机器人负载处理装置的充电装置的制作方法

1.本发明一般涉及机器人负载处理装置领域，更具体地涉及用于给机器人负载处理装置充电的装置和方法。


背景技术：

2.众所周知，存储系统包括三维存储网格结构，其中存储容器/箱子堆叠在一起。pct公开号wo2015/185628a(ocado)描述了一种已知的存储和配送系统，其中成堆的箱子或容器排列在网格框架结构内。箱子或容器由在位于网格框架结构顶部的轨道上运行的负载处理装置存取。附图的图1至图3示意性地展示了这种类型的存储系统1。
3.如图1和图2所示，可堆叠容器(称为箱子10)堆叠在彼此顶部以形成堆垛12。堆垛12被设置在仓储或制造环境中的网格框架结构14中。网格框架结构14由复数个存储列或网格列组成。网格框架结构14中的每个网格具有至少一个网格列，用于存储容器堆垛。图1是网格框架结构14的示意性立体图，图2是显示了在网格框架结构14内设置的箱子10的堆垛12的俯视图。每个箱子10通常容纳复数个产品项目(未示出)，并且箱子10内的产品项目可以是相同的产品类型，也可以是不同的产品类型，这取决于其应用。
4.网格框架结构14包括支撑水平构件18、20的复数个直立构件16。第一组平行水平构件18被设置为垂直于第二组平行水平构件20以形成由直立构件16支撑的复数个水平网格结构。构件16、18、20通常由金属制成。箱子10被堆叠在网格框架结构14的构件16、18、20之间，使得网格框架结构14防止箱子10的堆垛12的水平移动，并引导箱子10的垂直移动。
5.网格框架结构14的顶层包括横跨堆垛12顶部的设置成网格图形的轨道22。另外参见图3，轨道22支撑复数个负载处理装置30。平行轨道22的第一集合22a引导机器人负载处理装置30在第一方向上(例如x方向)横跨网格框架结构14的顶部的移动，并且被设置为垂直于第一集合22a的平行轨道22的第二集合22b引导负载处理装置30在垂直于第一方向的第二方向(例如y方向)上的移动。这样，轨道22允许机器人负载处理装置30在水平x-y平面中二维横向移动，使得负载处理装置30可被移动至任何堆垛12上方的位置。
6.图4和图5所示的已知负载处理装置30包括如国际公开号为wo2015/019055(ocado)的pct申请中所述的载具主体32，该申请通过引用方式纳入本发明，其中每个负载处理装置30仅覆盖网格框架结构14的一个网格空间。在此，负载处理装置30包括轮组件，该轮组件包括第一组轮34和第二组轮36，第一组轮34由载具主体32前部的成对轮和载具32后部的成对轮34组成，用于与第一组轨道或轨路接合以引导该装置在第一方向上的移动，第二组轮36由载具车辆32各侧的成对轮36组成，用于与第二组轨道或轨路接合以引导该装置在第二方向上的移动。每组轮都被驱动，以使载具分别沿轨道在x和y方向上移动。一组或两组轮可以垂直移动，以将每组轮抬离各自的轨道，从而允许载具在网格上沿所需方向移动。
7.负载处理装置30设置有提升装置或起重机机构，用于从上方提升存储容器。起重机机构包括卷绕在卷轴或卷盘上的绞盘系绳或缆绳38(未示出)和抓取器装置39。提升装置包括一组在垂直方向上延伸并连接在提升框架39的四个拐角处或附近的提升系绳38，又称
抓取器装置(在抓取器装置的四个拐角附近各有一根系绳)，用于可释放地连接到存储容器10。抓取器装置39被配置成可释放地夹住存储容器10的顶部，以将其从图1和图2所示类型的存储系统中的容器堆垛中提升。
8.轮34、36被设置在下部的被称为容器接收凹槽40的空腔或凹槽的周边。凹槽的尺寸适于在容器10被起重机机构提升时容纳容器10，如图5(a和b)所示。在凹槽中时，容器被提升离开下面的轨道，从而使载具可以横向移动到不同的位置。在到达目标位置(例如另一个堆垛、存储系统中的接入点或传送带)时，箱子或容器可以从容器接收部分降下并从抓取器装置释放。
9.尽管未在图1-3中示出，负载处理装置30在运作期间由板载可充电电池供电。可充电电池的示例有锂离子电池、镍镉电池、镍金属氢电池、锂离子聚合物电池、薄膜电池和智能电池碳泡沫基铅酸电池。当负载处理装置30在网格框架结构14上运作时，电池通过如图6所示的充电站50被重新充电。充电站50通常是l形结构，其固定在网格框架结构14附近，并且延伸覆盖网格结构边缘的名义（nominal）网格单元。充电站包括充电头组件52，该组件包括相对于l形结构原位固定的充电触点。该充电头组件被安装在l形结构的一个臂54上，使得充电头组件52悬垂覆盖网格框架结构的至少两个网格空间。负载处理装置可被指示移动到充电头组件位于其上方的网格单元来充电。随着负载处理装置移动到网格单元中，在负载处理装置的顶部表面上的充电触板和充电头组件52的充电触点之间建立接触。电荷通过位于负载处理装置顶部表面的充电触板从充电触点传递到负载处理装置。
10.但是，充电站存在许多问题。具体而言，由于机器人负载处理装置移动到充电站，充电触点和机器人负载处理装置之间存在夹紧力。这种力的大小可能会导致在一段时间内出现问题。例如，后续机器人负载处理装置重复进入充电站位于其上方的网格单元会导致充电站疲劳，然后就需要维护或更换充电头组件和支撑结构。此外，机器人负载处理装置的运动引起的网格框架结构振动会对充电站的充电触点与机器人负载处理装置之间的对齐产生负面影响。此外，网格单元损坏、磨损和材料蠕变会导致充电触点和充电板触点之间的对齐问题，其会对机器人负载处理装置与充电触点接触的能力产生负面影响。同样，网格框架结构和充电站的制造公差和/或网格框架结构相对于充电站的安装对齐的轻微变化和/或网格框架结构相对于充电站的热膨胀也可能导致对机器人负载处理装置与充电触点接触的能力产生负面影响的对齐问题。此外，充电触点会随着时间的推移而磨损，因此需要定期保养或维修。然而，充电触点的维护需要在网格框架结构的顶部进行人为干预，这只有在网格框架结构顶部的机器人负载处理装置处于“安全模式”使其无法运作时才能执行。由于负载处理装置闲置而导致的停机时间会导致整个系统的生产损失。
11.pct/ep2019/061808(奥卡多创新有限公司)通过提供其中的充电头组件52被拉向负载处理装置顶部表面上的充电板的充电站来解决这个问题。充电头包括充电单元56(见图7a和7b)，其包括被设置成与负载处理装置30的吊升元件70插接的复数个异形部分58、60(见图8)和被设置为在吊升元件70与复数个异形部分58、60接合时将电力传输给负载处理装置的电力传输部件62。图8示出了用于手动移动负载处理装置30的吊升元件70。吊升元件70包括球状头下方的切除部，其产生了下侧72。吊升元件70被设计成允许吊升器的附件从网格单元提升负载处理装置30。电力传输部件62通常由铜组成，并且由弹性部件(例如弹簧)向外偏压，从而减轻电力传输单元62与负载处理装置30的顶部表面76的充电板74接触
