一种电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法技术

技术编号:9667187 阅读:203 留言:0更新日期:2014-02-14 04:46
本发明专利技术公开了一种电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法,所述电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法的设施包括:一个后轮限定槽、一个后轮挡块、一个自动充电臂、一个第一支臂、一个第二支臂、一个第三支臂、一个激光垂直线接收组件、一个激光垂直线发射组件、一个第三支臂激光垂直线接收组件、一个高速电机、一个第三支臂旋转同步电机、一个激光接收组件、一个第二支臂旋转同步电机、一个第一支臂旋转同步电机、一个中央处理器、一个信号监测电路、一个输出驱动电路,用激光十字线进行物体定位,使电动汽车充电前将充电插头与充电插座精确定位,实现充电插头和插座之间精确对接,采用激光线定位,定位控制设施简单,定位精度高,不易受到干扰。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术涉及电动汽车自动充电自动对齐的设施。
技术介绍
本专利技术为。目前物体定位和操作非常复杂,如专利号201110062989的定位物体的方法和系统,利用UWB信号和无线通讯技术,由搜索装置的两个天线发射的两个定位信号的各自接收之间的时间差定位物体,系统复杂,难以获得闻精度的物体定位,且容易受:到干扰。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术是实现电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法,利用激光十字线进行物体定位,主要解决根据激光十字线进行物体的定位设施的设计与控制。解决问题的方案 本专利技术提供的电动汽车充电臂水平旋转控制方法的技术方案是,有一个充电臂垂直升降组件外壳、一个第一支臂转动轴、一个第一支臂、一个第二支臂转动轴、一个第二支臂、一个第三支臂转动轴、一个第三支臂、一个充电插头部件、一个充电插座部件、一个激光垂直线接收组件、激光垂直线发射组件、红外通信组件、第三支臂激光垂直线接收组件、一个高速电机、一个高速电机固定件、一个主动齿轮、一个第三支臂旋转同步电机、一个同步电机固定件、一个齿轮箱、一个从齿轮、一个轴承、一个透光开口、一个反射镜、一个聚焦镜、一个激光接收组件、一个激光接收组件固定件、一个第二支臂旋转同步电机、一个第一支臂旋转同步电机、一个第一支臂旋转限位板、第二支臂旋转限位板、一个限位挡板、一个触动开关、一个安装孔、一个旋转轴透过孔、一个 中央处理器、一个I/o控制电路、一个通信电路、一个信号监测电路、一个输出驱动电路、一个充电控制电路、一个中心管理服务器,其特征是激光十字线由水平激光线和垂直激光线组成,激光线发射十字中心为充电插座十字坐标中心,当控制充电插头位置,使接收的激光线十字中心与充电插头十字坐标中心位置重合,就可使充电插头与充电插座定位成功。本专利技术的优点 本专利技术利用激光十字线进行物体定位,具有使电动汽车充电前将充电插头与充电插座精确定位,以实现充电插头和插座之间的自动连接。本专利技术采用激光线定位,定位控制设施简单,自动控制,精度高,不易受到干扰。