上側(cè)。并且，轉(zhuǎn)動(dòng)部件85能夠以其曲率中心為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)部件85的上表面固定有兩根柱狀部件64的下端。在轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)86中，作為用于使轉(zhuǎn)動(dòng)部件85轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，包括馬達(dá)、帶輪以及傳動(dòng)帶等。并且，在轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)86中，作為用于對轉(zhuǎn)動(dòng)部件85朝向轉(zhuǎn)動(dòng)方向引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，包括:導(dǎo)軌；以及與導(dǎo)軌卡合并能夠沿導(dǎo)軌相對移動(dòng)的多個(gè)導(dǎo)向塊。在固定于馬達(dá)的輸出軸的帶輪以及轉(zhuǎn)動(dòng)部件85的外周面等架設(shè)有傳動(dòng)帶，當(dāng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件85被導(dǎo)軌以及導(dǎo)向塊引導(dǎo)而相對于滑動(dòng)部件87轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0106]滑動(dòng)部件87形成為以左右方向?yàn)殚L邊方向的大致長方形的板狀。在水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)88中，作為使滑動(dòng)部件87移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，包括馬達(dá)、帶輪以及傳動(dòng)帶等。并且，在水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)88中，作為用于將滑動(dòng)部件87向左右方向引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，包括:形成為直線狀的導(dǎo)軌；以及與導(dǎo)軌卡合并能夠沿導(dǎo)軌相對移動(dòng)的多個(gè)導(dǎo)向塊。傳動(dòng)帶的一端固定于導(dǎo)軌的左端側(cè)，傳動(dòng)帶的另一端固定于導(dǎo)軌的右端側(cè)。并且，傳動(dòng)帶架設(shè)在固定于馬達(dá)的輸出軸的帶輪等，當(dāng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑動(dòng)部件87被導(dǎo)軌以及導(dǎo)向塊引導(dǎo)而向左右方向直線地移動(dòng)。
[0107](檢測機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、巴士的位置檢測方法以及電池的位置檢測方法)
[0108]檢測機(jī)構(gòu)21是包括發(fā)光部和受光部的激光傳感器，其中所述發(fā)光部射出激光，所述受光部接受從該發(fā)光部射出并在巴士 2的側(cè)面2a、電池放置臺6的前表面等反射物被反射的激光。如圖8所示，該檢測機(jī)構(gòu)21安裝于電池裝設(shè)部22的前端側(cè)的上表面。在本實(shí)施方式中，以與分別形成于四個(gè)電池放置臺6的一對(兩個(gè))檢測用標(biāo)記8對應(yīng)的方式，將兩個(gè)檢測機(jī)構(gòu)21安裝于電池裝設(shè)部22。當(dāng)對從發(fā)光部射出的激光進(jìn)行反射的反射物處于規(guī)定的測定范圍內(nèi)時(shí)，檢測機(jī)構(gòu)21處于接通狀態(tài)，當(dāng)對激光進(jìn)行反射的反射物未處于測定范圍內(nèi)時(shí)，檢測機(jī)構(gòu)21處于斷開狀態(tài)。并且，能夠使用處于接通狀態(tài)的檢測機(jī)構(gòu)21檢測檢測機(jī)構(gòu)21與反射物之間的距離。
