本发明专利技术公开了一种无人船自动充电装置、充电控制方法及系统，涉及船舶自动化技术领域。该充电控制方法包括：当无人船的实时电量数据小于预置的电量阈值时，生成并发送充电请求；根据充电请求启动多目工业摄像头，实时采集并发送无人船的充电端口的位置坐标；生成并发送抓取指令给多轴多自由度工业机械臂；生成并发送路径规划指令，控制多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口进行对接，实现自动充电；获取并根据无人船的实时充电电量信息和预置的断电电量阈值生成并发送充电结束信号给多轴多自由度工业机械臂，通过多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口分离，结束充电。本发明专利技术可实现无人船的高效自动充电。充电。充电。
【技术实现步骤摘要】
一种无人船自动充电装置、充电控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及船舶自动化
，具体而言，涉及一种无人船自动充电装置、充电控制方法及系统。
技术介绍
[0002]无线与芯片技术的应用推动了人工智能的快速发展，加速了无人化智能机器人的发展进程。无人驾驶技术已经成为人工智能领域内最受关注的应用技术之一。其中无人船技术正快速与水质检测、库容检测、暗管排查、安防巡检、应急救援、交通运输、水上表演等业务场景相结合，目前处于产业爆发性周期中。
[0003]但是目前业内的无人船充电方式均为人工手动操作，即需要人工干预方式将充电插头插入无人船充电插座中，待充满电后再手动将充电插头拔出。人工操作的方式严重制约了无人船全天候、全自动、不间断运行的理想工作模式的应用。因此，亟需提出一种可快速高效的对无人船进行充电控制的方案。
技术实现思路
[0004]为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种无人船自动充电装置、充电控制方法及系统，可实现无人船的高效自动充电，进而满足无人船全天候、全自动、不间断运行的工作模式的要求。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种无人船自动充电装置，包括多目工业摄像头、定位模块、多轴多自由度工业机械臂和充电头，其中：
[0007]多目工业摄像头，用于实时采集并发送无人船的充电端口的位置坐标给多轴多自由度工业机械臂；
[0008]定位模块，用于实时采集并发送充电头的位置信息给多轴多自由度工业机械臂；
[0009]多轴多自由度工业机械臂，用于根据充电头的位置信息对充电头进行抓取，并根据无人船的充电端口的位置坐标将充电头与无人船的充电端口对接，实现自动充电；
[0010]充电头，用于与无人船的充电端口连接，为无人船充电。
[0011]该无人船自动充电装置的工作原理如下：
[0012]当无人船需要充电时，通过多目工业摄像头实时捕捉到无人船的充电端口并进行精准定位，将其位置以具体的空间坐标形式采用无线或者有线的方式发送给多轴多自由度工业机械臂；同时通过定位模块实时采集充电头的位置信息，并发送给多轴多自由度工业机械臂；然后通过多轴多自由度工业机械臂结合自身的位置和充电头的位置信息控制多轴多自由度工业机械臂的电机进行转动，进而对充电头进行抓取，然后再结合无人船充电端口的位置，将充电头移动到对应位置，将充电头与无人船充电端口相结合，开始给无人船充电。本装置结构简单，可实现对无人船的自动高效的充电，大大节省了人工成本，同时可有效满足无人船全天候、全自动、不间断运行的工作模式的要求。
[0013]基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，上述充电头为磁吸式充电头。
[0014]第二方面，本专利技术实施例提供一种无人船自动充电控制方法，包括以下步骤：
[0015]获取无人船的实时电量数据，当无人船的实时电量数据小于预置的电量阈值时，生成并发送充电请求；
[0016]获取无人船定点停靠信号，并根据充电请求启动多目工业摄像头，通过多目工业摄像头实时采集并发送无人船的充电端口的位置坐标给多轴多自由度工业机械臂；
[0017]获取并根据充电头的固定位置信息和多轴多自由度工业机械臂的实时位置信息生成并发送抓取指令给多轴多自由度工业机械臂，控制多轴多自由度工业机械臂对充电头进行抓取；
[0018]当获取抓取成功信号后，根据无人船的充电端口的位置坐标和多轴多自由度工业机械臂的实时位置信息生成并发送路径规划指令给多轴多自由度工业机械臂，控制多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口进行对接，实现自动充电；
[0019]获取并根据无人船的实时充电电量信息和预置的断电电量阈值生成并发送充电结束信号给多轴多自由度工业机械臂，通过多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口分离，结束充电。
[0020]为了解决现有技术中无法实现无人船的高效自动充电的技术问题，本方法基于上述装置实现对无人船的自动高效充电的进准控制。实时的对无人船的实时电量进行检测，当无人船的实时电量数据小于预置的电量阈值时，生成并发送充电请求，当无人船定点停靠后，根据充电请求启动多目工业摄像头，通过多目工业摄像头实时捕捉到无人船的充电端口并进行精准定位，将其位置以具体的空间坐标形式采用无线或者有线的方式发送给多轴多自由度工业机械臂；然后获取并根据充电头的固定位置信息和多轴多自由度工业机械臂的实时位置信息生成并发送抓取指令给多轴多自由度工业机械臂，控制多轴多自由度工业机械臂的电机进行转动，进而对充电头进行抓取；当抓取成功后，根据无人船的充电端口的位置坐标和多轴多自由度工业机械臂的实时位置信息生成并发送路径规划指令给多轴多自由度工业机械臂，控制多轴多自由度工业机械臂将充电头移动到对应位置，将充电头与无人船充电端口相结合，开始给无人船充电。结合实时的充电电量，当其达到预置的断电电量阈值后，生成并发送充电结束信号给多轴多自由度工业机械臂，通过多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口分离，结束充电。本方法可实现对无人船的自动高效的充电控制，有效满足无人船全天候、全自动、不间断运行的工作模式的要求。