【附图说明】 下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明: 图1:本专利技术提供的电动汽车与自动充电臂位置结构图; 1-电动汽车、2-充电臂安装基座、3-充电臂垂直升降组件外壳、4-第一支臂转动轴、5-第一支臂、6-第二支臂转动轴、7-第二支臂、8-第三支臂转动轴、9-第三支臂、10-充电插头部件、11-充电插座部件、12-激光垂直线接收组件; 图2:本专利技术提供的激光线发射组件产生激光线示意图; 13-激光线发射组件; 图3:本专利技术提供的充电插座端投射的激光十字示意图; 14-第三支臂垂直激光线接收组件、15-水平激光线接收组件; 图4:本专利技术提供的充电臂第三支臂前端结构图; 16-红外通信组件; 图5:本专利技术提供的电动汽车充电插座结构图; 17-激光垂直线发射组件、18-激光水平线发射组件、19-红外通信组件; 图6:本专利技术提供的电动汽车充电臂自动升降和第一支臂旋转控制设施结构图;20-升降电机、21-电机固定架、22-齿轮箱、23-螺杆、24-螺母支架、25-升降连接板、26-螺杆套筒、27-固定螺钉、28-升降限位块、29-行程开关A、30_行程开关B、31-自动充电臂支撑筒、32-限位槽、33-限位块、34-第一支臂旋转同步电机、35-齿轮箱、36-同步电机固定件、37-第一支臂初始位置红外光发射组件、38-第一支臂初始位置红外光接收组件;图7:本专利技术提供的第二支臂旋转控制设施结构图; 39-第二支臂旋转同步电机、40-同步电机固定件、41-齿轮箱、42-第二支臂初始位置红外光发射组件、43-第二支臂初始位置红外光接收组件; 图8:本专利技术提供的第三支臂旋转和对齐控制设施结构图; 图9:本专利技术提供的图8中的A放大图; 43-第三支臂旋转同步电机、44-同步电机固定件、45-齿轮箱、46-第三支臂初始位置红外光发射组件、47-第三支臂初始位置红外光接收组件、48-高速电机、49-高速电机固定件、50-主动齿轮、51-从齿轮、52-轴承、53-透光开口、54-反射镜、55-聚焦镜、56-激光接收组件、57-激光接收组件固定件; 图10:本专利技术提供的第一支臂和第二支臂旋转限位设施结构图; 图11:本专利技术提供的图10中A-A剖视图; 58-支臂旋转限位板、59-限位挡板、60-触动开关、61-安装孔、62-旋转轴透过孔; 图12:本专利技术提供的自动充电臂初始状态与激光垂直线位置A图; 图13:本专利技术提供的第二支臂旋转对齐激光垂直线位置A图; 图14:本专利技术提供的第三支臂旋转对齐激光垂直线位置A图; 图15:本专利技术提供的自动充电臂初始状态与激光垂直线位置B图; 图16:本专利技术提供的第二支臂旋转最大角度未能对齐激光垂直线位置B图; 图17:本专利技术提供的第一支臂旋转对齐激光垂直线位置B图; 图18:本专利技术提供的第三支臂旋转对齐激光垂直线位置B图; 图19:本专利技术提供的电动汽车端控制电路方框图; 中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、充电控制电路、电机控制电路、激光发射电路、电磁铁控制电路、用户输入电路、显示驱动电路、显示屏、语音提示电路、中心管理服务器; 图20:本专利技术提供的充电臂端控制电路方框图; 中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、电机控制电路、红外发射电路、充电控制电路、电磁铁控制电路、中心管理服务器; 图21:本专利技术提供的电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法流程图第一部分; 图22:本专利技术提供的电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法流程图第二部分;【具体实施方式】以下参照附图详细说明本专利技术的实施方式: 图1为本实施例提供的电动汽车与自动充电臂位置结构图,包括电动汽车1、充电臂安装基座2、充电臂垂直升降组件外壳3、第一支臂转动轴4、第一支臂5、第二支臂转动轴6、第二支臂7、第三支臂转动轴8、第三支臂9、充电插头部件10、充电插座部件11、激光垂直线接收组件12 ; 