[0109]當(dāng)從巴士2拔出電池3時(shí)，首先，通過檢測機(jī)構(gòu)21和檢測用板13檢測巴士2的位置。具體而言，通過檢測機(jī)構(gòu)21檢測檢測用板13的上端以及左右的兩端的位置并計(jì)算檢測用板13的位置，由此檢測出巴士 2的位置。并且，在通過檢測機(jī)構(gòu)21檢測出巴士 2的位置后，通過檢測機(jī)構(gòu)21和檢測用標(biāo)記8檢測出電池3的位置。
[0110]具體而言，以來自檢測機(jī)構(gòu)21的發(fā)光部的激光在左右方向上橫切檢測用標(biāo)記8的方式，使電池裝設(shè)部22向左右方向移動(dòng)，檢測出檢測用標(biāo)記8的左右方向的兩端，由此計(jì)算出左右方向上的檢測用標(biāo)記8的位置。并且，通過檢測出檢測用標(biāo)記8的左右方向的兩端，計(jì)算出檢測用標(biāo)記8的被激光橫切的部分的寬度。檢測用標(biāo)記8形成為隨著朝向上側(cè)而左右方向的寬度逐漸變窄的大致三角形狀，因此通過計(jì)算出檢測用標(biāo)記8的被激光橫切的部分的寬度，能夠計(jì)算出檢測用標(biāo)記8的高度。并且，通過計(jì)算出左右方向上的檢測用標(biāo)記8的位置以及檢測用標(biāo)記8的高度，計(jì)算出形成有檢測用標(biāo)記8的電池放置臺6的左右方向的位置以及高度，檢測出定位并裝設(shè)于電池放置臺6的電池3的左右方向的位置以及高度。并且，通過計(jì)算出檢測機(jī)構(gòu)21和檢測用標(biāo)記8之間的距離，計(jì)算出形成有檢測用標(biāo)記8的電池放置臺6的前后方向的位置，從而檢測出定位并裝設(shè)于電池放置臺6的電池3的前后方向的位置。
[0111]并且，根據(jù)一對檢測用標(biāo)記8中的一個(gè)檢測用標(biāo)記8的高度和另一個(gè)檢測用標(biāo)記8的高度，計(jì)算從前后方向觀察時(shí)電池放置臺6相對于左右方向的傾斜，檢測從前后方向觀察時(shí)電池3相對于左右方向的傾斜。并且，根據(jù)一對檢測用標(biāo)記8中的一個(gè)檢測用標(biāo)記8與檢測機(jī)構(gòu)21之間的距離和另一個(gè)檢測用標(biāo)記8與檢測機(jī)構(gòu)21之間的距離，計(jì)算從上下方向觀察時(shí)電池放置臺6相對于左右方向的傾斜，檢測從上下方向觀察時(shí)電池3相對于左右方向的傾斜。
[0112]另外，當(dāng)檢測出電池3在前后左右方向上的位置、電池3的高度、從前后方向觀察時(shí)電池3相對于左右方向的傾斜以及從上下方向觀察時(shí)電池3相對于左右方向的傾斜時(shí)，通過升降機(jī)構(gòu)18、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)19以及水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)20對電池拔插機(jī)構(gòu)17的左右方向的位置、高度以及傾斜進(jìn)行調(diào)整，以能夠從電池收容部4適當(dāng)?shù)匕纬鲭姵?。
[0113](通過電池更換機(jī)器人進(jìn)行電池更換動(dòng)作的概略)
[0114]圖12是用于說明圖2所示的電池更換機(jī)器人5進(jìn)行電池3的交換動(dòng)作的流程圖。圖13是用于說明通過圖2所示的電池更換機(jī)器人5進(jìn)行從巴士2拔出電池3的拔出動(dòng)作的圖。圖14是用于說明通過圖2所示的電池更換機(jī)器人5進(jìn)行向巴士 2插入電池3的插入動(dòng)作的圖。
[0115]在電池更換系統(tǒng)I中，當(dāng)需要更換電池3的巴士2在規(guī)定的停止位置停止時(shí)，首先，如上所述，檢測巴士 2的位置(步驟SI)。然后，進(jìn)行從巴士 2拔出四個(gè)電池3中的需要更換的電池3的拔出動(dòng)作(步驟S2)。在步驟S2中，具體而言，像上述那樣檢測需要更換的電池3的位置(具體而言，形成于裝設(shè)有需要更換的電池3的電池放置臺6的檢測用標(biāo)記8的位置)(步驟S21)，然后，通過機(jī)器人5從巴士2拔出電池3(步驟S22)，然后，被拔出的電池3收容于緩沖工位(步驟S23)。
