一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂及其控制方法，包含底盘旋转舵机、旋转底盘、大臂前倾舵机、中臂前倾舵机、小臂前倾舵机、第一支架、第二支架、充电枪旋转舵机、充电枪、充电枪支架和充电枪俯仰舵机；通过六自由度机械臂的联动控制实现自动充电臂上充电枪的空间运动，通过线性霍尔传感器感应电动汽车受电接口中心处磁铁的磁场，进行简单定位，之后再通过电动汽车上的位置传感器PSD感应充电臂上的激光准直发射器发出的激光，进行精确定位，最终锁定电动汽车受电接口的位置，使充电枪顺利插入电动汽车上的受电接口。

Six degree of freedom mechanical arm for automatic charging pile of electric automobile and control method thereof

The invention discloses an automatic electric vehicle charging pile with six degrees of freedom manipulator and its control method, including chassis chassis, steering gear, rotating rotating arm in arm forward forward steering gear, steering gear, small arm forward steering gear, a first support and a second support, rotary actuator, charging the charging gun gun, charging gun bracket and charging gun pitch actuator; automatic charging space motion arm charging gun through linkage with six degrees of freedom manipulator control, through the linear Holzer sensor of electric vehicle by electrical interface at the center of the magnet field, simple positioning, then through the position sensor PSD induction electric vehicle charging arm laser laser collimating a transmitter the precise positioning, eventually locked the electric vehicle electric interface position, the charging gun inserted smoothly by electrical interface on an electric automobile.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂及其控制方法
本专利技术涉及一种机械臂及其控制方法，特别是一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂及其控制方法。
技术介绍
电动汽车是汽车工业的发展趋势，充电桩作为电动汽车的必不可少的附属设施，具有极其广阔的应用前景。但现有的充电桩均为手动型，由于充电枪连接着沉重的电线，整体质量较大，因此手动充电存在诸多不便，对一些力气比较小的人士，把充电枪插进电动汽车上的受电接口存在较大的困难。同时，随着科技的进步，立体车库以及无人自助充电站相应而生，这些都对充电桩能够给电动汽车自动充电提出了需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂及其控制方法，它能够自动将充电枪插入电动汽车上的受电接口。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：包含底盘旋转舵机、旋转底盘、大臂前倾舵机、中臂前倾舵机、小臂前倾舵机、第一支架、第二支架、充电枪旋转舵机、充电枪、充电枪支架和充电枪俯仰舵机，旋转底盘转动设置在充电桩侧面并且由底盘旋转舵机驱动，大臂前倾舵机固定在旋转底盘外侧，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：包含底盘旋转舵机、旋转底盘、大臂前倾舵机、中臂前倾舵机、小臂前倾舵机、第一支架、第二支架、充电枪旋转舵机、充电枪、充电枪支架和充电枪俯仰舵机，旋转底盘转动设置在充电桩侧面并且由底盘旋转舵机驱动，大臂前倾舵机固定在旋转底盘外侧，第一支架一端设置在大臂前倾舵机上由大臂前倾舵机驱动，第一支架另一端设置在中臂前倾舵机上由中臂前倾舵机驱动，第二支架一端固定在中臂前倾舵机端部，第二支架另一端设置在小臂前倾舵机上由小臂前倾舵机驱动，充电枪旋转舵机固定在小臂前倾舵机端部，充电枪支架设置在充电枪旋转舵机上由充电枪旋转舵机驱动，充电枪转动设置在充电枪支架上并且充...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：包含底盘旋转舵机、旋转底盘、大臂前倾舵机、中臂前倾舵机、小臂前倾舵机、第一支架、第二支架、充电枪旋转舵机、充电枪、充电枪支架和充电枪俯仰舵机，旋转底盘转动设置在充电桩侧面并且由底盘旋转舵机驱动，大臂前倾舵机固定在旋转底盘外侧，第一支架一端设置在大臂前倾舵机上由大臂前倾舵机驱动，第一支架另一端设置在中臂前倾舵机上由中臂前倾舵机驱动，第二支架一端固定在中臂前倾舵机端部，第二支架另一端设置在小臂前倾舵机上由小臂前倾舵机驱动，充电枪旋转舵机固定在小臂前倾舵机端部，充电枪支架设置在充电枪旋转舵机上由充电枪旋转舵机驱动，充电枪转动设置在充电枪支架上并且充电枪与充电枪俯仰舵机连接由充电枪俯仰舵机驱动。2.按照权利要求1所述的一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：所述第一支架由两个U型支架固定构成，第二支架为U型支架。3.按照权利要求1所述的一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：所述底盘旋转舵机、大臂前倾舵机、中臂前倾舵机、小臂前倾舵机、充电枪旋转舵机和充电枪俯仰舵机均与自动充电臂控制系统连接由自动充电臂控制系统控制驱动。4.按照权利要求3所述的一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：所述充电枪支架上设置有充电枪定位装置。5.按照权利要求4所述的一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：所述充电枪定位装置包含无线通信模块1、无线通信模块2、PSD、激光准直发射器、受电接口中心强磁铁和线性霍尔传感器，无线通信模块1、PSD和受电接口中心强磁铁设置在电动汽车尾部，无线通信模块2、激光准直发射器和线性霍尔传感器设置在充电枪支架上。6.按照权利要求5所述的一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂，其特征在于：电动汽车尾部无线通信模块1与车主智能手机无线连接由智能手机内置APP控制操作。7.一种权利要求1-6任一项所述的电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂的控制方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：车主将电动汽车开到车位上后，在手机APP上按下自动充电按钮；步骤二：自动充电臂收到指令后，使充电臂顶部的充电枪上的线性霍尔传感器逐渐接近电动汽车受电接口中心处的强磁铁的磁场，线性霍尔传感器通过感知电动汽车尾部位于受电接口中心处的强磁铁的磁感应强度，对充电枪的位置进行定位；步骤三：通过线性霍尔传感器定位将充电枪移动到受电接口中心处附近；步骤四：通过激光准直发射器和PSD进一步进行充电枪精确定位，并将充电枪移动到受电接口中心位置。8.按照权利要求7所述的一种电动汽车自动充电桩用六自由度机械臂的控制方法，其特征在于：所述步骤二中线性霍尔传感器控制充电枪定位的具体过程为，线性霍尔传感器在磁场中的位置(x0，y0)与线性霍尔传感器两端的电压U0的关系式为其中，U为霍尔传感器输出电压，DSP首先控制充电臂使线性霍尔传感器向右移动0.5mm，此时线性霍尔传感器两端电压变化为U01，接着DSP控制充电臂使线性霍尔传感器向上移动0.5mm，此时电压变化为U02，将U01和U02代入关系式(1)，即可得到充电枪当前在磁场中的位置坐标(x0，y0)；由于磁场粗略定位模式下充电枪枪口与电动汽车受电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亮，熊俊峰，董航飞，冯中魁，徐金城，罗勇，徐小飞，赵阳洋，
申请(专利权)人：中天昱品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32