的冲击。除了电力传输单元62之外，充电单元56包括其下侧上的复数个充电触点63。与电力传输单元62一样，复数个充电触点63由弹性部件(例如弹簧)向外偏压，从而减减轻电力传输单元62与负载处理装置30的顶部表面76的充电板74接触的冲击。与电力传输单元62相反，额外充电触点可以用于防止电力传输单元之间的电弧或用于在充电期间数据传输。
12.复数个异形部分58、60和电力传输单元62被设置在可移动的充电单元56中。异形部分58、60包括向上倾斜的表面，使得吊升元件70与复数个异形部分58、60之间的接触导致充电单元56向负载处理装置移动，从而控制充电单元56-特别是电力传输单元62-与机器人负载处理装置顶部表面的充电板74的夹紧力的量。与被弹性偏压的电力传输单元62和/或复数个被弹性偏压的充电触点63一起，减少了对机器人负载处理装置的插装盒和/或顶部表面的损坏/磨损。
13.当负载处理装置在充电头组件下方的网格单元上移动时，吊升元件70与异形部分58、60之间发生接触，使得吊升元件被驱动进入异形部分58、60并被接收于其中。虽然使用各种弹簧机构来吸收吊升元件与异形部分58，60相互作用的冲击，但大部分冲击(主要是水平方向)由在网格单元上支撑充电单元的l形结构吸收。这导致l形结构随着时间的推移而减弱，特别是l形结构在网格框架结构上的安装。在极端情况下，吊升元件与异形部分58、60的冲击导致l形结构的部件随着时间的推移而弯曲或从网格框架结构分离，从而消除了安装在l形结构上的充电单元的充电头组件与负载处理装置的充电头适当对齐的能力。负载处理装置与充电站的未对齐会对负载处理装置的正常运作产生负面影响的其他考虑因素包括充电站的电力传输部件与负载处理装置的充电触点之间发生电弧的风险。此外，来自在充电站充电的后续机器人负载处理装置的吊升元件与异形部分58、60之间的重复接触最终将导致异形部分随着时间的推移而磨损，从而消除了充电单元56被拉向负载处理装置顶部表面上的充电板的能力。
14.在wo2019/238702(奥托斯托技术公司)中，用于为电池充电的电荷接收元件被安装在容器载具或负载处理装置的下侧，并被设置成与位于网格框架结构上轨道下方某层的单个网格单元内的充电站的电荷提供元件进行电气耦合。在运作中，容器载具或负载处理装置被移动到充电站上方的位置，使得容器载具下侧的电荷接收元件直接位于网格单元内充电站的电荷提供元件上方；更具体地说，它们相应的接触面直接面对面。电接触或耦合是通过将容器载具垂直降低到轨道网格来实现的，例如通过垂直位移容器载具的一组轮，使得电荷接收元件和电荷提供元件的相应接触面配合。将容器载具降低到轨道网格推动电荷接收元件的接触面与充电站的电荷提供元件的电荷的接触面配合。电荷接收元件或电荷提供元件可以连接到弹性组件，以在垂直方向上偏压电荷接收元件或电荷提供元件。将充电站集成到网格框架结构的单个网格单元内并位于轨道网格轨道下方的某一层允许充电站位于轨道网格上的任何位置，而不会阻止容器载具移动。wo2019/238702(奥托斯托技术公司)非常局限于配备起重机装置的容器载具，该起重机装置包括从载具顶部横向延伸以容纳容器接收空间的悬臂，即容器被容纳在悬臂下方并保持在轨道层上方。同样，载具需要足够重以平衡容器的重量，并在提升过程中保持稳定。因此，包括容器接收空间在内的容器载具的占地面积延伸覆盖至少两个网格单元。
15.因此，需要一个不受上述问题影响的充电单元。


技术实现要素：

16.本技术人通过提供一种用于在网格框架结构上运作的机器人负载处理装置的充电单元来缓解上述问题，该网格框架结构包括以网格图形设置的复数个网格构件，该网格图形包括复数个网格空间或网格单元，该充电单元包括：i)用于与机器人负载处理装置的电荷接收头耦合；ii)复数个异形部分；iii)插装盒，用于与机器人负载处理装置的吊升元件插接，该插装盒可沿复数个异形部分移动，以便使电荷提供头相对于机器人负载处理装置的电荷接收头实现垂直移动。
17.通过合并可沿复数个异形部分移动的插装盒，消除了机器人负载处理装置的吊升元件与充电单元的复数个异形部分之间的物理接触，这就减轻了复数个异形部分的磨损。优选地，所述复数个异形部分被间隔开以限定用于接受机器人负载处理装置的吊升元件的宽度的入口或口。插装盒位于复数个异形部分之间的间隔中，并且可以从入口沿复数个异形部分移动。这样，机器人负载处理装置的吊升元件通过与位于复数个异形部分入口处的插装盒插接进入充电单元，并沿复数个异形部分移动，以实现电荷提供头朝向机器人负载处理装置的电荷接收头的垂直移动。优选地，复数个异形部分中的每一个都包括向上倾斜的表面，使得插装盒可沿复数个异形部分中的每一个的向上倾斜的表面移动，以实现电荷提供头相对于机器人负载处理装置的电荷接收头的垂直移动。术语“机器人负载处理装置”和“负载处理装置”在说明中可互换使用，以表示相同的特征。优选地，插装盒包括至少一个滑动表面，其与复数个异形部分向上倾斜的表面滑动接触。插装盒用作滑动轴承，作用于吊升元件和异形部分-特别是异形部分向上倾斜的表面-之间。至少一个滑动表面允许插装盒沿着异形部分轻松滑动，使得吊升元件能沿异形部分行进，以实现电荷提供头的垂直移动。
18.优选地，插装盒位于异形部分内。优选地，充电单元进一步包括用于引导插装盒沿异形部分移动的引导件。优选地，所述引导件包括槽，所述槽用于与插装盒的一个或一个以上突起区域配合以沿着复数个异形部分引导插装盒，即榫槽关系。更优选地，引导件包括引导件挡块，其被配置成与一个或一个以上突起区域配合以限制插装盒沿复数个异形部分的行进长度。引导件挡块防止插装盒与异形部分分离。
19.优选地，引导件形成在与至少一个异形部分相邻的口缘中，并且插装盒包括与口缘滑动接触的突起或滑动凸块。为了确保光滑的滑动表面不仅存在于插装盒的至少一个滑动表面和异形部分之间而且存在于引导件和插装盒之间，同样有益的是，异形部分的滑动表面易于接近，从而使滑动表面中的任何缺陷都可以被移除或抛光。这也适用于无法接近的区域，例如用于沿异形部分引导插装盒的槽。与插装盒滑动接触的区域的问题在于，异形部分和/或引导件与插装盒滑动接触但无法接近的的区域会对插装盒沿异形部分的移动构成“卡点”。这是因为此类难以接近的区域无法被处理-例如抛光-以确保光滑的滑动表面。优选地，为了协助插装盒沿异形部分滑动，插装盒的至少一个滑动表面包括被设置为与口缘滑动接触的突起或凸块。突起确保减少插装盒的一个或一个以上突起区域与槽之间的滑动接触。槽代表滑动表面中无法接近的区域。为了减少插装盒的一个或一个以上突起区域与槽之间的接触表面积，突起或滑动凸块将插装盒的一个或一个以上突起区域回退至槽中，特别是一个或一个以上突起区域的端面，以减少实质性的物理接触。
