一种实现一对多的充电机器人和充电方法

技术领域

本发明涉及全自动充电技术领域，尤其涉及实现一对多的充电机器人和充电方法。

背景技术

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。相对于电动汽车的能源相关技术也应运而生，电动汽车的能源提供由车载蓄电池提供，目前的充电技术当为电动汽车充电时需要人工操作将充电插头插入充电设备，而市面上少数的自动充电设备如充电机器人多为一对一的服务，即将充电枪头和机器人的末端集成在一起，通过视觉模块识别汽车的充电口的位置并进行自动插接，使充电过程无人化操作。然而，这种一对一的充电机器人会大大降低使用率，经济性较低，空间占有率高，成本较高，无法使自动充电真正地商业化推广，并且存在交流充电枪和直流充电枪无法通用的情况，设备的普适性不高。

发明内容

本发明提供一种实现一对多的充电机器人和充电方法，旨在解决现有技术中充电机器人使用率低、经济性较低、空间占有率高、交流充电枪和直流充电枪无法通用以及普适性不高等技术问题。

一种实现一对多的充电机器人，包括：

第一向位移机构，滑动地设置于一旋转机构上，用于被控制相对于旋转机构沿第一方向移动；

旋转机构，旋转地连接在一第二向位移机构上，用于被控制在水平平面旋转；

第二向位移机构，设置于一移动平台上，用于被控制相对于移动平台沿第二方向移动；

其中，第一方向和第二方向相互垂直；

第一向位移机构上设置一图像识别模块和一抓手，图像识别模块用于获取充电枪的位置数据以及汽车的充电口的位置数据；

控制装置，分别电性连接图像识别模块、第一向位移机构的驱动组件、第二向位移机构的驱动组件、移动平台的驱动组件、旋转机构的驱动组件以及抓手的驱动组件，用于控制移动平台移动到相应的充电枪附近，并根据图像识别模块识别的充电枪的位置数据以及汽车的充电口的位置数据，控制移动平台、第一向位移机构、第二向位移机构进行移动以及控制旋转机构进行旋转，以实现抓手分别靠近充电枪以及向汽车的充电口移动，并用于在抓手靠近充电枪时控制抓手抓取充电枪，然后在抓手移动到汽车的充电口附近时，控制抓手将充电枪插入汽车的充电口。

进一步的，包括一第三向位移机构，第二向位移机构设置于第三向位移机构上；

第三向位移机构，设置于移动平台上，被控制用于带动第二向位移机构沿着一第三方向移动；

控制装置还连接第三向位移机构的驱动组件，还用于控制第三向位移机构进行移动，以实现抓手分别靠近充电枪以及向汽车的充电口移动。

进一步的，第三方向为与移动平台的移动方向平行的前后水平方向。

进一步的，第二方向为上下方向，第一方向为与第三方向垂直的左右水平方向。

进一步的，第一向位移机构的后端设置于旋转机构上表面。

进一步的，第一向位移机构的前表面设置图像识别模块和抓手，图像识别模块位于抓手的上方。

进一步的，图像识别模块至少为两个。

进一步的，移动平台为移动小车，移动小车设置有四个车轮。

一种实现一对多的充电机器人的充电方法，采用前述的一种一对多的充电机器人，包括如下步骤：

步骤A1，控制装置控制移动平台移动到相应的充电枪附近；

步骤A2，控制装置获取图像识别模块识别的充电枪的位置数据；

步骤A3，控制装置根据充电枪的位置数据控制移动平台、第一向位移机构、第二向位移机构进行移动以及控制旋转机构进行旋转，以实现抓手靠近充电枪；

步骤A4，控制装置控制抓手抓取充电枪；

步骤A5，控制装置获取图像识别模块识别的汽车的充电口的位置数据；

步骤A6，控制装置根据汽车的充电口的位置数据控制移动平台、第一向位移机构、第二向位移机构进行移动以及控制旋转机构进行旋转，以实现抓手靠近汽车的充电口；

步骤A7，控制装置控制抓手将充电枪插入汽车的充电口。

进一步的，充电机器人还包括一第三向位移机构，第二向位移机构设置于第三向位移机构上；第三向位移机构，设置于移动平台上，被控制用于带动第二向位移机构沿着一第三方向移动，控制装置还连接第三向位移机构的驱动组件；

在步骤A3中还包括：控制装置控制第三向位移机构进行移动；

在步骤A6中还包括：控制装置控制第三向位移机构进行移动。

本发明的有益技术效果是：本发明的充电机器人，通过图像识别模块识别充电枪和充电口的位置，通过控制抓手抓取充电枪并将其自动插入汽车的充电口，可以实现一个充电机器人对应多个充电枪的插接，充电机器人使用率提高、经济性提高、空间占有率降低、交流充电枪和直流充电枪可以通用。