图2为本实施例提供的激光线发射组件产生激光线示意图,包括激光线发射组件13 ;图3为本实施例提供的充电插座端投射的激光十字示意图,包括第三支臂垂直激光线接收组件14、水平激光线接收组件15 ; 图4为本实施例提供的充电臂第三支臂前端结构图,包括红外通信组件16 ; 图5为本实施例提供的电动汽车充电插座结构图,包括激光垂直线发射组件17、激光水平线发射组件18、红外通信组件19 ; 图6为本实施例提供的电动汽车充电臂自动升降和第一支臂旋转控制设施结构图,包括升降电机20、电机固定架21、齿轮箱22、螺杆23、螺母支架24、升降连接板25、螺杆套筒26、固定螺钉27、升降限位块28、行程开关A29、行程开关B30、自动充电臂支撑筒31、限位槽32、限位块33、第一支臂旋转同步电机34、齿轮箱35、同步电机固定件36、第一支臂初始位置红外光发射组件37、第一支臂初始位置红外光接收组件38 ; 图7为本实施例提供的第二支臂旋转控制设施结构图,包括第二支臂旋转同步电机39、同步电机固定件40、齿轮箱41、第二支臂初始位置红外本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提出一种电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法,所述电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法设施有一个充电臂垂直升降组件外壳(3),一个第一支臂转动轴(4),一个第一支臂(5),一个第二支臂转动轴(6),一个第二支臂(7),一个第三支臂转动轴(8),一个第三支臂(9),一个充电插头部件(10),一个充电插座部件(11),一个激光垂直线接收组件(12),一个水平激光线接收组件(15),一个激光垂直线发射组件(17),一个红外通信组件(16),一个第三支臂激光垂直线接收组件(14),一个激光水平线发射组件(18),一个升降电机(20),一个电机固定架(21),一个齿轮箱(22),一个螺杆(23),一个螺母支架(24),一个升降连接板(25),一个螺杆套筒(26),,一个红外通信组件(19)一个固定螺钉(27),一个升降限位块(28),一个行程开关A(29),一个行程开关B(30),一个自动充电臂支撑筒(31),一个限位槽(32),一个限位块(33),一个第一支臂旋转同步电机(34),一个齿轮箱(35),一个同步电机固定件(36),一个第一支臂初始位置红外光发射组件(37),一个第一支臂初始位置红外光接收组件(38),一个第三支臂旋转同步电机(43),一个同步电机固定件(44),一个齿轮箱(45),一个第三支臂初始位置红外光发射组件(46),一个第三支臂初始位置红外光接收组件(47),一个高速电机(48),一个高速电机固定件(49),一个主动齿轮(50),一个从齿轮(51),一个轴承(52),一个透光开口(53),一个反射镜(54),一个聚焦镜(55),一个激光接收组件(56),一个激光接收组件固定件(57),一个第二支臂旋转同步电机(39),一个第一支臂旋转同步电机(34),一个第一支臂旋转限位板(58),一个第二支臂旋转限位板(58),一个限位挡板(59),一个触动开关(60),一个安装孔(61),一个旋转轴透过孔(62),一个电动汽车端控制电路,包括一个中央处理器,一个I/O控制电路,一个通信电路,一个信号监测电路,一个输出驱动电路,一个充电控制电路,一个电机控制电路,一个激光发射电路,一个电磁铁控制电路,一个用户输入电路,一个显示驱动电路,一个显示屏,一个语音提示电路,一个充电臂端控制电路,包括一个中央处理器,一个I/O控制电路,一个通信电路,一个信号监测电路,一个输出驱动电路,一个充电控制电路,一个电机控制电路,一个红外发射电路,一个电磁铁控制电路,一个中心管理服务器。...