20.使用设置成与吊升元件插接的插装盒的缺点之一是，插装盒可能会沿着沿复数个异形部分的行进长度的中途与吊升元件断开，特别是当吊升元件从充电单元中撤出时。这可能是由于插装盒和异形部分之间滑动表面上的卡点导致插装盒与吊升元件断开，在充电后将吊升元件从充电单元撤出时尤其如此。结果，插装盒无法被定位于或返回至复数个异形部分的入口或口，用于接收随后或后续机器人负载处理装置的吊升元件。换言之，插装盒在沿复数个异形部分的长度的任意位置过早停止，并未到达复数个异形部分的入口或口。因此，当随后的机器人负载处理装置停靠在包括本发明的充电单元的充电站时，吊升元件容易在能够与插装盒插接之前误触复数个异形部分中的至少一个，并且向充电站-特别是支撑充电单元的结构-施加相对较大的冲击力的问题再次变得明显。为了缓解插装盒在复数个异形部分的长度上的任何位置过早停止而导致机器人负载处理装置的吊升元件在机器人负载处理装置停靠在充电站时撞击复数个异形部分中的至少一个，充电单元可进一步包括返回功能件，其用于将插装盒返回到复数个异形部分的入口。返回功能件可以是电动的。作为备选项或附加项，返回功能件可包括磁体。磁体可位于插装盒中。插装盒和吊升元件之间的磁吸引确保了插装盒在吊升元件沿着复数个异形部分行进时与吊升元件保持附接并在吊升元件离开充电单元时断开。吊升元件和插装盒结合之间的磁吸引还允许将插装盒被带到复数个异形部分的入口或口，以准备接收随后的机器人负载处理装置的吊升元件。或者，充电头可包括诸如弹簧的弹性构件，以减轻插装盒沿复数个异形部分的长度过早停止。弹性构件或弹簧使朝向复数个异形部分的入口偏压插装盒。举例而言，弹簧可以是板簧。板簧的设置使得板簧的第一端附接至充电单元(例如在支撑板上)，而第二端抵接插装盒并被配置为朝向复数个异形部分的入口移动插装盒。其他类型的弹簧，如螺旋弹簧和时钟弹簧也可以用来代替板簧。使用弹性构件提供了在插装盒中使用磁铁的替代方案，特别是如果吊升元件不包含磁性材料。使用弹性构件还为包括电机的返回功能件提供了一种更简单的替代方案。
21.优选地，电荷提供头包括至少两个电荷提供板。更优选地，至少两个电荷提供板由弹性构件(例如弹簧)向外偏压。弹性构件确保在至少两个电荷提供板和机器人负载处理装置上的电荷接收头的至少电荷接收板之间施加足够的夹紧力。充电单元的电荷提供头和机器人负载处理装置的接收头之间需要足够的夹紧力，以防止它们对应表面之间潜在的电弧，从而有助于限制接触板接触面的退化。电荷提供头在电荷接收头上的夹紧力有助于在接触板之间建立相对较低的接触电阻，即建立最大接触表面积，使得在电流开始流过电荷提供头进入电荷接收头时，其可高达160安培，低接触电阻可减轻任何过度电弧。通常，弹性构件在电荷提供头和电荷接收头的接触面之间建立40牛顿左右的夹紧力。
22.本发明还提供一种充电站，其包括至少一个充电头组件，该至少一个充电头组件包括根据本发明的充电单元，用于支撑至少一个充电头组件的支撑结构，该支撑结构包括底座和至少一个托架，该至少一个充电头组件被弹性地安装至托架，使得该至少一个充电头组件从底座向外延伸，并可相对于托架在垂直方向上移动。支撑至少一个充电头组件的托架从底座悬垂，使得至少一个充电头组件悬吊在网格单元上。弹性安装通过相对于托架在垂直方向上提供一些让步来吸收吊升元件与充电单元的冲击。当与插装盒相互作用的吊升元件沿复数个异形部分行进时，弹性安装的充电头组件在充电期间在垂直方向向电荷接收头(即向下)拉动。充电后，充电单元返回到更靠近托架的原始位置。这样做的效果是，进
入至少一个充电头组件下方的网格单元的后续机器人负载处理装置不会误触充电单元，而是与位于充电单元至少两个异形部分上的插装盒首先接触。
23.必需使至少一个充电头组件悬吊在至少一个网格单元上以和吊升元件配合并进而与负载处理装置的电荷接收头配合。但是，为了保养充电单元，需要将至少一个充电头组件带到远离网格结构的位置，从而使至少一个充电头组件易于接近。任选地，支撑结构包括从底座悬垂的梁或臂，并且托架可移动地安装在臂或梁上，以便可通过滑轮系统朝向底座收缩。然而，这种设置需要额外的组件，并且需要复杂的滑轮系统来将支撑至少一个充电头组件的托架缩回到易于接近的位置。在支撑结构的更简化版本中，优选地滑块可旋转地安装至底座，以便可围绕延伸底座的垂直轴旋转。在这种设置中，托架是横梁或臂，而不是被刚性安装至底座，托架可旋转地安装至底座，使得托架可围绕底座围绕垂直轴从第一个位置摆动至第二位置，在第一位置至少一个充电头组件悬吊在至少一个网格单元处，在第二个位置至少一个充电头组件远离网格结构，易于接近。后者设置的优点是，由于不需要额外的悬臂梁和滑轮系统，因此用于支撑网格单元上方的至少一个充电头组件的支撑结构简单。
24.本发明进一步提供了存储系统，包括：网格结构，包括第一组轨道和第二组轨道，第二组轨道在大体水平的平面中正交于第一组轨道，网格结构被设置成包括复数个网格空间或网格单元的网格图形；根据本发明的充电站，其被安装至所述网格结构，使得所述充电站的至少一个充电头组件悬吊在至少一个网格单元上。
25.通过将充电站-特别是支撑结构-安装至网格结构而不是靠近网格结构，可以解决会导致对准问题的由于制造或安装甚至热膨胀而导致的网格结构中的公差，因为将充电站安装至网格结构上有效地随网格框架结构移动。
26.优选地，所述存储系统进一步包括负载处理装置，该负载处理装置包括：i)驱动机构，其可操作地被设置用于在网格框架上移动负载处理装置，以沿着第一组和第二组轨道遍历复数个网格空间或网格单元；ii)提升装置，其包括提升驱动组件和抓取器装置，使得当负载处理装置位于占据网格空间或网格单元的容器堆垛上方时，抓取器装置被配置为在使用中可释放地抓取容器并将容器从堆垛提升进入容器接收空间；iii)电荷接收头和吊升元件，所述电荷接收头用于与电荷提供头耦合，所述吊升元件用于与充电单元的插装盒插接。
附图说明
27.本发明的进一步特征和方面将从参考附图所作的例举性具体实施方式的以下详细描述得以阐明，其中：图1是根据已知系统的网格框架结构示意图。
28.图2是显示了被设置在图1的框架结构内的箱子堆垛的俯视图的示意图。
