一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统技术方案

技术编号:21330360 阅读:20 留言:0更新日期:2019-06-13 19:18
本发明专利技术公开了一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,包括:导向套、用于带动充电桩插头至汽车充电口进行充电操作的机械臂、用于对汽车充电口进行图像采集及处理的视觉系统、用于对机械臂进行路径规划与导航、信息的传送与处理、环境对象的识别、自我故障诊断、运动控制的控制器、用于机械臂与供电设备提供电力的电源装置。通过上述方式,本发明专利技术基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,利用视觉系统实现对电动汽车充电口达到位置坐标的确定和姿态的确定的目的,规划机械臂运动轨迹通过导向装置将充电插头插入汽车充电口进行充电,具有测量迅速、扩展性好、精度高等优点,是高效、安全可靠的自动化充电方式。

A Location System for Charging Port of Electric Vehicle Based on Visual Positioning

The invention discloses an electric vehicle charging port positioning system based on visual positioning, which includes a guide sleeve, a mechanical arm for driving the charging pile plug to the charging port for charging operation, a visual system for image acquisition and processing of the charging port, a path planning and navigation for the mechanical arm, transmission and processing of information, and identification of environmental objects. Self-fault diagnosis, motion control controller, power supply device for mechanical arm and power supply equipment. Through the above way, the charging port positioning system of electric vehicle based on visual positioning of the invention realizes the purpose of determining the position coordinates and posture of the charging port of electric vehicle by using the visual system, and plans the movement trajectory of the manipulator to insert the charging plug into the charging port of the vehicle through the guiding device for charging, which has the advantages of rapid measurement, good expansibility and high precision. Efficient, safe and reliable automatic charging mode.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统
本专利技术涉及电动汽车充电领域,特别是涉及一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统。
技术介绍
随着能源匮乏和环境压力的持续加大,节能减排越来越受到人们的重视,电动汽车使用电能代替石化等能源作为车辆的动力,具有绿色节能的优势,可有效缓解资源紧缺和环境污染等问题,是未来交通长远的有力解决方案。对不同类型的电动汽车,都需要充电,但目前电动汽车电能的补充仍需要操作工人手持充电枪给电动汽车充电;此种人工干预的充电方式存在大量问题,例如人手动充电易错过最佳充电时间、充电效率低、无法在狭小空间或室外恶劣天气下工作、供电线路易发生漏电故障等,这都制约着电动汽车工业的发展。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统。为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,包括:充电插座上加装的用于在设定范围偏差的姿态角度可以完成自动插接充电插座的导向套;用于带动充电桩插头至汽车充电口进行充电操作的机械臂;用于对汽车充电口进行图像采集及处理的视觉系统;用于对机械臂进行路径规划与导航、信息的传送与处理、环境对象的识别、自我故障诊断、运动控制的控制器;用于机械臂与供电设备提供电力的电源装置。在本专利技术一个较佳实施例中,所述视觉系统包括图像采集装置、图像处理装置。在本专利技术一个较佳实施例中,所述图像采集模块包括摄像机及其配合的云台、负责控制过滤器的连接与过滤器间的数据流动的过滤器图表管理器组件。在本专利技术一个较佳实施例中,所述图像处理装置包括灰度变换模块、边缘检测模块、直线拟合模块。在本专利技术一个较佳实施例中,所述视觉系统通过RS232串口与控制器进行通信。在本专利技术一个较佳实施例中,所述云台的旋转范围为-120~120度、俯仰角范围为-25~25度。在本专利技术一个较佳实施例中,所述灰度变换模块包括不同权值的红色分量单元、绿色分量单元和蓝色分量单元。在本专利技术一个较佳实施例中,所述边缘检测模块采取利用VS.NET对扩展Robert算法对摄像机拍摄的图像进行边缘检测。