[0021]基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，该无人船自动充电控制方法还包括以下步骤：
[0022]获取并根据实时的无人船位置信息和指定充电点位置信息计算充电路径长度；
[0023]将无人船的实时电量数据和充电路径长度导入预置的充电分析模型中，生成充电评估信息。
[0024]基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，该无人船自动充电控制方法还包括以下步骤：
[0025]根据预置的充电时长信息生成并发送充电结束信号给多轴多自由度工业机械臂，通过多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口分离，结束充电。
[0026]基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，该无人船自动充电控制方法还包括以
下步骤：
[0027]获取并根据充电头的实时位置信息和充电头的固定位置信息生成并发送回归路径信息给多轴多自由度工业机械臂，通过多轴多自由度工业机械臂将充电头放回对应的固定位置。
[0028]第三方面，本专利技术实施例提供一种无人船自动充电控制系统，包括充电判断模块、数据采集模块、抓取控制模块、充电控制模块以及断电控制模块，其中：
[0029]充电判断模块，用于获取无人船的实时电量数据，当无人船的实时电量数据小于预置的电量阈值时，生成并发送充电请求；
[0030]数据采集模块，用于获取无人船定点停靠信号，并根据充电请求启动多目工业摄像头，通过多目工业摄像头实时采集并发送无人船的充电端口的位置坐标给多轴多自由度工业机械臂；
[0031]抓取控制模块，用于获取并根据充电头的固定位置信息和多轴多自由度工业机械臂的实时位置信息生成并发送抓取指令给多轴多自由度工业机械臂，控制多轴多自由度工业机械臂对充电头进行抓取；
[0032]充电控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人船自动充电装置，其特征在于，包括多目工业摄像头、定位模块、多轴多自由度工业机械臂和充电头，其中：多目工业摄像头，用于实时采集并发送无人船的充电端口的位置坐标给多轴多自由度工业机械臂；定位模块，用于实时采集并发送充电头的位置信息给多轴多自由度工业机械臂；多轴多自由度工业机械臂，用于根据充电头的位置信息对充电头进行抓取，并根据无人船的充电端口的位置坐标将充电头与无人船的充电端口对接，实现自动充电；充电头，用于与无人船的充电端口连接，为无人船充电。2.根据权利要求1所述的一种无人船自动充电装置，其特征在于，所述充电头为磁吸式充电头。3.一种无人船自动充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取无人船的实时电量数据，当无人船的实时电量数据小于预置的电量阈值时，生成并发送充电请求；获取无人船定点停靠信号，并根据充电请求启动多目工业摄像头，通过多目工业摄像头实时采集并发送无人船的充电端口的位置坐标给多轴多自由度工业机械臂；获取并根据充电头的固定位置信息和多轴多自由度工业机械臂的实时位置信息生成并发送抓取指令给多轴多自由度工业机械臂，控制多轴多自由度工业机械臂对充电头进行抓取；当获取抓取成功信号后，根据无人船的充电端口的位置坐标和多轴多自由度工业机械臂的实时位置信息生成并发送路径规划指令给多轴多自由度工业机械臂，控制多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口进行对接，实现自动充电；获取并根据无人船的实时充电电量信息和预置的断电电量阈值生成并发送充电结束信号给多轴多自由度工业机械臂，通过多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口分离，结束充电。4.根据权利要求3所述的一种无人船自动充电控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：获取并根据实时的无人船位置信息和指定充电点位置信息计算充电路径长度；将无人船的实时电量数据和充电路径长度导入预置的充电分析模型中，生成充电评估信息。5.根据权利要求3所述的一种无人船自动充电控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：根据预置的充电时长信息生成并发送充电结束信号给多轴多自由度工业机械臂，通过多轴多自由度工业机械臂将充电头与无人船的充电端口分离，结束充电。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁栋，高之宁，李旭龙，杨萌，
申请(专利权)人：北京海舶无人船科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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