一种电动汽车全自动充电系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车全自动充电系统及其工作方法，包括：充电插头和末端执行器，充电插头设于末端执行器上，末端执行器包括驱动关节和末端柔顺机构，驱动关节用于主动地调整充电插头的俯仰角和偏转角，末端柔顺机构用于被动地调整充电插头的位姿偏差；驱动关节的一端固定在滑台移动模块上，滑台移动模块驱动末端执行器在竖直方向、水平方向和/或前后方向位移；充电接口视觉识别模块用于识别车辆的充电接口；充电装置通过充电线缆与充电插头电连接，充电装置在充电插头插入充电接口时为车辆供电。本发明专利技术能够替代人工完成自动充电的整个过程，使整个过程为无人化操作，提高用户的操作性和安全性。

A Fully Automatic Charging System for Electric Vehicles and Its Working Method

The invention discloses an automatic charging system for electric vehicles and its working method, including a charging plug and an end-effector. The charging plug is arranged on the end-effector. The end-effector includes a driving joint and an end compliant mechanism. The driving joint is used to actively adjust the pitch angle and deflection angle of the charging plug, and the end compliant mechanism is used to passively adjust the position and posture of the charging plug. Deviation; One end of the driving joint is fixed on the sliding platform mobile module, the sliding platform mobile module drives the end-effector to displace in the vertical direction, horizontal direction and/or front and back direction; the charging interface visual recognition module is used to identify the charging interface of the vehicle; the charging device is connected with the charging plug through the charging cable, and the charging device powers the vehicle when the charging plug is inserted into the charging interface. The invention can replace manual completion of the whole process of automatic charging, make the whole process unmanned operation, and improve the user's operability and safety.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车全自动充电系统及其工作方法
本专利技术涉及电动汽车充电插接的
，尤其涉及一种电动汽车全自动充电系统。
技术介绍
