一种电动汽车自动充电系统的制作方法

1.本发明涉及汽车智能充电领域，特别涉及一种电动汽车自动充电系统。


背景技术：

2.电动汽车是指采用车载电池作为动力来源的汽车,目前被广泛应用。
3.随着电动汽车的普及度越来越高，对应的充电需求也越来越多，目前市场上只有手持充电的充电枪进行充电操作，操作较为麻烦、自动化程度低，需要开发更加智能的充电系统。电动汽车厂家特斯拉公司推出蛇形机器人方式的自动充电枪，但成本高价格贵，难以被普通消费者接受。
4.目前机械臂和机器视觉技术和产品相对成熟，以机器视觉设备来引导机械臂将充电枪插入和拔出充电口，是常规的技术思路，也很容易实现，但由于充电枪在机械臂末端，直接用机械臂拔插充电枪，需要的力矩比较大，对机械臂的重复精度和举重性能要求都较高，成本很高，难以推广应用。


技术实现要素：

5.针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种电动汽车自动充电系统，以解决背景技术中提到的问题。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种电动汽车自动充电系统，包括：
8.插入电动汽车中的充电口处进行插入充电的充电枪；
9.用于调整所述充电枪对准并插入所述充电口位置的伺服滑台；
10.用于承载所述伺服滑台的支架；
11.用于承载和移动支架的机械臂；
12.安装在所述支架上的用于吸附固定在电动汽车车身上的若干组吸附机构；
13.安装在合适位置用于定位充电口和支架的机器视觉成像定位设备；
14.以及用于控制所述机械臂、所述吸附机构、所述伺服滑台以带动所述充电枪进行寻位对准和拔插控制系统。
15.通过采用上述技术方案，本自动充电系统能够实现电动汽车的自动化充电；当进行充电时，通过控制系统解算机器视觉定位设备的数据对充电口和支架进行定位，并操控机械臂移动支架到充电口，控制吸附机构将支架固定在车身上，操控伺服滑台带动充电枪对准并插入充电口进行充电。
16.较佳的，所述吸附机构包括手动或电控调节结构，针对每一种车型的特定车身进行调整，以使支架在固定后伺服滑台所在平面垂直于充电口轴线。
17.较佳的，所述控制系统包括安装在机械臂合适位置的机器视觉定位系统，所述机器视觉定位系统对电动汽车中的充电口进行点云采集，通过平面与曲面拟合求交线的方法识别充电口位置，还能对支架上的定位图案进行识别定位；所述机器视觉定位系统可以是
一组双目摄像头和配套补光灯，也可以是三维相机。
18.通过采用上述技术方案，利用本控制系统能够达到良好的机器视觉定位效果，能够使得充电枪能够完全对准充电口。
19.较佳的，所述机械臂固定在墙壁或固定在立柱上，当收到用户按键或遥控命令的充电控制指令后，启动机器视觉定位系统检测汽车充电口位置和支架实时位置，控制所述机械臂移动所述支架贴近电动汽车充电口，驱动吸附机构将支架吸附固定在电动汽车充电口外，再根据精确定位信息，控制所述伺服滑台带动所述充电枪进行精准寻位对准，再进行充电枪的插入进行充电动作。
20.通过采用上述技术方案，上述的动作能够保证充电操作的顺利运行。
21.较佳的，所述控制器在收到充电完成指令后，所述伺服滑台带动所述充电枪从充电口拔出，驱动吸附机构解除吸附，驱动机械臂收回，归位到初始状态。
22.较佳的，所述伺服滑台为三维伺服滑台或一维伺服滑台。
23.较佳的，所述吸附机构为真空吸盘或电磁铁。
24.综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
25.本自动充电系统能够低成本实现电动汽车的自动化充电；因为吸附机构对充电支架进行固定，在拔插充点枪时候不再对机械臂有反作用力，对机械臂的承重要求大大降低；采用伺服滑台将充电枪对准充电口，又对机械臂的精度要求大大降低，这样达到极大的降低成本的目的。
附图说明
26.图1是本发明的结构示意图之一；
27.图2是本发明的结构示意图之二；
28.图3是本发明的结构示意图之三；
29.图4是本发明的结构示意图之四；
30.图5是本发明的结构示意图之五。
31.附图标记：1、充电口；2、充电枪；3、伺服滑台；4、机械臂；5、支架；6、吸附机构；7、机器视觉成像定位设备；8、控制器；61、伺服电缸；62、连接杆；63、调节结构；64、真空吸盘。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例
34.参考图1至图5，一种电动汽车自动充电系统，主要包括以下部分：包括：插入电动汽车中的充电口1处进行插入充电的充电枪2；用于调整所述充电枪2插入所述充电口1位置的伺服滑台3；用于承载所述伺服滑台3的支架5；用于承载和移动支架5的机械臂4；安装在所述支架5上的用于吸附固定在电动汽车车身上的若干组吸附机构6；安装在合适位置用于定位充电口1和支架5的机器视觉成像定位设备7；以及用于控制所述机械臂4、所述吸附机
构6、所述伺服滑台3以带动所述充电枪2进行寻位对准和拔插控制系统。
35.参考图1至图5，本自动充电系统能够实现电动汽车的自动化充电；当进行充电时，通过控制系统解算机器视觉定位设备的数据对充电口1和支架5进行定位，并操控机械臂4移动支架5到充电口1，控制吸附机构6将支架5固定在车身上，操控伺服滑台3带动充电枪2对准并插入充电口1进行充电。
36.参考图1至图5，其中所述吸附机构6包括调节结构，针对每一种车型的特定车身进行调整，以使支架5在固定后伺服滑台3所在平面垂直于充电口1轴线。
37.参考图1至图5，所述控制系统包括安装在机械臂4合适位置的机器视觉定位系统，所述机器视觉定位系统对电动汽车中的充电口1进行点云采集，通过平面与曲面拟合求交线的方法识别充电口1位置，还能对支架5上的定位图案进行识别定位；所述机器视觉定位系统可以是一组双目摄像头和配套补光灯，也可以是三维相机，利用本控制系统能够达到良好的机器视觉定位效果，能够使得充电枪2能够完全对准充电口1。
38.参考图1至图5，所述机械臂4固定在墙壁或固定在立柱上，当收到用户按键或遥控命令的充电控制指令后，启动机器视觉定位系统检测充电口1位置和支架5实时位置，控制所述机械臂4移动所述支架5贴近电动汽车充电口1，驱动吸附机构6将支架5吸附固定在电动汽车充电口1外，再根据精确定位信息，控制所述伺服滑台3带动所述充电枪2进行精准寻位对准，再进行充电枪2的插入进行充电动作，上述的动作能够保证充电操作的顺利运行。
39.参考图1至图5，所述控制器8在收到充电完成指令后，所述伺服滑台3带动所述充电枪2从充电口1拔出，驱动吸附机构6解除吸附，驱动机械臂4收回，归位到初始状态；所述伺服滑台3为二维伺服滑台或三维伺服滑台；所述吸附机构6为真空吸盘64或电磁铁。针对部分车身结构简单的车型，所述机械臂4移动支架5让充电枪2对准充电口1，不对充电枪二次精准定位，所述伺服滑台3可以从三维伺服滑台简配为一维伺服滑台。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。