动补给燃料及填充也在本发明的范围之内。尽管已说明本发明的非限制性实施例，然而本领域普通技术人员可以对所述实施进行额外的变更和修改，只要它们可以从基本的创造性概念中获悉即可。因此，意味着随附权利要求将被构造成包括上述实施例以及落入本发明的本质和范围内的所有这种变更和修改。
权利要求
1.一种包括供给站的机器人系统，所述系统包括机器人；适于储存液体并设置在所述机器人处的机器人容器；以及配置成将额外的液体供应到所述机器人容器的供给站。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述供给站包括站容器；适于与所述站容器流体连通的泵；适于与所述泵流体连通的供给喷嘴单元；以及站控制器，所述站控制器被配置成控制所述泵和所述供给喷嘴单元将额外的液体供应到所述机器人容器。
3.根据权利要求2所述的机器人系统，其中所述供给喷嘴单元包括供给喷嘴；配置成连接所述供给喷嘴和所述泵的连接管；以及配置成调节所述供给喷嘴的位置的喷嘴驱动部分，其中当所述供给喷嘴向下移动时，所述供给喷嘴的前端被配置成插入所述机器人容器的入口。
4.根据权利要求3所述的机器人系统，其中所述机器人容器包括配置在所述机器人容器入口处的入口罩，并且所述入口罩被配置成由所述供给喷嘴打开及关闭。
5.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述供给站包括液位传感器，所述液位传感器被配置成检测站容器内所储存的液体的液位；以及配置成显示所检测到的液体液位的显示部分。
6.一种包括供给站的机器人系统，所述系统包括包括燃料电池的机器人；机器人容器，所述机器人容器被设置在所述机器人处并配置成储存所述燃料电池所需的燃料；以及供给站，所述供给站被配置成至少部分地根据来自所述机器人的信号来供应额外的燃料。
7.根据权利要求6所述的机器人系统，其中所述供给站包括站容器；适于与所述站容器流体连通的泵；配置成连接所述泵与供给喷嘴的连接管；配置成使所述供给喷嘴移动的喷嘴驱动部分；以及站控制器，所述站控制器被配置成控制所述喷嘴驱动部分使所述供给喷嘴插入所述机器人容器的入口。
8.根据权利要求7所述的机器人系统，其中所述机器人容器包括设置在所述机器人容器入口处的入口罩，并且所述入口罩被配置成通过所述供给喷嘴的运动来打开及关闭。
9.一种包括供给站的机器人系统，所述系统包括适于使用水来执行任务的机器人；机器人容器，所述机器人容器被设置在所述机器人处并配置成储存水；以及适于将额外的水供应给所述机器人容器的供给站。
10.根据权利要求9所述的机器人系统，其中所述供给站包括适于储存水的站容器；配置成与所述站容器流体连通的泵；供给喷嘴单元，所述供给喷嘴单元被配置成将水从所述站容器供应到所述机器人容器；以及站控制器，所述站控制器被配置成控制所述泵和所述供给喷嘴单元以供应额外的水。
11.根据权利要求9所述的机器人系统，其中所述供给站包括阀，所述阀被设置在供水管处并配置成打开及关闭所述供水管；供给喷嘴单元，所述供给喷嘴单元被配置成与所述阀流体连通，并且用作使额外的水经由其从所述供水管流到所述机器人容器的通道；以及配置成控制所述阀和所述供给喷嘴单元的站控制器。
12.根据权利要求10所述的机器人系统，其中所述供给喷嘴单元包括供给喷嘴；配置成连接所述供给喷嘴和所述泵的连接管；以及配置成调节所述供给喷嘴的位置的喷嘴驱动部分。
13.根据权利要求12所述的机器人系统，其中所述机器人容器包括设置在所述机器人容器入口处的入口罩，并且所述入口罩被配置成通过所述供给喷嘴的运动来打开及关闭。
14.一种包括供给站的机器人系统，所述系统包括机器人，所述机器人包括燃料电池，并且适于使用液体来完成任务；设置在所述机器人处的燃料容器；设置在所述机器人处的流体容器；以及配置成供应额外燃料和额外液体的供给站。
15.根据权利要求14所述的机器人系统，其中所述供给站包括站燃料容器；站流体容器；适于与所述燃料容器相连的第一泵；适于与所述流体容器相连的第二泵；适于从所述站燃料容器供应燃料的第一供给喷嘴；适于从所述站流体容器供应液体的第二供给喷嘴；以及配置成控制燃料和液体的供应的控制器。
16.一种用于机器人的供给方法，所述方法包括确定所述机器人是否需要额外的液体；当需要额外的液体时，将所述机器人定位于供给站的供给位置处；以及将额外的液体供应给所述机器人。
17.根据权利要求16所述的供给方法，其中所述供应操作包括将所述供给站的供给喷嘴插入所述机器人的入口；通过所述供给喷嘴将液体从所述供给站供应到所述机器人；以及当完成所述供应操作时，将所述供给喷嘴从所述入口移走。
18.根据权利要求16所述的供给方法，其中所述确定操作包括检测位于所述机器人处的容器内的液体的液位。
19.根据权利要求17所述的供给方法，其中所述液体为用于执行所要求的任务的燃料和流体中的至少之一。
全文摘要
一种包括供给站的机器人系统。所述系统进一步包括机器人；适于储存液体并设置在所述机器人处的机器人容器；以及配置成将额外的液体供应到所述容器的供给站。
文档编号B25J9/16GK1927549SQ20061010745
公开日2007年3月14日 申请日期2006年7月25日 优先权日2005年9月8日
发明者林广洙, 丁参钟, 宋贞坤, 李周相, 高将然 申请人:三星光州电子株式会社