29.图3是显示了在网格框架结构上运作的已知机器人负载处理装置的系统的示意图。
30.图4是根据已知系统的负载处理装置的示意图。
31.图5(a)和5(b)是图4的负载处理装置的示意性立体图，其中显示了(b)负载处理装置的容器接收空间和(a)容纳在负载处理装置的容器接受空间内的容器。
32.图6是显示了包括从支撑结构悬垂的充电单元的已知充电站的示意图。
33.图7a是显示了复数个异形部分的已知充电单元的上方视角示意图。
34.图7b是显示了电力传输单元的已知充电单元的下方视角示意图。
35.图8是已知负载处理装置的顶部表面的示意图。
36.图9(a和b)是根据本发明具体实施方式的充电单元在不同朝向的示意图。
37.图10(a和b)是用于与本发明的用于与机器人负载处理装置的吊升元件插接的插装盒在不同朝向的示意图。
38.图11是根据本发明具体实施方式的立体后视图。
39.图12是根据本发明具体实施方式的异形部分的立体侧视图。
40.图13是包括其中包含的充电单元的充电头组件的立体图。
41.图14是包括外壳和其中包含的充电单元的充电头组件的分解图。
42.图15是根据本发明具体实施方式的充电站的立体图，其显示摆臂支撑定向在运作位置的充电头组件。
43.图16是充电站的立体图，其显示了处于保养位置的摆臂。
44.图17是根据本发明具体实施方式的容纳弹性安装到支撑框架上的充电头组件的外壳的分解图。
45.图18是根据本发明另一具体实施方式的充电站的立体图。
具体实施方式
46.图9a示出了从上方观察的根据本发明具体实施方式的充电单元156。充电单元156包括支撑板157，支撑板157上安装有电力传输装置162和至少两个异形部分158。电力传输装置162连接到合适的电源充电器，优选为直流电源充电器。例如，电源充电器包括整流器，用于将交流电流转换为直流电流。该电力传输装置162包括以至少两个电荷提供板162b的形式提供的电荷提供头;至少两个电荷提供板中的一个提供负极(dc-)，而至少两个电荷提供板中的另一个提供正极(dc+)。至少两个电荷提供板162b被设置成插接或夹在机器人负载处理装置30上的两个对应电荷接收板74上(见图8)。
47.充电单元156通常被居中设置在至少一个网格单元的上方，用于与机器人负载处理装置30的吊升元件70配合。如前文结合图8所说明的，机器人负载处理装置的顶部表面包括吊升元件70和至少两个电荷接收板74，用于将电力传输到机器人负载处理装置中的可充电电源。吊升元件70包括球状头下方的切除部，其产生下侧72。当将电力传输到机器人负载处理装置以对可充电电源充电时，机器人负载处理装置被指示进入充电单元156所在的网格单元。
48.传统上，随着机器人负载处理装置进入网格单元时，机器人负载处理装置的吊升元件70与充电单元的异形部分58、60物理交互或接合，从某种意义上说，吊升元件的切除部被接收在在充电单元的异形部分之间(参见图7a和7b)。重要的是，当机器人负载处理装置即将停靠至充电站时，充电单元被正确定位在网格单元上，以便允许吊升元件70被复数个异形部分58、60正确接收。如果充电单元未正确定位在网格单元上，则存在以下危险：充电
单元的其它部件可能误触吊升元件或吊升元件未正确定位自身与复数个异形部分58、60接合或交互。为了缓解充电单元误触吊升元件和/或被错误定位接受吊升元件的可能性，复数个部分的口或入口被张开或具有锥形开口，以允许吊升元件在异形部分之间被正确引导。如图7(a和b)所示，复数个异形部分58、60包括第一异形部分和第二异形部分，它们之间的间距足以接受机器人负载处理装置的吊升元件70的宽度。第一和第二异形部分的侧面轮廓的形状使得异形部分的入口或口呈锥形，以便允许吊升元件在第一和第二异形部分之间被引导，从而与异形部分向上倾斜的表面适当接合。
49.所述复数个异形部分58、60向上倾斜的表面导致包括至少两个电荷提供板的充电单元以夹紧动作被移动或被拉向负载处理装置的顶部表面顶面，并与负载处理装置的顶部表面上的至少两个电荷接收板74发生物理接触。至少两个电荷提供板由弹性构件向外偏压，以减轻负载处理装置顶部表面上至少两个电荷接收板的冲击。充电单元朝向机器人负载处理装置的运动在机器人负载处理装置的顶部表面上的至少两个提供提供版与至少两个电荷接收板之间提供夹紧作用。
50.机器人负载处理装置进入充电单元的速度通过依赖于复数个异形部分中的至少一个与吊升元件之间的相互作用来确定夹紧力的强度。充电头组件内包含的充电单元被弹性安装至托架上，以便允许充电单元相对于托架垂直移动。下面将讨论将充电单元安装至托架的更多细节。
51.复数个异形部分主要包括塑料材料，更具体地说是尼龙材料，原因是其润滑和磨损性能。然而，吊升元件与复数个异形部分之间的反复物理接触导致复数个异形部分的磨损，特别是向上倾斜的表面。在某些情况下，异形部分(优选地以可拆卸方式附接至支撑板)需要更频繁地更换。
52.更重要的是，当机器人负载处理装置停靠在充电站时，吊升元件以如此大的侧向力撞击充电单元，因为它试图沿异形部分向上倾斜的表面在垂直方向上行进。该冲击力传递到充电站的其他部分，特别是将充电单元支撑到支撑结构的安装点(见图6)。吊升元件与充电单元的反复撞击不仅会导致异形部分磨损，而且最终会使充电单元在网格单元上移位，以至于吊升元件无法与充电单元交互或适当接合。而且，冲击力可能会对充电单元和周围的支撑结构，特别是对网格结构的安装点造成损坏。
53.与现有技术的充电单元相比，申请人通过设计如图9(a和b)所示的充电单元156来缓解上述问题，其中吊升元件70与可移动的插装盒159交互或接合，而不是直接与异形部分158交互。如图9a所示，插装盒159被配置为随着吊升元件70被驱动进入本发明的充电单元156而沿复数个异形部分158行进。这消除了吊升元件70与复数个异形部分158物理接触的需要，并改善了吊升元件70沿复数个异形部分158的运动。第一和第二异形部分158(a和b)以平行设置方式示出并间隔开，以便容纳吊升元件70的宽度并允许吊升元件70沿复数个异形部分行进。换言之，本发明的插装盒159被放置为可沿至少第一和第二异形部分158(a和b)移动。
54.在图10(a和b)所示的本发明的具体实施方式中，插装盒159包括切除部或凹陷或c形部分170，其形状适于接收和支撑吊升元件70的球状头的下侧72。形状适于支撑吊升元件70的下侧72的切除部取代了如图7(a和b)所示的现有技术中设置的复数个部分入口处的楔形口。充电单元156包括与复数个异形部分158(a和b)中的至少一个相邻的引导件172，其被