[0116]在步驟S1、S2中，首先，位于初始位置的電池裝設(shè)部22以及電池卡合部24(參照圖13(A))朝向靠近巴士2的方向移動(dòng)。具體而言，如圖13(B)所示，電池裝設(shè)部22移動(dòng)至能夠?qū)㈦姵?從電池放置臺6轉(zhuǎn)移至電池裝設(shè)部22的位置，并且電池卡合部24移動(dòng)至卡合爪部41能夠與電池3的把手部14卡合的位置。在本實(shí)施方式中，在位于初始位置的電池裝設(shè)部22以及電池卡合部24移動(dòng)至圖13(B)所示的位置前，檢測電池3的位置。
[0117]并且，在步驟S2中，如圖13(C)所示，卡合爪部4下降并與把手部14卡合。如上所述，收容于電池收容部4的電池3被鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定。并且，如上所述，若從電池3被鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定的狀態(tài)進(jìn)一步將電池3稍微向電池收容部4的里側(cè)按壓，則由鎖定機(jī)構(gòu)9形成的對電池3的鎖定狀態(tài)被解除，能夠從電池收容部4拔出電池3。因此，若卡合爪部41與把手部14卡合，則如圖13(C)所示，電池卡合部24將電池3稍微向電池收容部4的里側(cè)按壓(S卩，朝向靠近巴士 2的方向稍微移動(dòng))，解除由鎖定機(jī)構(gòu)9形成的對電池3的鎖定狀態(tài)。
[0118]然后，如圖13(D)所示，電池卡合部24朝向遠(yuǎn)離巴士2的方向移動(dòng)，電池3開始從電池放置臺6向電池裝設(shè)部22轉(zhuǎn)移。電池卡合部24移動(dòng)規(guī)定量，如圖13(E)所示，當(dāng)電池3完全裝設(shè)于電池裝設(shè)部22后，如圖13(F)所示，電池裝設(shè)部22以及電池卡合部24同步朝向遠(yuǎn)離巴士2的方向移動(dòng)，從巴士2拔出電池3的動(dòng)作結(jié)束。當(dāng)從巴士2拔出電池3的動(dòng)作結(jié)束時(shí)，機(jī)器人5轉(zhuǎn)動(dòng)180°，將電池3收容于緩沖工位。
[0119]然后，進(jìn)行將電池3插入巴士2的、電池3被拔出的部分的插入動(dòng)作(步驟S3)。在步驟S3中，具體而言，通過機(jī)器人5從緩沖工位取出充完電的電池3 (步驟S31 )，然后，將取出的電池3插入巴士2(步驟S32)。
[0120]在步驟S3中，當(dāng)機(jī)器人5從緩沖工位取出沖完電的電池3時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)180°，如圖14(A)所示，成為與從巴士 2拔出電池3的拔出動(dòng)作結(jié)束時(shí)相同的狀態(tài)。然后，如圖14(B)所示，電池裝設(shè)部22以及電池卡合部24同步朝向靠近巴士2的方向移動(dòng)。當(dāng)電池裝設(shè)部22移動(dòng)至能夠?qū)㈦姵?從電池裝設(shè)部22轉(zhuǎn)移至電池放置臺6的位置時(shí)，如圖14(C)、圖14(D)所示，電池卡合部24向靠近巴士 2的方向移動(dòng)，進(jìn)行向巴士2插入電池3。當(dāng)電池3被插入巴士2時(shí)，則如圖14(E)所示，卡合爪部41上升，如圖14(F)所示，電池裝設(shè)部22以及電池卡合部24朝向遠(yuǎn)離巴士2的方向移動(dòng)(具體地說，移動(dòng)至初始位置)，電池3向巴士 2的插入結(jié)束。
[0121]步驟S2以及S3中的動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行直到停止的巴士2中需要更換的電池3的更換結(jié)束(在步驟S4中變?yōu)椤笆恰睘橹?。通常步驟S2以及S3中的動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行直到停止的巴士 2的全部電池3被更換為止。當(dāng)需要更換的電池3的更換結(jié)束時(shí)，機(jī)器人5恢復(fù)到原點(diǎn)位置(步驟S5)，通過機(jī)器人5進(jìn)行的電池3的更換動(dòng)作結(jié)束。
