换电机器人和换电设备

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及一种换电机器人和换电设备。

背景技术

几年来，新能源电动车辆发展迅速，电动车辆的电池续航能力成为备受关注的问题。在电动车辆处于户外运行的过程中，电动车辆可能存在电量不足而无法作业的情况。此时，在对电动车辆换电的过程中，由于电池的重量较大、安装的位置较高，导致人工难以进行换电。

发明内容

本申请提供一种换电机器人和换电设备。

本申请实施方式的换电机器人包括基体、取样装置、第一驱动机构和第二驱动机构，所述取样装置相对于所述基体活动设置，用于提取电池；所述第一驱动机构设置在所述基体上并与所述取样装置连接，用于驱动所述取样装置沿至少两个相互垂直的方向移动；所述第二驱动机构与所述基体连接，用于驱动所述基体转动。

本申请实施方式的换电机器人具有能够相对于基体活动取样装置，取样装置通过第一驱动机构驱动取样装置沿相互垂直的方向移动，以及通过第二驱动机构驱动取样装置转动，使得取样装置能够在多个方向上快速移动抓取电池，换电机器人操作范围广，相比人工换电成本更低更实用，而且安全便捷、效率高。

对电池的进行提取，无需人工操作，换电成本低，换电效率高。

在某些实施方式中，所述取样装置包括支架和设置在所述支架上的叉件，所述叉件用于与所述电池连接以提取所述电池。

在某些实施方式中，所述叉件包括连接部和相对于所述连接部折弯的折弯部，所述连接部转动地设置在所述支架上，所述取样装置还包括与所述连接部连接的取样驱动机构，所述取样驱动机构用于驱动所述叉件相对于所述支架转动。

在某些实施方式中，所述取样驱动机构包括取样驱动部件和取样传动组件，所述取样传动组件包括齿条和与所述齿条啮合的齿轮，所述齿条与所述取样驱动部件连接，所述齿轮设置在所述连接部上，所述取样驱动部件通过驱动所述齿条移动，从而使所述齿轮转动，以带动所述叉件转动。

在某些实施方式中，所述基体包括框架，所述换电机器人包括设置在所述框架内的安装架，所述取样装置设置在所述安装架上，所述第一驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件设置在所述框架上并用于驱动所述安装架在第一方向上运动，以使所述取样装置沿第一方向运动；所述第二驱动组件设置在所述安装架上并用于驱动所述取样装置沿第二方向运动，所述第一方向与所述第二方向垂直。

在某些实施方式中，所述第一驱动组件包括第一驱动电机和第一传动部件，所述第一传动部件连接所述第一驱动电机和所述安装架，所述第一驱动电机通过所述第一传动部件驱动所述安装架沿所述第一方向运动。

在某些实施方式中，所述第一传动部件包括第一链轮和绕设在所述第一链轮上的第一链条，所述安装架固定在所述第一链条上。

在某些实施方式中，所述第二驱动组件包括第二驱动电机和第二传动部件，所述第二传动部件连接所述第二驱动电机和所述取样装置，所述第二驱动电机通过所述第二传动部件驱动所述取样装置沿所述第二方向运动。

在某些实施方式中，所述第二传动部件包括第二链轮和绕设在所述第二链轮上的第二链条，所述取样装置设置在所述第二链条上。

在某些实施方式中，所述第一驱动机构还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件用于驱动所述取样装置沿第三方向移动，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。

在某些实施方式中，所述第二驱动机构包括旋转驱动部件和与所述旋转驱动部件连接的回转支承，所述框架设置在所述回转支承上。

本申请实施方式的换电设备包括移动平台和换电机器人，所述换电机器人设置在所述移动平台上。

本申请实施方式的换电设备通过将换电机器人设置在移动平台上可以移动的对需要进行换电的车辆或装置进行自动的换电，无需待换电的车辆或装置移动，换电设备可以移动至待换电装置旁，且无需人工换电，换电机器人可快捷迅速的完成自动换电，换电方便，效率高。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的换电机器人的结构示意图；