配置成沿异形部分158(a和b)以滑动设置引导插装盒159。在本发明的特定具体实施方式中，引导件172形成为与相应的异形部分158(a和b)相邻的槽。插装盒159包括至少一个突起或凸台174，其从可被接收在槽172中(参见图12)的插装盒159的至少一个壁延伸出来以沿异形部分158(a和b)引导插装盒159。所述槽形成于与复数个异形部分158(a和b)中的至少一个相邻的直立口缘176中。在图9和图10所示的本发明的特定具体实施方式中，槽172位于插装盒的两侧，用于接收形成在插装盒159的相对侧或侧面上的突起或凸台174，以沿复数个异形部分158引导插装盒。换言之，突起174或插装盒的一个或一个以上突起区域在可以榫槽关系被接收在引导件172中。
55.引导件172包括在其远端的挡块178，以限制插装盒沿异形部分的行进长度(见图12)。在本发明的特定具体实施方式中，槽终止在其端部，使得凸台或突起174从插装盒159的侧壁向上抵接引导件172的端部，从而限制插装盒沿异形部分158的行进长度。挡块178防止插装盒159从异形部分158(a和b)脱落。
56.复数个异形部分158(a和b)包括向上倾斜的表面或呈楔形，使得本发明的插装盒159随着其沿着向上倾斜的表面行进而垂直移动。这导致充电单元156被拉向机器人负载处理装置上的电荷接收头。本发明的充电单元156仍然享有由于插装盒159与复数个异形部分158(a和b)通过吊升元件70相互作用而产生的夹紧力的益处，而没有过多磨损复数个异形部分158(a和b)。这样，通过改变复数个异形部分158(a和b)的轮廓，作用在机器人负载处理装置-特别是电荷接收板74-上的夹紧力可以根据具体应用的要求进行定制。与复数个异形部分158(a和b)相邻的槽172有助于沿向上倾斜的表面引导插装盒159。与沿向上倾斜的表面引导插装盒的槽一起，复数个异形部分控制插装盒159相对于机器人负载处理装置的顶部表面的水平和垂直运动。引导件172可以与复数个异形部分中的至少一个一起形成为单个元件。图12是根据本发明具体实施方式的包括复数个异形部分158a中的至少一个和引导件172的单个元件的实施例。在本发明的特定具体实施方式中，单个元件位于插装盒的两侧以沿异形部分引导插装盒。复数个异形部分中的每一个都是楔形的，提供与插装盒159配合的向上倾斜的表面。引导件172被显示为在与异形部分158a相邻的直立口缘176中形成的槽。
57.除了至少两个电荷提供板162b之外，额外接触板163可被设置在充电单元156的下侧。额外接触板163可以用于在充电期间防止电弧或数据传输之目的。在图9所示的特定具体实施方式中，四个额外接触板163被显示在充电单元156的下侧，但可以存在任意数量的电接触板。或者，电力传输装置162可以包括感应式电力传输工具，其不需要在电力传输装置和机器人负载处理装置之间的物理接触。因此，无需在电力传输装置162、至少两个电荷提供板162b以及机器人负载处理装置的顶部表面上的电荷接收板74之间提供夹紧力，从而减少对异形部分的任何磨损，特别是插装盒带来的磨损。相反，异形部分使电荷提供板更靠近电荷接收头，以实现电感耦合。
58.用于支撑吊升元件70的下侧的插装盒159形成与复数个异形部分158(a和b)配合的滑动轴承。为了起到滑动轴承的作用，插装盒159包括一个或一个以上滑动表面181(a和b)、180，其被设置为与异形部分向上倾斜的表面配合(参见图10和11)。第一滑动表面181(a和b)被设置在插装盒159的下侧(见图11)而第二滑动表面180被设置在插装盒159两侧的相反侧壁上(见图10)。插装盒下侧的第一滑动表面181在水平平面中提供滑动表面，并被细分
为两个平行的滑动表面181(a和b)，由分隔件179隔开。两个平行的滑动表面181(a和b)被设置为沿第一和第二异形部分158(a和b)滑动。显示为楔形突起的分隔件179的尺寸适于位于第一和第二异形部分158(a和b)之间，因为插装盒159下侧的两个平行滑动表面181(a和b)被设置成沿第一和第二异形部分158(a和b)的表面滑动。分隔件179的楔形突起容纳用于支撑吊升元件70的插装盒的c形部分170(见图10a)。
59.第二滑动表面180位于插装盒159的相反侧壁上(见图10)并在垂直平面中提供滑动表面。第二滑动表面180被显示为具有高度小于凸起或凸台174高度的滑动凸块，其被接收在槽中以沿向上倾斜的表面引导172插装盒159。第二滑动表面180包括滑动凸块，其被设置成靠着与相应的异形部分158(a和b)相邻的直立口缘176的侧壁滑动(见图12)。第二滑动“凸块”180的功能之一是防止突起或凸台174的远端或端面与槽172的内壁摩擦。本发明的插装盒159可以形成为单体，例如通过模塑或3d打印。槽172可以通过铣削在插装盒159的主体内形成凹陷。然而，铣削的问题是由于切削刀具的影响，槽172的表面不能完全光滑。因此，槽172的内表面可能无法提供光滑的滑动表面，并且随着插装盒159沿向上倾斜的表面被驱动时可能引入一个或一个以上卡点。为了减少当插装盒159沿向上倾斜的表面滑动时这些卡点的影响，插装盒159侧面的小滑动凸块180将凸台或突起174的远端从槽172的内壁回退，以便它不会与凹槽的内壁摩擦或减少突起174与槽的内表面之间的接触。
60.因此，插装盒的滑动表面主要由第一和第二滑动表面181、180提供，它们分别与向上倾斜的表面和口缘176的侧壁相配合。第一和第二滑动表面181、180与复数个异形部分的相应部分以及直立口缘176之间的配合确保了大体平滑的滑动表面。插装盒159侧面的小凸块180可以用润滑剂处理或包含润滑材料，以协助插装盒159沿复数个异形部分158(a和b)移动。
61.单个异形部分158和引导件172可以形成为单体或由单独的部件形成，例如模塑或3d打印。可以使用各种材料来制造异形部分和引导件轨道。这些包括但不限于塑料、金属或陶瓷。异形部分和/或引导件可以可拆卸的方式例如通过一个或一个以上螺栓附接至支撑板157。由于插装盒159被配置成沿复数个异形部分滑动，对复数个异形部分的磨损得以减少，并因此使异形部分158a/b需要更换频率更低。此外，插装盒159和复数个异形部分158(a和b)之间的滑动表面有助于减轻吊升元件70的冲击力，该冲击力由重达150kg的机器人负载处理装置携带，随着吊升元件70沿复数个异形部分158(a和b)行进而对充电单元156施加巨大的侧向力。这不仅减少了对复数个异形部分158(a和b)中的至少一个的磨损，而且还防止损坏支撑充电单元156的充电站的支撑结构。