[0122]另外，在電池更換系統(tǒng)I中，為了使機(jī)器人5適當(dāng)動(dòng)作而適當(dāng)?shù)馗鼡Q巴士2的電池3，使用停止在規(guī)定的基準(zhǔn)位置的巴士 2，預(yù)先進(jìn)行機(jī)器人5的教導(dǎo)(示教)。機(jī)器人5沿教導(dǎo)的位置(教導(dǎo)位置)動(dòng)作，進(jìn)行電池3的更換動(dòng)作。
[0123](電池插入時(shí)的控制方法)
[0124]圖15是用于說明通過圖2所示的電池更換機(jī)器人5進(jìn)行電池3的插入動(dòng)作時(shí)的控制的流程圖。圖16是用于說明通過圖2所示的電池更換機(jī)器人5進(jìn)行電池3的插入動(dòng)作時(shí)的超負(fù)荷控制的流程圖。
[0125]如上所述，隨著電池3向電池收容部4插入，卡合突起15的傾斜面15a與鎖定部件11的傾斜面I Ia開始接觸，鎖定機(jī)構(gòu)9開始鎖定電池3。并且，隨著電池3插入電池收容部4，連接器10與連接器16開始卡合，連接器10與連接器16的連接開始。以下，將通過電池卡合部24將電池3向電池收容部4插入時(shí)、且鎖定機(jī)構(gòu)9開始鎖定電池3時(shí)的電池卡合部24的位置作為鎖定開始位置，將通過電池卡合部24將電池3插入電池收容部4時(shí)、且連接器10與連接器16開始連接時(shí)的電池卡合部24的位置作為連接器連接開始位置。
[0126]在本實(shí)施方式中，在以進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，鎖定機(jī)構(gòu)9開始鎖定電池3的動(dòng)作比連接器10與連接器16的連接動(dòng)作先進(jìn)行的方式配置鎖定機(jī)構(gòu)9以及連接器10、16的情況下，當(dāng)電池卡合部24移動(dòng)至鎖定開始位置時(shí)，電池卡合部24開始電池3的連接動(dòng)作。并且，在以進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，連接器1與連接器16的連接開始動(dòng)作比鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定電池3的動(dòng)作先進(jìn)行的方式配置鎖定機(jī)構(gòu)9以及連接器10、16的情況下，當(dāng)電池卡合部24移動(dòng)至連接器連接開始位置時(shí)，電池卡合部24開始進(jìn)行電池3的連接動(dòng)作。并且，在以進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定電池3的動(dòng)作與連接器10與連接器16的連接動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行的方式配置鎖定機(jī)構(gòu)9以及連接器10、16的情況下，當(dāng)電池卡合部24移動(dòng)至鎖定開始位置以及連接器連接開始位置時(shí)，電池卡合部24開始電池3的連接動(dòng)作。
[0127]S卩，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，當(dāng)電池卡合部24移動(dòng)至鎖定開始位置以及連接器連接開始位置中的至少任意一方時(shí)，通過電池卡合部24開始電池3的連接動(dòng)作，在連接動(dòng)作時(shí)，進(jìn)行鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定電池3、以及連接器10與連接器16連接中的至少任意一方。并且，在本實(shí)施方式中，當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定電池3的動(dòng)作結(jié)束，且連接器10與連接器16的連接結(jié)束時(shí)，通過電池卡合部24進(jìn)行的電池3的連接動(dòng)作結(jié)束。并且，當(dāng)連接動(dòng)作結(jié)束，電池裝設(shè)部22以及電池卡合部24移動(dòng)至初始位置時(shí)，將電池3向電池收容部4的插入動(dòng)作結(jié)束。