在本专利技术一个较佳实施例中,所述直线拟合模块采取改进的Hough算法。在本专利技术一个较佳实施例中,所述导向套包括仿形腔及设置在仿形腔上的导向边缘。本专利技术的有益效果是:提供一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,利用视觉系统实现对电动汽车充电口达到位置坐标的确定和姿态的确定的目的,规划机械臂运动轨迹通过导向装置将充电插头插入汽车充电口进行充电,具有测量迅速、扩展性好、精度高等优点,是高效、安全可靠的自动化充电方式。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:图1是本专利技术的基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统一较佳实施例的结构示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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它实施例,都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1,本专利技术实施例包括:一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,包括:充电插座上加装的用于在设定范围偏差的姿态角度可以完成自动插接充电插座的导向套、用于带动充电桩插头至汽车充电口进行充电操作的机械臂、用于对汽车充电口进行图像采集及处理的视觉系统、用于对机械臂进行路径规划与导航、信息的传送与处理、环境对象的识别、自我故障诊断、运动控制的控制器、用于机械臂与供电设备提供电力的电源装置。电动汽车充电口的坐标系绕充电桩的全局坐标系的X轴旋转的角度一般很小,因而它对充电枪的插接影响很小,通过采用在充电口的充电插座上加装导向套的方式,保证姿态角度有较小偏差时仍能顺利完成自动充电,导向套包括仿形腔及设置在仿形腔上的导向边缘。控制器通过无线网卡可以与充电站控制管理系统进行通信,充电站控制管理系统可以通过传输过来的图像信息对其进行检测和遥控。视觉系统包括图像采集装置、图像处理装置,图像采集模块包括摄像机及其配合的云台、负责控制过滤器的连接与过滤器间的数据流动的过滤器图表管理器组件,视觉系统通过RS232串口与控制器进行通信,可以实现云台旋转、俯仰、调焦,云台的旋转范围为-120~120度、俯仰角范围为-25~25度,摄像机采用了10倍光学变焦、40倍数码变焦,并且通过云台的驱动系统能够确定摄像机在水平方向与垂直方向的旋转速度,每个过滤器在过滤器图表管理器组件中按一定的顺序连接成处理线协同工作。图像处理装置包括灰度变换模块、边缘检测模块、直线拟合模块,灰度变换模块包括不同权值的红色分量单元、绿色分量单元和蓝色分量单元,通过移位运算方式计算灰度值,有效提高运算速度,满足实时性的要求。边缘检测模块采取利用VS.NET对扩展Robert算法对摄像机拍摄的图像进行边缘检测,首先将图像用2*2的模板进行平滑,在每个小块内的灰度为四个像素灰度值的算术平均值,对2*2小格为单位的图像进行差分计算。直线拟合模块采取改进的Hough算法,先进行一次Hough算法变换,找到参数空间中的最大值;把找到的图像空间的已知直线及直线附近的点擦去;重新进行Hough算法变换,直到找到图像的边缘为止。本专利技术基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统的有益效果是:提供一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,利用视觉系统实现对电动汽车充电口达到位置坐标的确定和姿态的确定的目的,规划机械臂运动轨迹通过导向装置将充电插头插入汽车充电口进行充电,具有测量迅速、扩展性好、精度高等优点,是高效、安全可靠的自动化充电方式。以上所述仅为本专利技术的实施例,并非因此限制本专利技术的专利范围,凡是利用本专利技术说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的
,均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,其特征在于,包括:充电插座上加装的用于在设定范围偏差的姿态角度可以完成自动插接充电插座的导向套;用于带动充电桩插头至汽车充电口进行充电操作的机械臂;用于对汽车充电口进行图像采集及处理的视觉系统;用于对机械臂进行路径规划与导航、信息的传送与处理、环境对象的识别、自我故障诊断、运动控制的控制器;用于机械臂与供电设备提供电力的电源装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,其特征在于,包括:充电插座上加装的用于在设定范围偏差的姿态角度可以完成自动插接充电插座的导向套;用于带动充电桩插头至汽车充电口进行充电操作的机械臂;用于对汽车充电口进行图像采集及处理的视觉系统;用于对机械臂进行路径规划与导航、信息的传送与处理、环境对象的识别、自我故障诊断、运动控制的控制器;用于机械臂与供电设备提供电力的电源装置。2.根据权利要求1所述的基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,其特征在于,所述视觉系统包括图像采集装置、图像处理装置。3.根据权利要求2所述的基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,其特征在于,所述图像采集模块包括摄像机及其配合的云台、负责控制过滤器的连接与过滤器间的数据流动的过滤器图表管理器组件。4.根据权利要求2所述的基于视觉定位的电动汽车充电口定位系统,其特征在于,所述图像处理装置包括灰度变换模块、边缘检测模块、直线拟合模块。...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈跃
申请(专利权)人:苏州工业园区职业技术学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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