图2是本申请实施方式的换电设备的移动平台上放置有电池的结构示意图；

图3是本申请实施方式的换电设备的靠近用电设备的结构示意图；

图4是本申请实施方式的换电设备对用电设备上的亏电电池进行抓取的结构示意图；

图5是本申请实施方式的换电设备对用电设备上的亏电电池抓取后放置在移动平台上的结构示意图；

图6是本申请实施方式的换电设备对移动平台上的满电电池进行抓取的结构示意图；

图7是本申请实施方式的换电设备将抓取的满电电池放置在用电设备上的结构示意图。

主要元件符号说明：

换电设备1000、换电机器人100、基体10、框架11、取样装置20、支架21、叉件211、连接部2111、折弯部2112、取样驱动机构22、取样驱动部件221、取样传动组件222、齿条2221、齿轮2222、第一驱动机构30、第一驱动组件31、第一驱动电机311、第一传动部件312、第一链轮3121、第一链条3122、第二驱动组件32、第二驱动电机321、第二传动部件322、第二链轮3221、第二链条3222、第三驱动组件33、第二驱动机构40、旋转驱动部件41、回转支承42、安装架50、移动平台200、承载台210、电池位220、驱动装置230、车轮240、电池2000、亏电电池2100、满电电池2200。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-图3，本申请实施方式的换电机器人100包括基体10、取样装置20、第一驱动机构30和第二驱动机构40，取样装置20相对于基体10活动设置，用于提取电池2000；第一驱动机构30设置在基体10上并与取样装置20连接，用于驱动取样装置20沿至少两个相互垂直的方向移动；第二驱动机构40与基体10连接，用于驱动基体10转动。

本申请实施方式的换电机器人100具有能够相对于基体10活动取样装置20，取样装置20通过第一驱动机构30驱动取样装置20沿相互垂直的方向移动，以及通过第二驱动机构40驱动取样装置20转动，使得取样装置20能够在多个方向上快速移动抓取电池2000，换电机器人100操作范围广，相比人工换电成本更低更实用，而且安全便捷、效率高。

具体地，换电机器人100的基体10可以是换电机器人100的主体，基体10可呈桁架结构。取样装置20可通过铰链、滑轨等活动连接的方式设置在基体10上，取样装置20可对电池2000进行抓取、移动等操作。电池2000可以是新能源等车辆上用于提供动力的可拆卸电池2000。

第一驱动机构30可通过螺栓连接或者焊接等方式固定在基体10上，第一驱动机构30可以连接并驱动取样装置20在多个方向上移动，移动方向可以是至少两个相互垂直的方向。第二驱动机构40可通过螺栓连接或者焊接等方式固定在基体10上或者其他采用其他连接方式与基体10活动连接，第二驱动机构40可同样与基体10固定或活动连接，第二驱动机构40还可连接取样装置20并可驱动取样装置20转动。

换电机器人100对不同型号的电池2000或者位于不同位置的电池2000进行抓取时，取样装置20可在第一驱动机构30的驱动下沿至少两个相互垂直的方向移动，例如，两个相互垂直的方向可以是水平方向移动和与水平方向垂直的竖直方向运动。然后可在第二驱动机构40的驱动下发生转动，转动可以是沿取样装置20的中心顺时针或者逆时针转动。第一驱动机构30和第二驱动机构40可以同步或先后的对取样装置20进行驱动，在各种情况下对电池2000进行抓取。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，取样装置20包括支架21和设置在支架21上的叉件211，叉件211用于与电池2000抓取固定以提取电池2000。

如此，取样装置20通过支架21可以连接在基体10上，从而稳定的提取电池2000，支架21上设置的叉件211可以与电池2000连接匹配，提升取样装置20提取电池2000的效率和提高过程的安全。

