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原文传递一种新能源汽车自动充电系统

专利名称：	一种新能源汽车自动充电系统
摘要：	本发明公开了一种新能源汽车自动充电系统，包括充电箱，控制器，固定在机械臂末端的充电接头、充电口打开机构，固定在充电箱上端的充电口识别模块、机械臂；车辆与充电口识别模块用获取电动汽车图像，控制器处理图像获得汽车的型号和充电接口位置，获得充电口坐标和打开方式；控制器获得汽车口外盖的三维坐标后，控制机械臂末端运动到充电口的正前方，充电口打开机构打开汽车充电口外盖，汽车充电口外盖打开以后，车辆与充电口识别模块识别充电口内盖图像，识别充电口内盖的打开按钮，充电口打开机构按下按钮，打开充电口内盖，充电口打开机构回位；充电接头插入充电口进行充电，充电完成机械臂回位。本发明能够识别充电口打开方式进行自动充电。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京理工大学
发明人：	赫雷;徐煜;周克栋;陆野
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910250744.1
公开号：	CN109895645A
代理机构：	南京理工大学专利中心
代理人：	唐代盛
分类号：	B60L53/16(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	210094 江苏省南京市孝陵卫200号
主权项：	1.一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于，包括充电箱(2)，机械臂(3)，车辆与充电口识别模块，控制器，固定在机械臂(3)末端的充电接头(9)、充电口打开机构(10)；所述车辆与充电口识别模块、机械臂(3)均固定在充电箱(2)上端；所述车辆与充电口识别模块用于获取电动汽车图像，将汽车和充电口图像传输给控制器，控制器处理图像获得汽车的型号和充电口位置，获得该汽车充电口坐标和充电口的打开方式；控制器获得汽车口外盖的三维坐标后，控制机械臂末端运动到充电口的正前方，充电口打开机构(10)根据车型充电口不同，打开汽车充电口外盖，汽车充电口外盖打开以后，车辆与充电口识别模块识别充电口内盖图像，识别充电口内盖的打开按钮，充电口打开机构(10)按下按钮，打开充电口内盖，充电口打开机构(10)回位；充电接头(9)插入充电口进行充电，充电完成，机械臂回位。 2.根据权利要求1所述的新能源汽车自动充电系统，其特征在于，所述充电口打开机构10包括步进电机(1001)、轴承座(1002)、滚珠丝杆(1003)、丝母滑块(1004)、推杆(1005)、电动吸盘(1006)、压力传感器(1007)、行程开关(1008)、滑轨(1009)；所述滚珠丝杆(1003)两端通过轴承座(1002)进行支撑；所述步进电机(1001)驱动滚珠丝杆(1003)转动；所述丝母滑块(1004)与滚珠丝杆(1003)配合；两个轴承座(1002)之间设有滑轨(1009)，滚珠丝杆(1003)转动带动丝母滑块(1004)沿滑轨(1009)滑动；两个轴承座(1002)上均设有行程开关(1008)，丝母滑块(1004)触碰行程开关(1008)，步进电机(1001)停止；所述推杆(1005)固定在丝母滑块(1004)上；所述推杆(1005)末端固定有电动吸盘(1006)；电动吸盘(1006)上设有压力传感器(1007)。 3.根据权利要求1所述的新能源汽车自动充电系统，其特征在于，所述车辆与充电口识别模块，包括单目摄像头(1)、双目摄像头(8)；所述单目摄像头(1)用于获取停靠汽车的图像，将汽车图像传输给控制器，控制器通过预先得到的大量不同汽车的数据库，通过数据库匹配，获取该汽车的型号，以识别该汽车充电口所处位置和充电口的打开方式；所述双目摄像头(8)用于获取汽车充电口外盖图像，并将图像传输给控制器，控制器获得该汽车充电口坐标；汽车充电口外盖打开以后，双目摄像头(8)模块识别充电口内盖图像，识别充电口内盖的打开按钮。 4.根据权利要求1所述的新能源汽车自动充电系统，其特征在于，所述控制器包括图像处理模块、坐标转换模块、控制模块、参数设定模块；所述图像处理模块用于对汽车图像进行灰度化处理、二值化阈值分割，进行圆的拟合，找到充电口的中心坐标；所述坐标转换模块用于将相机坐标系下充电口的中心点三维坐标转化为世界坐标系下中心点的三维坐标；所述参数设定模块，用于设定压力传感器(1007)的检测阈值和，当压力传感器(1007)的检测值达到设定阈值时，步进电机(1001)反向转动；所述控制模块用于控制机械臂(3)、充电接头(9、)充电口打开机构(10)的工作。 5.根据权利要求1-4任一项所述的新能源汽车自动充电系统的工作方法，其特征在于，对于充电口为按压式打开方式，电动吸盘(1006)断电，滚珠丝杆(1003)上的丝母滑块(1004)处于起始位置，控制器控制步进电机(1001)转动，连接在滚珠丝杆(1003)上丝母滑块(1004)开始移动，当电动吸盘(1006)触碰到充电口外盖口，且固定在电动吸盘(1006)末端的压力传感器(1007)检测值达到按压式充电口打开所需的压力设定的阈值时，步进电机(1001)开始反向转动，丝母滑块(1004)缩回到起始位置，并触碰行程开关(1008)，使步进电机(1001)停止转动，充电口外盖弹开；步进电机(1001)驱动电动吸盘(1006)向前运动，当电动吸盘(1006)触碰到打开按钮，且固定在电动吸盘(1006)末端的压力传感器(1007)检测值达到按钮打开所需的压力设定值时，步进电机(1001)开始反向转动，丝母滑块(1004)缩回到起始位置，并触碰行程开关(1008)，使步进电机(1001)停止转动打开按钮打开，机械臂(3)复位。 6.根据权利要求1-4任一项所述的新能源汽车自动充电系统的工作方法，其特征在于，对于充电口为拨动式打开方式，电动吸盘(1006)通电，控制器控制步进电机(1001)开始转动，当电动吸盘(1006)末端触碰到充电口外盖时，位于推杆(1005)末端的电动吸盘(1007)开始工作，吸住充电口外盖，控制器控制机械臂(3)绕充电口外盖的铰接轴旋转打开汽车充电口外盖，电动吸盘(1007)停止工作，充电口打开机构(10)复位；步进电机(1001)驱动电动吸盘(1006)向前运动，当电动吸盘(1006)触碰到打开按钮，且固定在电动吸盘(1006)末端的压力传感器(1007)检测值达到按钮打开所需的压力设定值时，步进电机(1001)开始反向转动，丝母滑块(1004)缩回到起始位置，并触碰行程开关(1008)，使步进电机(1001)停止转动打开按钮打开，机械臂(3)复位。
所属类别：	发明专利