一种导轨式移动共享充电机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种导轨式移动共享充电机器人及其控制方法，该充电机器人包括控制模块以及与控制模块信号连接的各功能模块，各功能模块包括：通信模块，用于实现控制模块与远程控制端的信号传输；行走模块和定位模块，分别用于实现机器人本体的行走驱动和行走定位；升降模块，用于实现充电电路与配电箱的充电对接；旋转模块，用于实现机械臂的旋转驱动；充电模块，用于实现充电电路的充电控制。本发明专利技术通过布置于停车位上方的导轨为充电机器人提供可靠的移动路线，同时通过与各停车位对应的配电箱为充电机器人提供可靠的充电电源，由此实现各个停车位的灵活稳定供电，从而有效提高充电效率和利用率，大大降低建设成本和电网压力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种导轨式移动共享充电机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种导轨式移动共享充电机器人及其控制方法，属于电动汽车充电


技术介绍

[0002]随着新能源汽车产业的发展，充电桩的数量逐年增加，然而现有的充电模式大多是一个车位固定安装一个充电桩，导致充电桩的使用效率低下，建设成本高昂。为了降低建设成本和电网压力，移动式汽车充电装置得到了越来越多的发展和普及。
[0003]公开日期为2021年5月11日的中国专利CN112776623A提出了一种移动充电桩充电系统及移动充电桩充电、管理方法，该充电系统包括AI视觉机构、移动机构及包含蓄电池、功率变换器等充电机构，能够实现移动充电桩的完全智能化，不需要人为进行干预，24小时为新能源电动汽车充电，但是该移动充电桩仍然存在以下缺点：1）由于该移动充电桩采用蓄电池存储电能，再加上内部的功率变换器，导致该移动充电桩体积大，质量大，同时在蓄电池充、放电的过程中存在一定的损耗，导致电能利用率降低；2）由于该移动充电桩在地面上行驶，对于进出停车场的车辆来说，具有一定的交通安全隐患。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术所存在的技术问题，本专利技术提供一种导轨式移动共享充电机器人及其控制方法，一方面通过布置于停车位上方的导轨为充电机器人提供安全的移动路线，另一方面通过与各停车位对应的配电箱为充电机器人提供可靠的充电电源，由此实现各个停车位的灵活灵活稳定供电，充电过程无需进行蓄放电转换，有效提高充电效率和设备利用率，大大降低建设成本和电网压力。
[0005]技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供一种导轨式移动共享充电机器人，包括通过行走轮沿导轨行走的机器人本体及搭载于机器人本体上的充电接头、机械臂，所述机械臂末端插接有充电枪，且充电枪通过充电电路与充电接头连接，所述导轨架设于若干停车位的上方，且导轨上方设置有与各个停车位对应的配电箱；所述机器人本体上设置有控制模块以及与控制模块信号连接的各功能模块，且功能模块包括通信模块、行走模块、升降模块、旋转模块、充电模块及定位模块，其中通信模块用于实现控制模块与远程控制端之间的信号传输，行走模块和定位模块分别用于实现机器人本体的行走驱动和行走定位，升降模块用于实现充电接头的升降驱动，进而实现充电接头与配电箱的充电对接，旋转模块用于实现机械臂的旋转驱动，充电模块用于实现充电电路的充电控制。
[0006]进一步的，所述行走模块包括行走电机、第一电机驱动电路及第一电机反馈电路，且行走电机与行走轮驱动连接，所述控制模块通过第一电机驱动电路实现行走电机的驱动控制，并通过第一电机反馈电路获取行走电机的状态信号；所述升降模块包括升降电机、第二电机驱动电路及第二电机反馈电路，且升降电
机与充电接头驱动连接，所述控制模块通过第二电机驱动电路实现升降电机的驱动控制，并通过第二电机反馈电路获取升降电机的状态信号；所述旋转模块包括旋转电机、第三电机驱动电路及第三电机反馈电路，且旋转电机与机械臂驱动连接，所述控制模块通过第三电机驱动电路实现旋转电机的驱动控制，并通过第三电机反馈电路获取旋转电机的状态信号。
[0007]进一步的，所述导轨上布置有与各个停车位对应的定位组件，且定位组件包括定位挡片及定位孔，所述定位模块包括定位传感器及电磁锁，且控制模块通过定位传感器对定位挡片的感应识别实现机器人本体的行走定位，并通过电磁锁与定位孔的配合实现机器人本体的行走锁定，以确保充电接头与配电箱的准确对接。
[0008]进一步的，所述功能模块包括位置检测模块，且导轨上布置有与各个停车位对应的车位标签，所述控制模块通过位置检测模块对车位标签的感应识别实现车位编号的实时检测，进一步提高了移动定位的准确性，避免了充电机器人定位出错影响充电进程。
[0009]进一步的，所述充电模块包括继电器电路和CP信号处理电路，所述控制模块通过CP信号处理电路实时获取充电枪的CP信号状态，并通过继电器电路实现充电电路的充电控制，以实现充电进程的实时控制。