附图说明

图1为本发明一种实现一对多的充电机器人的结构图；

图2为本发明一种实现一对多的充电机器人的模块连接结构图；

图3为本发明一种实现一对多的充电机器人的充电实现方法的步骤图。

其中，

1-第三向位移机构；

2-第二向位移机；

3-第一向位移机构；

4-旋转机构；

5-图像识别模块；

6-抓手；

7-移动平台；

8-控制装置。

具体实施方式

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种实现一对多的充电机器人，包括：

第一向位移机构(3)，滑动地设置于一旋转机构(4)上，用于被控制相对于旋转机构(4)沿第一方向移动；

旋转机构(4)，旋转地连接在一第二向位移机构(2)上，用于被控制在水平平面旋转；

第二向位移机构(2)，设置于一移动平台(7)上，用于被控制相对于移动平台(7)沿第二方向移动；

其中，第一方向和第二方向相互垂直；

第一向位移机构(3)上设置一图像识别模块(5)和一抓手(6)，图像识别模块(5)用于获取充电枪的位置数据以及汽车的充电口的位置数据；

控制装置(8)，分别电性连接图像识别模块(5)、第一向位移机构(3)的驱动组件、第二向位移机构(2)的驱动组件、移动平台(7)的驱动组件、旋转机构(4)的驱动组件以及抓手(6)的驱动组件，用于控制移动平台(7)移动到相应的充电枪附近，并根据图像识别模块(5)识别的充电枪的位置数据以及汽车的充电口的位置数据，控制移动平台(7)、第一向位移机构(3)、第二向位移机构(2)进行移动以及控制旋转机构(4)进行旋转，以实现抓手(6)分别靠近充电枪以及向汽车的充电口移动，并用于在抓手(6)靠近充电枪时控制抓手(6)抓取充电枪，然后在抓手(6)移动到汽车的充电口附近时，控制抓手(6)将充电枪插入汽车的充电口。

进一步的，包括一第三向位移机构(1)，第二向位移机构(2)设置于第三向位移机构(1)上；

第三向位移机构(1)，设置于移动平台(7)上，被控制用于带动第二向位移机构(2)沿着一第三方向移动；

控制装置(8)还连接第三向位移机构(1)的驱动组件，还用于控制第三向位移机构(1)进行移动，以实现抓手(6)分别靠近充电枪以及向汽车的充电口移动。

进一步的，第三方向为与移动平台(7)的移动方向平行的前后水平方向。

进一步的，第二方向为上下方向，第一方向为与第三方向垂直的左右水平方向。

在本发明中，移动平台移动到充电枪位置后，第三向位移机构(1)的前后移动带动抓手(6)前后移动，第二向位移机构(2)的上下移动带动抓手(6)上下移动，第一向位移机构(3)左右移动使得抓手(6)左右移动，旋转机构(4)在水平面的旋转带动抓手(6)在水平面旋转，从而调节抓手(6)在空间上的位置，使得抓手(6)接近充电枪的枪头，将其抓取。抓取后，有可以调节抓手(6)的空间位置使得抓手(6)将充电枪的充电头带到汽车的充电口附近，实现自动安装。

进一步的，第一向位移机构(3)的后端设置于旋转机构(4)上表面。

进一步的，第一向位移机构(3)的前表面设置图像识别模块(5)和抓手(6)，图像识别模块(5)位于抓手(6)的上方。

进一步的，图像识别模块(5)至少为两个。

进一步的，移动平台(7)为移动小车，移动小车设置有四个车轮。

一种实现一对多的充电机器人的充电方法，采用前述的一种一对多的充电机器人，包括如下步骤：

步骤A1，控制装置(8)控制移动平台(7)移动到相应的充电枪附近；

步骤A2，控制装置(8)获取图像识别模块(5)识别的充电枪的位置数据；

步骤A3，控制装置(8)根据充电枪的位置数据控制移动平台(7)、第一向位移机构(3)、第二向位移机构(2)进行移动以及控制旋转机构(4)进行旋转，以实现抓手(6)靠近充电枪；

步骤A4，控制装置(8)控制抓手(6)抓取充电枪；

步骤A5，控制装置(8)获取图像识别模块(5)识别的汽车的充电口的位置数据；

步骤A6，控制装置(8)根据汽车的充电口的位置数据控制移动平台(7)、第一向位移机构(3)、第二向位移机构(2)进行移动以及控制旋转机构(4)进行旋转，以实现抓手(6)靠近汽车的充电口；

步骤A7，控制装置(8)控制抓手将充电枪插入汽车的充电口。

进一步的，充电机器人还包括一第三向位移机构(1)，第二向位移机构(2)设置于第三向位移机构(1)上；第三向位移机构(1)，设置于移动平台(7)上，被控制用于带动第二向位移机构(2)沿着一第三方向移动，控制装置(8)还连接第三向位移机构(1)的驱动组件；

在步骤A3中还包括：控制装置(8)控制第三向位移机构(1)进行移动；

在步骤A6中还包括：控制装置(8)控制第三向位移机构(1)进行移动。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。