【技术特征摘要】
1.本发明提出一种电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法,所述电动汽车充电臂激光线十字对齐控制方法设施有一个充电臂垂直升降组件外壳(3),一个第一支臂转动轴(4),一个第一支臂(5),一个第二支臂转动轴(6),一个第二支臂(7),一个第三支臂转动轴(8),一个第三支臂(9),一个充电插头部件(10),一个充电插座部件(11),一个激光垂直线接收组件(12),一个水平激光线接收组件(15),一个激光垂直线发射组件(17),一个红外通信组件(16),一个第三支臂激光垂直线接收组件(14),一个激光水平线发射组件(18),一个升降电机(20),一个电机固定架(21),一个齿轮箱(22),一个螺杆(23),一个螺母支架(24),一个升降连接板(25),一个螺杆套筒(26),,一个红外通信组件(19) 一个固定螺钉(27), —个升降限位块(28),—个行程开关A (29),—个行程开关B (30), —个自动充电臂支撑筒(31),一个限位槽(32),一个限位块(33),一个第一支臂旋转同步电机(34),一个齿轮箱(35),一个同步电机固定件(36),一个第一支臂初始位置红外光发射组件(37 ),一个第一支臂初始位置红外光接收组件(38),一个第三支臂旋转同步电机(43),一个同步电机固定件(44),一个齿轮箱(45),一个第三支臂初始位置红外光发射组件(46),一个第三支臂初始位置红外光接收组件(47),一个高速电机(48),一个高速电机固定件(49),一个主动齿轮(50),一个从齿轮(51) ,一个轴承(52),一个透光开口(53),一个反射镜(54),一个聚焦镜(55),一个激光接收组件(56),一个激光接收组件固定件(57),一个第二支臂旋转同步电机(39),一个第一支臂旋转同步电机(34),一个第一支臂旋转限位板(58),一个第二支臂旋转限位板(58), —个限位挡板(59), —个触动开关(60), —个安装孔(61), —个旋转轴透过孔(62),一个电动汽车端控制电路,包括一个中央处理器,一个I/O控制电路,一个通信电路,一个信号监测电路,一个输出驱动电路,一个充电控制电路,一个电机控制电路,一个激光发射电路,一个电磁铁控制电路,一个用户输入电路,一个显示驱动电路,一个显示屏,一个语音提示电路,一个充电臂端控制电路,包括一个中央处理器,一个I/O控制电路,一个通信电路,一个信号监测电路,一个输出驱动电路,一个充电控制电路,一个电机控制电路,一个红外发射电路,一个电磁铁控制电路,一个中心管理服务器。2.根据权利要求1所述激光垂直线发射组件,其特征是位于充电插座中心垂直线上,使发射的激光线与充电插座中心十字坐标垂直轴重合,与电动汽车端控制电路输出驱动的激光发射控制电路连接。3.根据权利要求1所述激光水平线发射组件,其特征是位于充电插座中心水平线上,使发射的激光线与充电插座中心十字坐标水平轴重合,与电动汽车端控制电路输出驱动的激光发射控制电路连接。4.根据权利要求1所述升降电机,其特征是通过电机固定架固定到螺母支架上,升降电机带动固定在电机转轴上的一个齿轮箱的齿轮旋转,升降电机与充电臂端控制电路的输出驱动电路的电机控制电力连接。5.根据权利要求1所述齿轮箱(22),其特征是固定在螺母支架上,齿轮箱有一个螺母齿轮,中心为螺母,螺母套在螺杆上,螺母与螺杆的螺旋槽吻合,该螺母齿轮旋转会使螺杆在螺母中转动。6.根据权利要求1所述螺杆,其特征是沿轴线上具有螺旋槽,两端没有螺旋槽,螺旋槽套入螺母齿轮和螺母支架的螺母中,并相吻合,螺杆下端固定一个升降限位块。7.根据权利要求1所述螺母支架,其特征是通过螺钉安装在自动充电臂垂直升降组件外壳内的底座上,螺母支架上端中心为螺母,螺母套在螺杆上,螺母与螺杆的螺旋槽吻合,由于螺母支架和齿轮箱是固定不能旋转的,螺杆在螺母中转动只能使螺杆做上下运动。8.根据权利要求1所述升降连接板,其特征是位于自动充电臂支撑筒内,并固定在自动充电臂支撑筒内壁上,升降连接板中心下端为一螺杆套筒。9.根据权利要求1所述螺杆套筒,其特征是与升降连接板连为一体,螺杆上端套入螺杆套筒中,螺杆端顶与螺杆套筒底接触。10.根据权利要求1所述自动充电臂支撑筒,其特征是位于自动充电臂垂直升降组件外壳内,在升降连接板作用下可从自动充电臂垂直升降组件外壳上端开口伸出以及缩回,用于支撑自动充电臂的升降。11.根据权利要求1所述限位槽,其特征是位于自动充电臂支撑筒一侧,沿纵轴方向布置,上端没有连通。12.根据权利要求1所述限位块,其特征是固定在自动充电臂垂直升降组件外壳内壁上,一端套入限位槽中,作用是在螺杆旋转时与螺杆套筒的摩擦力不能使自动充电臂支撑筒转动。