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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源汽车换电领域,具体涉及一种机械手腕以及平面调节与定位控制方法。
技术介绍
1、新能源汽车作为国家战略性新兴产业,对于推动绿色发展、实现“双碳”目标具有重要意义。然而,续航里程焦虑一直是制约新能源汽车发展的一个重要因素。传统的充电模式不仅充电时间长,而且在充电站的建设上也存在诸多局限性。此时,“车电分离”的换电模式应运而生,为解决这一问题提供了新的思路。换电模式不仅能够更快速地完成电池更换,大大缩短了充电时间,提高了使用效率,降低用户的使用成本,还有助于实现电池的循环利用,兼具了储能、补能和共享经济的特征。因此,推广换电模式对于新能源汽车产业的发展具有重要意义。其中,“底盘换电”是换电技术中的一种,其主要通过换电装置实现车辆底盘特定位置上的电池与车辆的连接和拆卸。
2、然而,目前我国新能源汽车补能形成充电为主、换电为辅的发展模式,其中换电模式发展滞后,远不及充电模式。其中,换电装置是为汽车进行换电操作的装置,也是换电相关技术中的核心装置,是导致换电模式发展滞后的一方面原因。为促进换电模式发展,本专利技术人在“底盘换电”技术中结合使用机械手臂技术,创造性的使用了专用机械手臂,图2是本专利技术实施例的结构与使用示意图,如图2所示,实现了一种全新的“底盘换电”装置。然而,由于“底盘换电”操作在汽车底盘下进行,而正常汽车底盘下的空间狭小、高度极低,因此该换电装置对专用机械手臂的高度限制、灵活性、定位能力以及操作结果的监测能力等有较高要求。为了满足上述要求,需要实现一种机械手腕以及控制方法,配合专用机械手臂工
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种机械手腕以及平面调节与定位控制方法,能够在汽车底盘下配合机械手臂工作,实现了
技术介绍
中对机械手腕的相关需求。其中,所述机械手腕依据其上传感器的近距离监测数量,通过所述平面调节与定位控制方法,灵活调整执行装置的姿态,监测执行装置的操作结果。
2、为了实现上述效果,本专利技术采用以下技术方案:
3、本专利技术第一方面提供了一种机械手腕,包括:动平台、传感器、控制模块;所述动平台能够在预定轨迹上运动,其上可以连接运载物,所述运载物是对目标物执行操作的装置;所述传感器连接在所述动平台上邻近所述运载物的位置;所述动平台能够驱动所述传感器与所述运载物同步运动;所述控制模块能够接收所述传感器数据,可以控制所述动平台的运动轨迹。
4、进一步地,所述动平台的下方有固定平台和若干个伸缩机构;其中,所述伸缩机构的数量是n,其中n为大于1的自然数;所述若干个伸缩机构的底部与所述固定平台连接,其顶部与所述动平台连接;所述若干个伸缩机构按照至少一种组合方式排列。
5、进一步地,所述若干个伸缩机构的底部连接在所述固定平台的同一个圆周上;所述若干个伸缩机构的顶部连接在所述动平台的同一个圆周上。
6、进一步地,当所述n为3或4时,所述若干个伸缩机构等间距排列,所述若干个伸缩机构的底部与所述固定平台固定连接,其顶部通过铰链与所述动平台连接;其中,当所述n为6时,所述若干个伸缩机构平均分为三组,各组中的二个伸缩机构与所述固定平台、所述动平台组成预定形状,组成的若干个所述预定形状等间距排列同一圆周上,所述若干个伸缩机构通过铰链分别与所述固定平台和所述动平台连接。
7、进一步地,所述动平台的上方连接有载物部,所述载物部用于固定连接所述运载物。
8、进一步地,所述载物部的顶座上设置有固定件,顶座的下方连接有若干个缓冲器装置,所述固定件用于固定连接所述运载物。
9、可选的,所述动平台与所述载物部通过连接物连接;所述动平台和/或所述载物部以及所述连接物可以贯通。贯通后可以形成一个可容纳物体的空间,所述运载物也可以部分放入所述空间。
10、进一步地,所述连接物为管状物,其下端固定连接在所述动平台中部,其上端设有对丝。
11、可选的,所述动平台上连接有旋转机构,所述传感器连接在所述旋转机构的旋转部上,所述旋转机构能够驱动所述传感器旋转运动。
12、进一步地,所述旋转机构的所述旋转部上有预定大小的贯通孔;所述旋转部可以通过所述贯通孔套在所述连接物上。
13、可选的,所述固定平台固定连接在连接座上,所述控制模块固定连接在所述连接座或所述固定平台的中部区域。
14、本专利技术第二方面提供一种平面调节控制方法,基于上面所述机械手臂,包括以下步骤:
15、s1、距离传感器分别在所述动平台的若干个位置上获取距离数据;
16、s2、计算得出所述若干个伸缩机构的运动数据;