[0128]當(dāng)將電池卡合部24開始進(jìn)行電池3的連接動(dòng)作時(shí)的電池卡合部24的位置作為連接動(dòng)作開始位置時(shí)，例如，圖14(C)所示的電池卡合部24的位置為連接動(dòng)作開始位置。并且，當(dāng)將電池卡合部24結(jié)束電池3的連接動(dòng)作時(shí)的電池卡合部24的位置作為連接動(dòng)作結(jié)束位置時(shí)，例如，圖14(D)所示的電池卡合部24的位置為連接動(dòng)作結(jié)束位置。在本實(shí)施方式中，在教導(dǎo)機(jī)器人5時(shí)，連接動(dòng)作開始位置以及連接動(dòng)作結(jié)束位置被教導(dǎo)給機(jī)器人5。
[0129]另外，在以進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，鎖定機(jī)構(gòu)9開始鎖定電池3的動(dòng)作比連接器1與連接器16的連接先進(jìn)行的方式配置鎖定機(jī)構(gòu)9以及連接器1、16的情況下，也可以在電池卡合部24移動(dòng)至鎖定開始位置后進(jìn)一步向電池收容部4的里側(cè)移動(dòng)規(guī)定量后，電池卡合部24開始電池3的連接動(dòng)作。并且，在以進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，連接器10與連接器16的連接開始動(dòng)作比鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定電池3的動(dòng)作先進(jìn)行的方式配置鎖定機(jī)構(gòu)9以及連接器10、16的情況下，也可以在電池卡合部24移動(dòng)至連接器連接開始位置后進(jìn)一步向電池收容部4的里側(cè)移動(dòng)規(guī)定量后，電池卡合部24開始電池3的連接動(dòng)作。并且，在以進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，鎖定機(jī)構(gòu)9鎖定電池3的動(dòng)作和連接器10與連接器16的連接同時(shí)開始的方式配置鎖定機(jī)構(gòu)9以及連接器10、16的情況下，也可以在電池卡合部24移動(dòng)至鎖定開始位置以及連接器連接開始位置后進(jìn)一步向電池收容部4的里側(cè)移動(dòng)規(guī)定量后，電池卡合部24開始電池3的連接動(dòng)作。
[0130]并且，在本實(shí)施方式中，在通過電池卡合部24進(jìn)行將電池3向電池收容部4插入的插入動(dòng)作時(shí)，在連接動(dòng)作開始前和連接動(dòng)作開始后，驅(qū)動(dòng)電池卡合部24的馬達(dá)44的控制方法不同。
[0131 ]在連接動(dòng)作開始前，控制部27通過位置控制控制機(jī)器人5，在所述位置控制中，以機(jī)器人5沿著教導(dǎo)位置動(dòng)作的方式控制機(jī)器人5。即，在連接動(dòng)作開始前，控制部27通過位置控制控制馬達(dá)44，在所述位置控制中，通過控制馬達(dá)44的旋轉(zhuǎn)量而控制馬達(dá)44。并且，在連接動(dòng)作開始前，當(dāng)馬達(dá)44的負(fù)荷超過規(guī)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，控制部27使馬達(dá)44停止。在本實(shí)施方式中，測定作為馬達(dá)44的負(fù)荷的馬達(dá)44的電流值，控制部27在連接動(dòng)作開始前通過電流控制來控制馬達(dá)44，在所述電流控制中，當(dāng)馬達(dá)44的電流值超過規(guī)定的第一基準(zhǔn)電流值時(shí)，使馬達(dá)44停止。另外，實(shí)際上，是當(dāng)馬達(dá)44