具体地，取样装置20的支架21可以是取样装置20上的主要结构，支架21可以是金属或塑料材质制成，支架21可伸出基体10外或者收回基体10内。支架21的叉件211可以位于支架21的端部，叉件211的部分可与电池2000连接，连接方式可以是叉件211通过叉接的方式将电池2000连接并提取。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，叉件211包括连接部2111和相对于连接部2111折弯的折弯部2112，连接部2111转动地设置在支架21上，取样装置20还包括与连接部2111连接的取样驱动机构22，取样驱动机构22用于驱动叉件211相对于支架21转动。

如此，叉件211可通过连接部2111连接在支架21上，通过折弯部2112与电池2000连接，取样驱动机构22通过驱动叉件211相对于支架21转动，使得叉件211能够调整叉件211的位置，从而更好的与电池2000连接匹配。

具体地，叉件211的连接部2111可呈圆柱状结构，连接部2111可与支架21可转动的连接。折弯部2112可以是与连接部2111延伸方向弯折的结构，折弯部2112可通过卡接或螺栓连接等方式与连接部2111固定连接。取样驱动机构22可与连接部2111远离叉件211的一端连接，驱动连接部2111相对于支架21进行转动，从而带动叉件211同步转动。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，取样驱动机构22包括取样驱动部件221和取样传动组件222，取样传动组件222包括齿条2221和与齿条2221啮合的齿轮2222，齿条2221与取样驱动部件221连接，齿轮2222设置在连接部2111上，取样驱动部件221通过驱动齿条2221移动，从而使齿轮2222转动，以带动叉件211转动。

如此，取样传动组件222采用齿轮2222和齿条2221的传动方式结构简单，便于装配和检修。取样驱动机构22通过取样驱动部件221驱动取样传动组件222上的齿条2221，从而带动叉件211整体转动。

具体地，取样驱动机构22的取样驱动部件221可以是驱动电机或者其他能够驱动取样传动组件222的元件。取样传动组件222的齿条2221可以是长条状的齿条2221，齿轮2222可以是环形齿轮2222。齿条2221可与齿轮2222啮合。齿轮2222可与叉件211的连接部2111固定连接。取样驱动部件221通过驱动齿条2221沿长度方向运动可带动齿轮2222转动，齿轮2222转动可带动叉件211同步转动。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，基体10包括框架11，换电机器人100包括设置在框架11内的安装架50，取样装置20设置在安装架50上，第一驱动机构30包括第一驱动组件31和第二驱动组件32，第一驱动组件31设置在框架11上并用于驱动安装架50在第一方向上运动，以使取样装置20沿第一方向运动；第二驱动组件32设置在安装架50上并用于驱动取样装置20沿第二方向运动，第一方向与第二方向垂直。

如此，换电机器人100通过在基体10的框架11内设置安装架50可便于取样装置20以及第一驱动机构30和第二驱动机构40安装在基体10上。第一驱动机构30分别采用第一驱动组件31和第二驱动组件32来驱动取样装置20，可以使取样装置20分别沿第一方向或第二方向运动，丰富取样装置20的移动范围和移动方式，从而更好的对电池2000进行提取。

具体地，基体10的框架11可以是长方体形状，框架11可以采用金属或合金相互组合形成。安装架50可设置在框架11的上部位置。安装架50可以由空心的方形管组成，安装架50可固定连接在框架11的内部，靠近框架11的上方。

第一驱动机构30可通过第一驱动组件31驱动安装架50沿第一方向上运动，第一驱动组件31可固定安装在框架11的上部，第一方向可以是沿基体10的高度方向的竖直方向的上下运动。第二驱动组件32可设置在安装架50上，第二驱动组件32可以驱动取样装置20沿第二方向上运动，第二方向可以是垂直与第一方向的方向，第二方向可以沿基体10的长度方向或者说沿安装架50的长度方向的水平左右运动方向。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，第一驱动组件31包括第一驱动电机311和第一传动部件312，第一传动部件312连接第一驱动电机311和安装架50，第一驱动电机311通过第一传动部件312驱动安装架50沿第一方向运动。