17、s3、通过所述若干个伸缩机构调整所述动平台的姿态。
18、本专利技术第三方面提供一种定位控制方法,基于上面所述机械手臂,包括以下步骤:
19、s1、图像采集装置围绕所述运载物获取若干图像;对所述若干图像进行处理计算,根据计算结果判断是否满足预定要求;所述图像采集装置包括:视觉传感器或激光传感器;
20、s2、如果不满足预定要求,则调整所述动平台的姿态,调整后执行s1步骤;
21、s3、如果满足预定要求,则驱动所述运载物执行预定操作。
22、综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果至少包括以下之一:
23、1.现阶段没有“底盘换电”使用的机械手腕相关技术;而本专利技术机械手腕能够应用于“底盘换电”,填补了技术空白。
24、2.本专利技术机械手腕装置采用中空的筒状结构,执行装置连接在其内部,有效降低整体高度。
25、3.本专利技术机械手腕装置上的多自由度动平台,能够灵活调整执行装置的姿态,控制执行装备进行操作。
26、4.本专利技术机械手腕装置上的传感器能够环绕执行装置进行全方位监测。
27、5.现有“底盘换电”装置上的执行装置,采用固定安装,无法调整位置,只能对特定汽车使用,适用范围较窄;而本专利技术上的执行装置,采用多自由度平台驱动,有一定的调节功能,通过更新本专利技术的数据或程度,能够兼容更多类型汽车,适用范围更广。
28、6.现有“底盘换电”装置上的执行装置,主要采用机械方式实现定位,对整体机械结构稳定性要求更高;而本专利技术上的执行装置,基于传感器、人工智能等技术,通过平面调节与定位控制方法实现定位,降低了对整体机械结构稳定性的要求。
29、7.本专利技术机械手腕以及平面调节与定位控制方法是完善的技术方案,可适用于“底盘换电”外的其他领域应用场景,应用范围广,兼容性好。
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1.一种机械手腕,其特征在于,包括:动平台(2)、传感器(4)、控制模块(12);
2.根据权利要求1所述的一种机械手腕,其特征在于,所述动平台(2)的下方有固定平台(1)和若干个伸缩机构(3);
3.根据权利要求2所述的一种机械手腕,其特征在于,所述动平台(2)的上方连接有载物部(9),所述载物部(9)用于固定连接所述运载物(10)。
4.根据权利要求3所述的一种机械手腕,其特征在于,所述载物部(9)的顶座(9-1)上设置有固定件(9-4),顶座(9-1)的下方连接有若干个缓冲器装置(9-2),所述固定件(9-4)用于固定连接所述运载物(10)。
5.根据权利要求3或4所述的一种机械手腕,其特征在于,所述动平台(2)与所述载物部(9)之间连接物(15)为管状物,其下端固定连接在所述动平台(2)中部,其上端设有对丝(15-1)。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的一种机械手腕,其特征在于,所述动平台(2)上安装有旋转机构(5),所述传感器(4)连接在所述旋转机构(5)的旋转部(5-1)上。
7.根据权利要求
8.根据权利要求1~7中任一项所述的一种机械手腕,其特征在于,所述固定平台(1)固定连接在连接座(11)上,所述控制模块(12)连接在所述连接座(11)或所述固定平台(1)的中部区域。
9.一种平面调节控制方法,基于权利要求1~8中任一项所述的机械手腕,其特征在于,包括以下步骤:
10.一种定位控制方法,基于权利要求1~8中任一项所述的机械手腕,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种机械手腕,其特征在于,包括:动平台(2)、传感器(4)、控制模块(12);
2.根据权利要求1所述的一种机械手腕,其特征在于,所述动平台(2)的下方有固定平台(1)和若干个伸缩机构(3);
3.根据权利要求2所述的一种机械手腕,其特征在于,所述动平台(2)的上方连接有载物部(9),所述载物部(9)用于固定连接所述运载物(10)。
4.根据权利要求3所述的一种机械手腕,其特征在于,所述载物部(9)的顶座(9-1)上设置有固定件(9-4),顶座(9-1)的下方连接有若干个缓冲器装置(9-2),所述固定件(9-4)用于固定连接所述运载物(10)。
5.根据权利要求3或4所述的一种机械手腕,其特征在于,所述动平台(2)与所述载物部(9)之间连接物(15)为管状物,其下端固定连接在所述动平台(2)中部,其上端设有对丝(15-1)。
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