[0010]进一步的，所述功能模块包括电能计量模块，且电能计量模块包括充电检测电路及电能计量电路，所述控制模块通过充电检测电路获取充电电路的状态参数，并通过电能计量电路获取充电枪的输出参数，以实现充电进程的精准监控。
[0011]此外，本专利技术还提供了一种基于上述导轨式移动共享充电机器人的控制方法，包括以下步骤：S1、控制模块通过通信模块接收远程控制端的驱动命令，并根据命令中的目标车位与机器人本体当前所在的位置判断行走方向和距离；S2、控制模块通过行走模块实现机器人本体的行走驱动，进而通过定位模块实现机器人本体在目标车位处的行走定位；S3、控制模块通过升降模块驱动充电接头与对应的配电箱完成充电对接；S4、控制模块通过旋转模块驱动机械臂向下旋转至设定角度，释放充电枪，并根据充电模块的反馈信号判断充电枪是否插入到目标车辆的充电口中，如果已插入则通过通信模块向远程控制端发送充电枪对接完成信号；S5、当控制模块接收到远程控制端的开始充电命令时，控制充电模块开始充电；S6、充电过程中，控制模块周期性获取充电电路的状态参数以及充电枪的输出参数，并通过通信模块发送给远程控制端；S7、当控制模块接收到远程控制端的结束充电命令时，控制充电模块结束充电；S8、当控制模块检测到充电枪已归位时，通过旋转模块驱动机械臂向上旋转归位，收回充电枪。
[0012]进一步的，所述步骤S2中控制模块根据行走模块的反馈信号以及目标车位与当前位置之间的距离，通过模糊PID控制对行走速度进行实时调节，使得机器人本体能够在最短时间内到达目标车位。
[0013]进一步的，所述步骤S2中控制模块根据目标车位与初始位置之间的距离，计算出最长行走时间并开启定时功能，如果达到定时时间，仍未到达目标车位处，则立即停止行
走，并发出超时报警，以保护行走机构。
[0014]进一步的，所述步骤S6中控制模块根据远程控制端发送的用电容量数据，通过充电模块实时调节充电枪的输出功率大小，从而达到有序充电、柔性充电的目的。
[0015]进一步的，所述步骤S4释放充电枪后，开启定时功能，如果在设定时间内，充电枪从机械臂上拔出，则停止计时，进而判断充电枪是否插入到目标车辆的充电口中；如果达到定时时间，充电枪仍在机械臂上，则控制模块控制旋转模块收回充电枪。
[0016]有益效果：本专利技术提供的一种导轨式移动共享充电机器人及其控制方法，相对于现有技术，具有以下优点：1、将导轨式移动充电机器人与多点分布式配电箱相结合，创新性地实现了灵活高效、稳定可靠的移动共享充电功能，满足“临近车位共享”、“一桩多车”、“充电车位分时共享”等需求，有效解决了老旧小区电动汽车充电难题；2、在机器人运动控制中，根据充电机器人当前位置与目标车位之间的距离，采用模糊PID控制调节充电机器人的行走速度，达到时间最优控制的目的，从而提高充电机器人的工作效率。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中充电机器人的行走状态示意图；图2为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导轨式移动共享充电机器人，其特征在于，包括沿导轨行走的机器人本体及搭载于机器人本体上的充电接头、机械臂，所述机械臂末端插接有充电枪，且充电枪通过充电电路与充电接头连接，所述导轨架设于若干停车位的上方，且导轨上方设置有与各停车位对应的配电箱；所述机器人本体上设置有控制模块以及与控制模块信号连接的各功能模块，且功能模块包括通信模块、行走模块、升降模块、旋转模块、充电模块及定位模块，其中通信模块用于实现控制模块与远程控制端之间的信号传输，行走模块和定位模块分别用于实现机器人本体的行走驱动和行走定位，升降模块用于实现充电接头的升降驱动，进而实现充电接头与配电箱的充电对接，旋转模块用于实现机械臂的旋转驱动，充电模块用于实现充电电路的充电控制。2.根据权利要求1所述的一种导轨式移动共享充电机器人，其特征在于，所述导轨上布置有与各停车位对应的定位组件，且定位组件包括定位挡片及定位孔，所述定位模块包括定位传感器及电磁锁，且控制模块通过定位传感器对定位挡片的感应识别实现机器人本体的行走定位，并通过电磁锁与定位孔的配合实现机器人本体的行走锁定。3.根据权利要求1所述的一种导轨式移动共享充电机器人，其特征在于，所述功能模块包括位置检测模块，且导轨上布置有与各个停车位对应的车位标签，所述控制模块通过位置检测模块对车位标签的感应识别实现车位编号的实时检测。4.根据权利要求1所述的一种导轨式移动共享充电机器人，其特征在于，所述充电模块包括继电器电路和CP信号处理电路，所述控制模块通过CP信号处理电路实时获取充电枪的CP信号状态，并通过继电器电路实现充电电路的充电控制。5.根据权利要求1所述的一种导轨式移动共享充电机器人，其特征在于，所述功能模块包括电能计量模块，且电能计量模块包括充电检测电路及电能计量电路，所述控制模块通过充电检测电路获取充电电路的状态参数，并通过电能计量电路获取充电枪的输出参数。6.一种基于权利要求1所述导轨式移动共享充电机器人的控制方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：施睿弘，杨铭，孟令煜，张锦程，
申请(专利权)人：南京中泓智电电气有限公司，
类型：发明
国别省市：