62.虽然图9至图11所示的插装盒159被配置为随着吊升元件70被驱动进入充电单元156而沿异形部分滑动，但本发明不限于包括一个或一个以上滑动表面的插装盒159。插装盒沿异形部分的移动可由一个或一个以上滚子轴承(未示出)辅助。插装盒和异形部分之间的滑动表面可配置有一个或一个以上滚子轴承。举例而言，一个或一个以上滚子轴承可以存在于与插装盒的凸台或突起174的配合的槽172中。或者，插装盒159的凸台或突起可以包括一个或一个以上滚子轴承，这些滚子轴承被接收在至少两个元件的槽中。同样，一个或一个以上滚子轴承可存在于插装盒的下侧上。在所有不同的选项中，吊升元件70由于位于能够沿异形部分移动的插装盒159中而能够沿着异形部分移动，从而减轻对异形部分的过度磨损并减少对充电单元156的冲击力。
63.虽然已经尝试确保通过槽引导插装盒159沿着的复数个异形部分平稳移动，但插装盒159与复数个异形部分158(a和b)和/或引导件172之间的接触面仍可能存在“卡点”，导致插装盒172过早地停留在引导件172的末端178之间。当机器人负载处理装置即将从充电站拆卸导致吊升元件70从充电单元156撤出时，情况尤其如此。在吊升元件70从充电单元156撤出期间，插装盒159借助重力向下行进和/或沿异形部分被拉向复数个异形部分158(a和b)的口或入口。理想情况下，支撑吊升元件70的下侧的插装盒在吊升元件70从充电单元156撤出时仍与吊升元件70的下侧保持接触。但是，如果沿异形部分和/或引导件存在一个或一个以上卡点，则吊升元件容易与插装盒分离，使插装盒在有机会到达复数个异形部分入口处的站点之前搁浅。因此，当随后的机器人负载处理装置即将停靠在充电站时，插装盒159无法将自身呈现在异形部分入口处的吊升元件70，增加了吊升元件70将冲击异形部分158(a和b)的风险，并因此回到上面讨论的现有技术设置中的问题。
64.在本发明的具体实施方式中，插装盒可包括一个或一个以上磁体182，其被磁吸引至吊升元件80，因此在吊升元件沿复数个异形部分158(a和b)行进时与吊升元件70保持接触。因此，在从充电站离开时，插装盒159在吊升元件从充电单元156中撤出时与吊升元件70保持接触，即磁体确保插装盒在吊升元件70即将离开充电单元时被拉回异形部分的入口。插装盒159与吊升元件70保持接触，直到插装盒159抵接引导件172的挡块178，此时吊升元件70与插装盒159断开。一个或一个以上磁体182的尺寸适于确保有足够的磁吸引力使插装盒159在吊升元件70沿复数个异形部分158(a和b)行进时与吊升元件70保持接触，但当吊升元件70从充电单元156中撤出时，随着插装盒159碰到挡块178而与吊升元件70断开。通过确保插装盒159在吊升元件70即将从充电单元156中撤出时与吊升元件70保持接触，确保了插装盒159到达或返回到复数个异形部分158(a和b)的入口或口，以接受来自随后机器人负载处理装置的吊升元件70。本发明也允许确保插装盒159在吊升元件70即将从充电单元156中撤出时与吊升元件70保持接触的其他手段。例如，插装盒159的口170的形状可以使得吊升元件70的下侧以卡扣配合设置与插装盒相互作用，其在吊升元件70从充电单元156中撤出时将与吊升元件70断开。或者，充电头组件152可包括将插装盒159移向复数个异形部分158(a和b)的入口的电机。返回功能件也可以是诸如弹簧的弹性构件，其朝向复数个异形部分158(a和b)的入口偏压插装盒159。
65.为了使充电单元156能够在垂直方向上移动，充电单元156构成充电头组件152的一部分，其弹性安装至托架135(参见图15和17)。图13显示了示出了根据本发明的充电头组件152的实施例，其包括容纳充电单元156的外壳190。充电头组件的更多细节在wo2019/215221(奥卡多创新有限公司)中进行了描述，其内容在此纳入本发明并在专利说明书的介绍部分进行了说明。外壳190支撑充电单元156，使得充电单元156不能相对于外壳190垂直移动，而是由于机器人负载处理装置30的吊升元件70的下侧与插装盒159接触而在外壳190内水平移动。图13和图14中还显示了支架192，用于如图15和16所示将充电头组件152安装至合适的支撑结构或wo2019/215221(奥卡多创新有限公司)中所述的托架上，其内容在此纳入本发明。
66.支架192使充电头组件152能够通过弹簧机构194弹性安装至合适的支撑结构。支架192的一端固定附接至支撑结构，而充电头组件152弹性安装至支架的另一端，以使充电头组件152相对于支架192垂直移动。充电头组件152和支架192之间的弹簧机构194使充电
头组件152能相对于支架192垂直移动。在本发明的特定具体实施方式中，弹簧机构包括如图13所示的两个弹簧194，用于将充电头组件152安装至支架192并使充电头组件152能相对于支架192垂直移动。任意数量的弹簧可被用于将充电头组件152弹性安装至支架192，或者任何类型的弹性构件(例如橡胶)也是如此。弹性安装提供充电头组件152朝向支架192的偏压力，以便吸收充电头组件152由于与异形部分的相互作用而向下垂直移动的冲击，并在充电后将充电头组件152返回到更靠近支架192的位置。其效果是，进入充电头组件152下方的网格单元的后续机器人负载处理装置不与充电单元156的电荷提供板163b进行首先接触，而是与充电单元156的插装盒159进行首先接触。此外，通过改变弹性安装的弹性，例如弹簧常数，作用在机器人负载处理装置上的夹紧力可以根据具体应用的要求进行定制。
67.在使用中，当机器人负载处理装置被指示在根据本发明的充电站充电时，机器人负载处理装置得到指示移动到充电头组件所在的网格单元中。随着负载处理装置进入网格单元，位于机器人负载处理装置顶部的吊升元件与充电单元156的插装盒159相互作用或接合，从而促使吊升元件70和插装盒159由引导件172引导沿复数个异形部分158(a和b)行进。这导致充电单元156被拉向机器人负载处理装置的顶部，这又导致充电单元的电荷提供板与电荷接收板电接触。一旦通过机器人负载处理装置中的可充电电源与充电站之间的通信信号确定充电完成，机器人负载处理装置将移动离开充电站。随着机器人负载处理装置离开网格单元，吊升元件从充电单元156中撤出。这导致吊升元件从复数个异形部分中撤出。随着吊升元件即将从复数个异形部分中撤出，支撑吊升元件70下侧的插装盒159由于吊升件与插装盒159的一个或一个以上磁体之间的磁吸引导致插装盒随吊升元件移动。插装盒159被送回到复数个异形部分158(a和b)的入口或口，并且一旦插装盒159碰到引导件172的挡块178就从吊升元件断开，并且由此将插装盒呈交用于后续机器人负载处理装置。