如此，第一驱动组件31采用第一驱动电机311驱动第一传动部件312的方式来带动安装架50沿第一方向运动，结构简单，安装维修方便。

具体地，第一驱动电机311可以是直流电机、步进电机或者伺服电机等，第一驱动电机311可固定安装在框架11的外表面，第一驱动电机311的一侧可穿设通过框架11并与框架11朝向内部的表面上的第一传动部件312连接，第一传动部件312可同时连接第一驱动电机311和安装架50。第一驱动电机311驱动第一传动部件312运动时，第一传动部件312可带动安装架50同步运动，而取样装置20安装在安装架50上，取样装置20可随着安装架50沿第一方向同步运动。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，第一传动部件312包括第一链轮3121和绕设在第一链轮3121上的第一链条3122，安装架50固定在第一链条3122上。

如此，第一传动部件312通过第一链轮3121带动第一链条3122移动，将安装架50固定在第一链条3122上可使安装架50能够与第一链条3122同步运动，使得第一链轮3121的转动能够带动安装架50沿第一方向运动。

具体地，第一链轮3121可以是与第一驱动电机311连接的齿轮2222结构，第一链轮3121的数量可以是多个，多个第一链轮3121可沿第一方向排布。第一链轮3121可在第一驱动电机311的带动下转动。第一链条3122可绕设在第一链轮3121上。第一驱动电机311工作时可驱动第一链轮3121转动，第一链轮3121转动可带动第一链条3122沿第一方向移动。安装架50可通过卡接或焊接等方式固定在第一链条3122上，可跟随第一链条3122同步运动。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，第二驱动组件32包括第二驱动电机321和第二传动部件322，第二传动部件322连接第二驱动电机321和取样装置20，第二驱动电机321通过第二传动部件322驱动取样装置20沿第二方向运动。

如此，第二驱动组件32采用第二驱动电机321驱动第二传动部件322的方式来带动安装架50沿第二方向运动，结构简单，安装维修方便。

具体地，第二驱动电机321可以是直流电机、步进电机或者伺服电机等，第二驱动电机321可固定安装在框架11的外表面，第二驱动电机321可固定在安装架50的一侧表面上并与第二传动部件322连接，第二传动部件322可同时连接第二驱动电机321和安装架50。第二驱动电机321驱动第二传动部件322运动时，第二传动部件322可带动安装架50同步运动。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，第二传动部件322包括第二链轮3221和绕设在第二链轮3221上的第二链条3222，取样装置20设置在第二链条3222上。

如此，第二传动部件322通过第二链轮3221带动第二链条3222移动，将取样装置20固定在第二链条3222上可使安装架50能够与第二链条3222同步运动，使得第二链轮3221的转动能够带动取样装置20沿第二方向运动。

具体地，第二链轮3221可以是与第二驱动电机321连接的齿轮2222结构，第二链轮3221的数量可以是多个，多个第二链轮3221可沿第二方向排布。第二链轮3221可在第二驱动电机321的带动下转动。第二链条可绕设在第二链轮3221上。第二驱动电机321工作时可驱动第二链轮3221转动，第二链轮3221转动可带动第二链条3222沿第二方向移动。安装架50可通过卡接或焊接等方式固定在第二链条3222上，可跟随第二链条3222同步运动。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，第一驱动机构30还包括第三驱动组件33，第三驱动组件33用于驱动取样装置20沿第三方向移动，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

如此，第一驱动机构30可通过第三驱动组件33来驱动取样装置20沿第三方向运动，提升了取样装置20运动方向的多元，从而有利于取样装置20对电池2000的提取。

具体地，第三驱动组件33可以采用电机和传动带的方式驱动取样装置20沿第三方向移动，第三驱动组件33可以固定在取样装置20的支架21上并可与叉件211连接，驱动叉件211沿第三方向运动。第三方向可以是沿取样装置20的长度方向，第三方向可以与第一方向垂直，第三方向也可以与第二方向垂直。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，第二驱动机构40包括旋转驱动部件41和与旋转驱动部件41连接的回转支承42，框架11设置在回转支承42上。