13.根据权利要求1所述升降限位块,其特征是固定在螺杆下端,位于行程开关A和行程开关B之间。14.根据权利要求1所述行程开关A,其特征是固定在螺母支架上,位于螺母支架底座端,正好在自动充电臂支撑筒上端完全进入自动充电臂垂直升降组件内,在升降限位块作用下可使开关闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接。15.根据权利要求1所述行程开关B,其特征是固定在螺母支架上,位于螺母支架底上端,在升降限位块作用下可使开关闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接,用于防止螺杆上升超出螺母支架上端。16.根据权利要求1所述高速电机,其特征是位于第二支臂前端外壳内,通过高速电机固定件固定在第二支臂前端外壳上,高速电机主轴与主动齿轮连接,高速电机与充电臂控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接。17.根据权利要求1所述主动齿轮,其特征是高速电机主轴齿轮,与从齿轮吻合。18.根据权利要求1所述从齿轮中心固定有激光垂直线接收组件一端外壳。19.根据权利要求1所述激光垂直线接收组件,其特征是一圆管,圆管下端封闭,上端开口,固定于从齿轮中心,中间外壳与轴承内环固定,与充电臂端控制电路信号监测电路连接。20.根据权利要求1所述透光开口,其特征是位于激光垂直线接收组件圆管下端侧面,是一个开口,激光垂直线发射组件的激光线可透过此开口。21.根据权利要求1所述反射镜,其特征是位于激光垂直线接收组件圆管内底端位置,面对透光开口,与底边线成45°角。22.根据权利要求1所述聚焦镜,其特征是固定在激光垂直线接收组件圆管内,位于将反射的激光光线聚焦于激光接收组件接收窗口的最佳位置。23.根据权利要求1所述激光接收组件,其特征是位于激光垂直线接收组件圆管上端开口处,正好处于使激光接收窗口处于聚焦镜焦点,与充电臂控制电路信号监测电路连接。24.根据权利要求1所述第三支臂旋转同步电机,其特征是位于第二支臂前端外壳内,通过同步电机固定件固定在第二支臂前端外壳上,同步电机主轴与齿轮箱一个齿轮连接,同步电机与充电臂控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接。25.根据权利要求1所述齿轮箱,其特征是位于第三支臂旋转同步电机固定件上,其中一个齿轮与第三支臂旋转同步电机主轴连接,一个齿轮中心轴与第三支臂转动轴固定。26.根据权利要求1所述第一支臂初始位置红外光发射组件,其特征是固定于第一支臂外壳内壁,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接。27.根据权利要求1所述第一支臂初始位置红外光接收组件,其特征是位于自动充电臂支撑筒上端面的安装孔内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接。28.根据权利要求1所述第二支臂初始位置红外光发射组件,其特征是固定于第二支臂外壳内壁,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接。29.根据权利要求1所述第二支臂初始位置红外光接收组件,其特征是位于第三支臂的第二支臂同步电机端上端面的安装孔内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接。30.根据权利要求1所述第三支臂初始位置红外光发射组件,其特征是固定于第三支臂外壳内壁,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接。31.根据权利要求1所述第三支臂初始位置红外光接收组件,其特征是位于第三支臂的第二支臂同步电机端上端面的安装孔内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接。32.根据权利要求1所述第一支臂旋转限位板通过安装孔,其特征是固定在自动充电臂支撑筒上端面,第一支臂位于两边限位挡板中间。33.根据权利要求1所述第二支臂旋转限位板通过安装孔,其特征是固定在第一支臂同步电机端上端面上,第二支...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:重庆文理学院
类型:发明
国别省市:

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