68.本发明的充电单元156可以很容易地改装到现有的充电头组件上，例如wo2019/215221(奥卡多创新有限公司)中所教导的。图14示出了本发明的充电单元156以正确的朝向附接到外壳190上。在该实施例中，一个或一个以上螺栓用于将充电单元156安装至外壳190。根据本发明，在移除一个或一个以上端板用于保养充电单元156或用根据本发明的充电单元156改装充电单元之后，可以容易地将充电单元156从外壳190中移除。通过改造本发明的充电单元156的能力，本发明的充电单元可以起到“卡带”的功能。包括充电单元156的外壳190通过一个或一个以上螺栓安装至支架192。支架192使充电头组件能被安装至wo2019/215221(奥卡多创新有限公司)中教导的并入图6所示的托架，或者安装至到根据本发明的替代具体实施方式的支撑结构。
69.参见图6，现有的充电站37包括主体结构50、滑轮系统54、夹具、托架35和充电头组件52。主体结构50可以包含轨道或引导件(未示出)，托架35可在其上移动。滑轮系统54可以在手动或自动操作下操纵托架35，以便使托架35沿着主体结构50的一段在轨道或引导件上移动至远离网格框架结构14的安全位置。缩回托架35允许从远离网格框架结构14的安全位置保养附接至托架35的部件。夹具将充电站37的主体结构50附接至网格框架结构14的任何边缘。夹具附接至构成网格框架结构14的两个垂直直立结构16。将充电站37附接至网格框架结构14而不是靠近网格框架结构14，有助于适应由于制造/安装而导致的网格框架结构14的公差和/或以其他方式导致对齐问题的热膨胀可得到解决，原因是夹具有效地将充电站37与网格框架结构14一起移动。吊升或绞动支撑充电头组件52的托架进行保养的问题在
于，它给充电站37增加了另一层复杂性，更不用说绞动托架35以保养充电头组件52的部件的手动工作和时间。
70.本发明的充电头组件152可以通过国际公布号为wo2015/019055(奥卡多)的pct专利申请中教导的合适的支架安装至网格单元，该申请的详细内容通过引用方式纳入本发明。或者，充电头组件152可以围绕延伸穿过支架的垂直轴旋转，以便使充电头组件152能够服务于复数个网格单元。
71.在根据本发明的充电站的替代具体实施方式中，用于支撑充电头组件152的托架135是可旋转安装到合适的支架或腿部150上的“摆臂”，从而使托架135和充电头组件152能够围绕延伸穿过支架或腿部150的垂直轴x-x从第一位置旋转至第二位置。第一位置可以是运作位置，使得充电头悬吊在至少一个网格单元上(见图15)，而第二位置可以是保养位置，以便从充电站后部接近至少一个充电头组件152(见图16)。因此，不是沿主体结构绞动托架，而是托架135可以是安装至合适的底座150-例如支架或腿部-的摆臂。这就无需主体结构来承载托架，因为托架150构成了主体结构的一部分。通过摆臂仍然保持了在网格单元上悬垂至少一个充电头组件的能力。手柄196可以协助充电头组件152从运作位置旋转至保养位置，反之亦然。或者，摆臂135的旋转可以是电动的。在充电站137安装在网格结构的边缘使得充电头组件152悬吊在网格单元上方的运作位置的情况下，摆臂135可被旋转至保养位置，即充电头回摆离开网格结构以接近充电头组件152。实现摆臂135从运作位置到保养位置的这种角度朝向的一种方法是运作位置与保养位置在直径上相反。腿部或支架的下端通过合适的夹具安装至网格框架结构，以适应网格框架结构中的公差和组成网格框架结构的网格构件的膨胀和收缩而导致的运动。
72.图17显示了用于围绕垂直轴旋转充电头组件152的“摆”臂135的放大图。在此，充电头组件152通过上文所述的支架192安装至摆臂135的第一端，而摆臂135的第二端可旋转地安装至腿部或支架150。摆臂135的第二端的可旋转安装可以是本领域已知的任何旋转机构。例如，可旋转机构可以由轴承和/或套管组件198提供。旋转机构可以电动化。可以在摆臂135上设置一个或一个以上锁定机构(未示出)，以在充电头组件悬吊在网格单元上方时将摆臂锁定在运作位置，以及将摆臂锁定在保养位置以接近充电头组件进行保养。图17中还显示了摆臂或托架135可通过铰链200枢轴安装至底座，从而能够围绕延伸穿过铰链200的水平轴旋转。铰链200允许充电头组件向上翻转，以在移动到保养位置时检查充电头组件的部件。
73.在图16至图18所示的特定实施例中，充电站137包括两个充电头组件152，两个充电头组件中的每一个都悬吊在相邻的网格单元上，适合同时为两个机器人负载处理装置充电。两个充电头组件152中的每一个都弹性安装至摆臂135的不同部分，并且相对于摆臂135可单独移动。在本发明的特定具体实施方式中，充电头组件152弹性安装至摆臂135的两侧，使得它们横向设置在摆臂135的两侧。
74.虽然本发明的特定具体实施方式显示了弹性安装至摆臂135的两个充电头组件152，但本发明不限于两个充电头组件152，并且可以包括多个充电头组件。例如，如图18中充电站237的立体图所示，一个或一个以上摆臂135可被可旋转地安装至支架150，使得充电站类似于一棵“树”，一个或一个以上摆臂135中的每一个都支撑一个或一个以上充电头组件152。例如，复数个摆臂135可以可旋转地安装至支架或底座150上，复数个摆臂135中的每
一个支撑一个或一个以上充电头组件152。复数个摆臂135提供安装至在一个或一个以上网格单元上运作的第一摆臂135a的第一组充电头组件，以及安装至处于保养位置的在第二摆臂135b的第二或备用组充电头组件。当需要在运作位置保养一个或一个以上充电头组件并减少保养充电头组件的停机时间时，安装至第二摆臂135b的第二或备用组充电头组件可以旋转到运作位置，而支撑第一组充电头组件的第一摆臂135a被移动到保养位置。第一摆臂135a和第二摆臂135b可以连接在一起，使得第一摆臂135a的旋转导致第二摆臂135b的旋转。这样，当第一组充电头组件正在被保养时，充电站237仍然在工作，原因是第二组充电头被移动到运作位置。复数个摆臂135(a和b)可被设置在单个支架或底座150上，使得充电站可以包括安装至复数个摆臂的旋转对称设置的成组充电头组件。例如，成组充电头组件可以以星形配置安装至复数个摆臂。