如此，第二驱动机构40通过旋转驱动部件41驱动回转支承42来带动框架11转动，使得取样装置20能够在第一驱动机构30的驱动下移动时，也能在第二驱动机构40的驱动下转动，提高取样装置20对电池2000取样移动的效率。

具体地，第二驱动机构40的旋转驱动部件41可设置在回转支承42的下方，回转支撑可呈圆环形结构，回转支承42可与框架11的底部固定连接。第二驱动机构40驱动旋转驱动部件41转动可以带动回转支承42旋转，回转支承42将带动固定在回转支承42上的框架11转动，取样装置20也会随框架11的转动同步旋转。

请参阅图1-图3，本申请实施方式的换电设备1000包括移动平台200和换电机器人100，换电机器人100设置在移动平台200上。

本申请实施方式的换电设备1000通过将换电机器人100设置在移动平台200上可以移动的对需要进行换电的车辆或装置进行自动的换电，无需待换电的车辆或装置移动，换电设备1000可以移动至待换电装置旁，且无需人工换电，换电机器人100可快捷迅速的完成自动换电，换电方便，效率高。

具体地，换电设备1000的移动平台200可以是车辆、无人机或者其他可安装换电机器人100且可移动的平台。例如，移动平台200可以是自动驾驶的车辆，移动平台200上可自带充电电池，并采用四轮驱动的方式进行行驶。

换电设备1000可以采用螺栓连接、焊接等固定连接的方式设置在移动平台200上。换电设备1000可在移动平台200的带动下移动至待换电设备1000旁，为待换电设备1000进行换电。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，移动平台200包括承载台210和与承载台210连接的驱动装置230，驱动装置230用于驱动承载台210移动；换电机器人100安装在承载台210上，用于对用电设备进行换电。

如此，移动平台200具有承载台210可以承载换电机器人100，驱动装置230的设置能够使承载台210移动，从而带动换电机器人100移动，实现对用电设备的可移动换电，无需移动用电设备，便捷高效。

具体地，移动平台200的承载台210可以是呈长板结构，驱动装置230可以是电动驱动或者其他动力的驱动装置230，移动平台200上可设置分析路况信息的传感设备。传感设备可在大量数据的基础上进行实时定位分析，从而判断行驶方向和速度。

换电机器人100可固定在承载台210的中间位置，换电机器人100可跟随移动平台200移动至用电设备附近对用电设备进行换电。

示例性地，在某些场景下，用电设备可以是电动矿卡，电动矿卡可以是作用专用于采矿相关的重型电动卡车，在纯电动矿卡领域，耗电量大、行驶里程长，电池的续航成为制约纯电动重卡发展的关键因素。以露天煤矿为例，挖掘机长期在作业面，几乎不移动，矿卡往返于矿区与卸土场，矿区与卸土场间距大，装载机也长期在作业面进行松散物料清理，换电机器人100可在移动平台200的带动下在矿区内移动，对作用面的各种电动机械、电动矿卡进行换电，无需人工进行换电，换电成本低，效率高。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，承载台210上设置有电池位220，电池位220用于安置电池2000，电池位220与换电机器人100独立隔离设置。

如此，承载台210通过设置有独立的电池位220，换电机器人100进行换电时不会与电池2000发生干涉，从而提升换电效率。

具体地，承载台210的电池位220可沿承载台210的长度方向与换电机器人100间隔设置，电池位220可与换电机器人100相互独立。电池位220可位于换电机器人100的基体10外侧。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，电池位220的数量为多个，至少两个电池位220分别位于换电机器人100相背的两侧。

如此，多个电池位220设计可以满足不同的电池进行放置，满足不同用电设备的需求，提升换电设备1000的实用性。

具体地，多个电池位220可分别设置在承载台210上与换电机器人100间隔设置，多个电池位220可垂直于承载台210的长度方向排布。至少两个电池位220可分别位于换电机器人100沿承载台210长度方向相背的两侧。多个电池位220可分别存放不同型号的电池2000或者存放满电、亏电、故障等不同状态的电池2000。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，换电机器人100相背的两侧均具有多个电池位220。