低碳经济核心是新能源技术与节能减排技术的应用，电动汽车(Electricvehicle，EV)能有效地缓解能源危机，减少环境污染，以其高效、节能、低噪声、零排放等优点越来越受到各国政府和企业的重视，汽车的电气化是未来发展的必然趋势，是我国战略性新兴产业。作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，电动汽车充换电设施建设引起了各方广泛关注。新能源产业的发展，尤其纯电动汽车的快速增长，必然会对电动汽车的充电方式多样化和方便性提出更高的要求。传统的充电方式需要人工去插拔完成充电，充电过程较为复杂。这大大降低了用户的使用体验。而充电线缆粗长导致移动不方便，充电线容易被车胎挤压，用户对设备的违规操作，造成充电枪头锈蚀、充电枪线绝缘皮磨损、充电桩屏幕反映不林敏等问题，致使新能源汽车无法正常充电甚至面临严重的安全问题。并且，如果没有及时拔掉充电线会造成增量充电，增加电量消耗。目前持续提升充电设施安全性、便利性是行业急需突破的难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电动汽车全自动充电系统及其工作方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种电动汽车全自动充电系统，其中，包括：充电插头和末端执行器，所述充电插头设于所述末端执行器上，所述末端执行器包括驱动关节和末端柔顺机构，其中，所述驱动关节用于主动地调整所述充电插头的俯仰角和偏转角，所述末端柔顺机构用于被动地调整所述充电插头的位姿偏差；滑台移动模块，所述驱动关节的一端固定在所述滑台移动模块上，所述滑台移动模块驱动所述末端执行器在竖直方向、水平方向和/或前后方向位移；充电接口视觉识别模块，所述充电接口视觉识别模块用于识别车辆的充电接口；充电装置，所述充电装置通过充电线缆与所述充电插头电连接，所述充电装置在所述充电插头插入所述充电接口时为所述车辆供电。上述的电动汽车全自动充电系统，其中，还包括：控制器模块，所述控制器模块控制所述充电插头、所述末端执行器、所述滑台移动模块、所述充电接口视觉识别模块、以及所述充电装置。上述的电动汽车全自动充电系统，其中，所述末端柔顺机构包括：静平台，所述静平台与所述驱动关节的另一端固定连接；动平台，所述动平台与所述静平台之间通过若干弹簧杆相连接，所述动平台上设有插头接口，所述充电插头设于所述插头接口上。上述的电动汽车全自动充电系统，其中，所述动平台与所述静平台之间还设有拉簧。上述的电动汽车全自动充电系统，其中，所述动平台上还设有浮动导向装置，所述浮动导向装置包括：导向机构，所述导向机构的一端具有导向面；弹簧，所述弹簧的一端与所述导向机构的另一端固定连接，所述弹簧的另一端与所述动平台固定连接。上述的电动汽车全自动充电系统，其中，所述导向机构的另一端设有导向杆，所述导向杆可操作地贯穿所述动平台并与所述动平台可滑动连接，所述弹簧套设于所述导向杆外。上述的电动汽车全自动充电系统，其中，所述滑台移动模块包括：三自由度滑台以及直线推杆。上述的电动汽车全自动充电系统，其中，所述充电接口视觉识别模块包括：粗定位相机、精定位相机以及光源。一种电动汽车全自动充电系统的工作方法，其中，包括上述的电动汽车全自动充电系统，所述工作方法包括：步骤S1：捕获所述车辆的位置，所述电动汽车全自动充电系统使能；步骤S2：所述滑台移动模块和所述末端执行器运动至准备插接位置；步骤S3：所述充电接口视觉识别模块识别所述充电接口，并捕获所述充电接口的位姿；步骤S4：执行插接运动；步骤S5：所述末端柔顺机构反馈插接运动的完成信号；步骤S6：关闭所述电动汽车全自动充电系统的使能。上述的电动汽车全自动充电系统的工作方法，其中，所述插接运动包括：步骤S4.1：所述末端执行器的所述驱动关节将所述充电插头调整到充电接口的法线的平行方向；步骤S4.2：所述末端执行器高速运动到插接起始位置；步骤S4.3：所述充电插头与所述充电接口接触；步骤S4.4：所述末端柔顺机构被动地产生侧向偏移和轴向角度偏移；步骤S4.5：所述末端柔顺机构被压缩至到位位置，并反馈插接运动的完成信号。本专利技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：(1)本专利技术能够替代人工完成自动充电的整个过程，使整个过程为无人化操作，提高用户的操作性和安全性，并且能够解决分时租赁行业的用车还车难题，同时针对无人驾驶技术，全自动充电系统能够提供更好地服务。附图说明图1是本专利技术的电动汽车全自动充电系统及其工作方法的结构示意图。图2是本专利技术的电动汽车全自动充电系统及其工作方法的末端执行器和充电接口视觉识别模块的结构示意图。附图中：1、充电插头；2、末端执行器；21、驱动关节；22、末端柔顺机构；221、静平台；222、动平台；223、弹簧杆；224、插头接口；225、拉簧；226、导向机构；227、弹簧；3、滑台移动模块；4、充电接口视觉识别模块；41、粗定位相机；42、精定位相机；5、充电装置；6、控制器模块；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。