75.使充电站包括复数个摆臂，每个摆臂支撑一组一个或一个以上摆臂并在不同方向上延伸，还具有同时为多个机器人负载处理装置充电的优点。例如，如图18所示，充电站可以朝向网格结构的内部安装，而不是将充电站安装在网格框架结构的边缘，这使得充电头组件组悬吊在复数个网格单元上。换言之，每个摆臂的朝向方式使得安装至每个摆臂的充电头组件悬吊在单独的网格单元上，即复数个摆臂可以以“星形”方式安装到底座150上，使复数个机器人负载处理装置能够停靠在给定的充电头组件处。在这种配置中，摆臂不需要可旋转，因为每个摆臂都处于运作位置。在图18中，支架或腿部的下端如图示安装在网格单元上的合适锚点上。在图18所示的特定具体实施方式中，充电站237的底座或支架150通过合适的基脚或夹具安装至网格单元。
76.结合图13至18说明描述的充电头组件不限于图9所示的充电单元，并且可以包括如图7所示的充电单元，充电头组件被安装至摆臂或托架上，而摆臂或托架围绕延伸穿过底座的垂直轴可旋转地安装至底座。

技术特征：
1.一种用于在网格框架结构(14)上运作的机器人负载处理装置(30)的充电单元(156)，所述网格框架结构包括以网格图形设置的复数个网格构件，所述充电单元包括：i)电荷提供头，所述电荷提供头用于与所述机器人负载处理装置(30)的电荷接收头耦合；ii)复数个异形部分(158)；iii)插装盒(159)，所述插装盒(159)用于与机器人负载处理装置(30)的吊升元件(70)插接，所述插装盒可沿所述复数个异形部分移动，以便使所述电荷提供头相对于所述机器人负载处理装置(30)的所述电荷接收头实现垂直移动。2.根据权利要求1所述的充电单元，其中所述复数个异形部分(158)中的每一个都包括向上倾斜的表面，使得所述插装盒可沿所述复数个异形部分(30)中的每一个的所述向上倾斜的表面移动，以实现所述电荷提供头相对于所述机器人负载处理装置(30)的所述电荷接收头的垂直移动。3.根据权利要求1或2所述的充电单元，其中所述插装盒(159)包括与所述复数个异形部分(158)滑动接触的至少一个滑动表面(181、180)。4.根据前述任一权利要求所述的充电单元，所述充电单元进一步包括引导件(172)，所述引导件(172)用于引导所述插装盒(159)沿所述异形部分(158)移动。5.根据权利要求4所述的充电单元，其中所述插装盒(159)包括一个或一个以上突起区域(174)并且所述引导件(172)包括引导件挡块，所述引导件挡块被配置成与所述一个或一个以上突起区域(174)配合以限制所述插装盒沿所述复数个异形部分(158)的行进。6.根据权利要求4或5所述的充电单元，其中所述引导件(172)包括槽，所述槽用于与所述一个或一个以上突起区域(174)配合以沿着所述复数个异形部分(158)引导所述插装盒(159)。7.根据权利要求4-6中所述的充电单元，其中所述引导件(172)形成在与至少一个所述异形部分(158)相邻的口缘(176)中，并且所述插装盒(159)包括与所述口缘滑动接触的突起(174)。8.根据前述任一权利要求所述的充电单元，其中所述复数个异形部分被间隔开以限定用于接受所述机器人负载处理装置的所述吊升元件70的宽度。9.根据权利要求8所述的充电单元，其中所述充电单元包括返回功能件，所述返回功能件用于将所述插装盒送回至所述复数个异形部分的入口。10.根据权利要求9所述的充电单元，其中所述返回功能件包括用于将所述插装盒偏压至所述复数个异形部分的入口的工具。11.根据权利要求9所述的充电单元，其中所述返回功能件包括磁体和/或为电动。12.根据前述任一权利要求所述的充电单元，其中所述电荷提供头包括至少两个电荷提供板。13.根据权利要求12所述的充电单元，其中所述至少两个电荷提供板被弹性构件向外偏压。14.充电站(137)，所述充电站(137)包括至少一个充电头组件(152)，所述至少一个充电头组件(152)包括权利要求1-12中任一项所述的充电单元(56)，用于支撑所述至少一个充电头组件(152)的支撑结构，所述支撑结构包括底座(150)和至少一个托架(135)，所述至
少一个充电头组件(152)被弹性安装至所述托架(135)，使得所述至少一个充电头组件(152)从所述底座向外延伸，并可相对于所述托架(135)在垂直方向上移动。15.根据权利要求14所述的充电单元，其中所述托架(135)可通过滑轮系统(54)朝向所述底座(150)收缩。16.根据权利要求14或15所述的充电单元，其中所述托架(135)被可旋转地安装至所述底座(150)以便可围绕延伸穿过所述底座的垂直轴旋转。17.根据权利要求16所述的充电单元，其中所述托架(135)是可旋转安装至所述底座(150)的臂。18.存储系统，所述存储系统包括：网格结构，所述网格结构包括第一组轨道和第二组轨道，所述第二组轨道在大体水平的平面中正交于所述第一组轨道，所述网格结构被设置成包括复数个网格空间或网格单元的网格图形；权利要求14-17中任一项所限定的充电站(137)，所述充电站(137)被安装至所述网格结构，使得所述充电站的至少一个充电头组件(52)悬吊在至少一个网格单元上。19.根据权利要求18所述的存储系统，所述存储系统进一步包括负载处理装置(30)，所述负载处理装置(30)包括：i)驱动机构，所述驱动机构可操作地被设置用于在所述网格框架上移动所述负载处理装置(30)，以沿着所述第一组和第二组轨道遍历所述复数个网格空间或网格单元；ii)提升装置，所述提升装置包括提升驱动组件和抓取器装置(39)，使得当所述负载处理装置位于占据网格空间或网格单元的容器堆垛(12)上方时，所述抓取器装置(39)被配置为在使用中可释放地抓取容器(10)并将所述容器(10)从所述堆垛(12)提升进入容器接收空间(40)；iii)电荷接收头和吊升元件(70)，所述电荷接收头用于与所述电荷提供头耦合，所述吊升元件(70)用于与所述充电单元(56)的插装盒(159)插接。

技术总结
充电单元(156)，用于在包括设置成网格图形的复数个网格构件的网格框架结构上运作的机器人负载处理装置充电。充电单元(156)包括用于与机器人负载处理装置的电荷接收头耦合的电荷提供头、复数个异形部分(158)和用于与机器人负载处理装置的吊升元件插接的插装盒(159)。插装盒(159)可沿复数个异形部分(158)移动，以便使电荷提供头相对于机器人负载处理装置的电荷接收头实现垂直移动。装置的电荷接收头实现垂直移动。装置的电荷接收头实现垂直移动。


技术研发人员：克里斯托弗
受保护的技术使用者：奥卡多创新有限公司
技术研发日：2022.02.11
技术公布日：2023/10/15