如此，通过在换电机器人100相背的两侧设置多个电池位220使得换电机器人100在换电过程中具有可根据电池2000的不同型号或不同状态放置在不同位置，便于换电机器人100换电时的选择，从而提升换电机器人100的换电效率和实用性。

具体地，多个电池位220可设置在承载台210的两端，位于两端的多个电池位220可相对于换电机器人100位于其沿承载台210长度方向相背的两侧。

请参阅图1-图3，在某些实施方式中，车轮240位于承载台210背离换电机器人100的一侧。

如此，车轮240通过设置在承载台210背离换电机器人100的一侧，使得移动平台200可以在驱动装置230的驱动下使车轮240滚动，实现移动平台200的移动，采用车轮240移动的方式适合多种路况，提升换电设备1000的实用性。

具体地，车轮240的数量可以是三个或四个，当车轮240为4个时，移动平台200的可以通过驱动装置230驱动车轮240滚动和转向实现四轮驱动。车轮240可位于承载台210上与换电机器人100的高度方向相背的一侧。多个车轮240可相互间隔将承载台210平稳支撑。

综上所述，换电设备1000对用电设备进行换电的某一实施例的过程可如下：

请参阅图4-图7并结合图1-图3，首先，用电设备的电池亏电时，换电机器人100可在移动平台200的移动下自动驾驶至用电设备旁(如图3所示)。然后换电机器人100开始工作，换电机器人100先在第三驱动组件33的驱动下使叉件211沿第三方向运动并通过第二驱动组件32驱动取样装置20整体沿第二方向移动调整至用电设备亏电电池2100上方，然后再通过第一驱动组件31驱动安装架50沿第一方向运动，使得取样装置20下降与用电设备亏电电池2100对齐，同时取样驱动机构22将驱动叉件211对亏电电池2100进行抓取(如图4所示)。

对亏电电池2100抓取稳定后，换电机器人100可再通过第一驱动组件31的驱动取样装置20沿第一方向上升，将亏电电池2100提升。再然后可通过第三驱动组件33使支架21带动叉件211沿第三方向运动缩回至靠近安装架50，再通过第二驱动机构40将换电机器人100进行旋转，例如，旋转角度可以是逆时针旋转90°。然后继续通过第二驱动组件32和第三驱动组件33使得取样装置20上抓取的亏电电池2100运动至电池位220的上方。

此时，换电机器人100再在第一驱动组件31的驱动下使安装架50沿第一方向运动将亏电电池2100放置到电池位220上。然后取样驱动机构22将驱动叉件211解除抓取，实现将换电设备1000的亏电电池2100的卸下(如图5所示)。

下一步换电机器人100可将承载台210上电池位220上满电电池2200进行抓取，然后放置到用电设备上完成换电。换电机器人100可在第三驱动组件33的驱动下使取样装置20沿第三方向向远离亏电电池2100方向运动，并在第二驱动组件32的驱动下取样装置20沿第二方向运动至满电电池2200的上方。然后再通过第一驱动组件31驱动安装架50沿第一方向运动，使得取样装置20下降与承载台210上的电池位220上的满电电池2200对齐，同时取样驱动机构22将驱动叉件211对满电电池2200进行抓取(如图6所示)。

对满电电池2200抓取稳定后，换电机器人100可再通过第一驱动组件31的驱动取样装置20沿第一方向上升，将满电电池2200提升。再然后可通过第三驱动组件33使支架21带动叉件211沿第三方向运动缩回至靠近安装架50，再通过第二驱动机构40驱动换电机器人100整体进行旋转，例如，旋转角度可以是逆时针旋转90°。然后继续通过第二驱动组件32和第三驱动组件33使得取样装置20上抓取的满电电池2200运动至用电设备安装电池的位置的上方。

此时，换电机器人100再在第一驱动组件31的驱动下使安装架50沿第一方向运动将满电电池2200放置到电池位220上。然后取样驱动机构22将驱动叉件211解除抓取，实现对用电设备进行满电电池2200的装配，完成对用电设备的换电(如图7所示)。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。