图1是本专利技术的电动汽车全自动充电系统及其工作方法的结构示意图，图2是本专利技术的电动汽车全自动充电系统及其工作方法的末端执行器和充电接口视觉识别模块的结构示意图，请参见图1至图2所示，示出了一种较佳实施例的电动汽车全自动充电系统，包括：充电插头1和末端执行器2，充电插头1设于末端执行器2上，末端执行器2包括驱动关节21和末端柔顺机构22，其中，驱动关节21用于主动地调整充电插头1的俯仰角和偏转角，末端柔顺机构22用于被动地调整充电插头1的位姿偏差。具体地，末端执行器2使充电插头1在一定位置和姿态误差下，仍能顺利执行插拔动作。末端柔顺机构22具备六个自由度。为了实现具有六个自由度的末端度柔顺机构22的小型化和紧凑化，末端柔顺机构22采用基于弹性元件的Stewart并联机构构型。Stewart并联机构是6-SPS型并联机构，每一个支链两端为球副，中间为移动副，其末端运动特征为6个自由度，包括三轴方向上的平移和三轴方向上的旋转。此外，作为一种较佳的实施例，电动汽车全自动充电系统还包括：滑台移动模块3，驱动关节21的一端固定在滑台移动模块3上，滑台移动模块3驱动末端执行器2在竖直方向、水平方向和/或前后方向位移。另外，作为一种较佳的实施例，电动汽车全自动充电系统还包括：充电接口视觉识别模块4，充电接口视觉识别模块4用于识别车辆的充电接口。进一步，作为一种较佳的实施例，电动汽车全自动充电系统还包括：充电装置5，充电装置5通过充电线缆与充电插头1电连接，充电装置5在充电插头1插入充电接口时为车辆供电。更进一步，作为一种较佳的实施例，电动汽车全自动充电系统还包括：控制器模块6，控制器模块6控制充电插头1、末端执行器2、滑台移动模块3、充电接口视觉识别模块4、以及充电装置5。以上仅为本专利技术较佳的实施例，并非因此限制本专利技术的实施方式及保护范围。本专利技术在上述基础上还具有如下实施方式：本专利技术的进一步实施例中，请继续参见图1、图2所示，末端柔顺机构22包括：静平台221，静平台221与驱动关节21的另一端固定连接。本专利技术的进一步实施例中，末本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车全自动充电系统，其特征在于，包括：充电插头和末端执行器，所述充电插头设于所述末端执行器上，所述末端执行器包括驱动关节和末端柔顺机构，其中，所述驱动关节用于主动地调整所述充电插头的俯仰角和偏转角，所述末端柔顺机构用于被动地调整所述充电插头的位姿偏差；滑台移动模块，所述驱动关节的一端固定在所述滑台移动模块上，所述滑台移动模块驱动所述末端执行器在竖直方向、水平方向和/或前后方向位移；充电接口视觉识别模块，所述充电接口视觉识别模块用于识别车辆的充电接口；充电装置，所述充电装置通过充电线缆与所述充电插头电连接，所述充电装置在所述充电插头插入所述充电接口时为所述车辆供电。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车全自动充电系统，其特征在于，包括：充电插头和末端执行器，所述充电插头设于所述末端执行器上，所述末端执行器包括驱动关节和末端柔顺机构，其中，所述驱动关节用于主动地调整所述充电插头的俯仰角和偏转角，所述末端柔顺机构用于被动地调整所述充电插头的位姿偏差；滑台移动模块，所述驱动关节的一端固定在所述滑台移动模块上，所述滑台移动模块驱动所述末端执行器在竖直方向、水平方向和/或前后方向位移；充电接口视觉识别模块，所述充电接口视觉识别模块用于识别车辆的充电接口；充电装置，所述充电装置通过充电线缆与所述充电插头电连接，所述充电装置在所述充电插头插入所述充电接口时为所述车辆供电。2.根据权利要求1所述的电动汽车全自动充电系统，其特征在于，还包括：控制器模块，所述控制器模块控制所述充电插头、所述末端执行器、所述滑台移动模块、所述充电接口视觉识别模块、以及所述充电装置。3.根据权利要求1所述的电动汽车全自动充电系统，其特征在于，所述末端柔顺机构包括：静平台，所述静平台与所述驱动关节的另一端固定连接；动平台，所述动平台与所述静平台之间通过若干弹簧杆相连接，所述动平台上设有插头接口，所述充电插头设于所述插头接口上。4.根据权利要求3所述的电动汽车全自动充电系统，其特征在于，所述动平台与所述静平台之间还设有拉簧。5.根据权利要求3所述的电动汽车全自动充电系统，其特征在于，所述动平台上还设有浮动导向装置，所述浮动导向装置包括：导向机构，所述导向机构的一端具有导向面；弹簧，所述弹簧的一端与所述导向机构的另一端固定连...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓羽，程松，张津，李进进，殷志柱，唐丽婵，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31