一种自主移动式电动汽车充电机器人及其控制方法与流程

本发明属于新能源汽车充电，具体涉及一种自主移动式电动汽车充电机器人及其控制方法。

背景技术：

1、电动汽车充电设施是新能源汽车产业链的重要组成部分。目前，固定式充电桩是市场主流，其需要在指定车位安装充电设备，车辆需驶入固定车位后方可充电。然而，该模式存在以下不足：一是固定车位被燃油车占用或充电完成后车辆未及时驶离时，充电资源无法有效利用；二是在老旧小区、临时停车场等区域，固定车位稀缺，布线和安装成本较高；三是充电资源分布固定，无法根据实时需求动态调配。为解决上述问题，移动式充电机器人被提出作为补充方案。该类机器人可自主行驶至车辆所在位置提供充电服务。然而，现有移动充电机器人方案在以下方面仍有待改进：自主导航精度受停车场复杂环境影响较大，对接时充电口定位准确性有待提升，插拔过程中的安全性保障机制尚不完善。因此，本领域亟需一种能够在停车场内自主导航、精确定位充电口、安全自动插拔的移动式充电机器人。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种自主移动式电动汽车充电机器人及其控制方法，实现桩找车模式，彻底解决车位占用问题。

2、一种自主移动式电动汽车充电机器人，包括自主移动底盘、多自由度协作机械臂、3d视觉识别模块、柔性充电执行末端、储能电池系统、无线通信模块及中央控制器。柔性充电执行末端设有六维力觉传感器和柔性浮动补偿机构，中央控制器包括导航控制单元、视觉处理单元、路径规划单元、力控插拔单元、充电管理单元、调度通信单元。

3、本发明还提供一种控制方法，包括任务接收与导航、车辆精定位、充电口识别、插拔执行、充电与监控、自动拔枪与归位、自主返航、任务报告等步骤。

4、与现有技术相比，本发明具有桩找车模式、灵活部署、高精度对接、多机协同、自主补能等优点。

1.一种自主移动式电动汽车充电机器人，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于所述自主移动底盘包括：

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于所述中央控制器还包括：

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于所述柔性浮动补偿机构包括弹簧导向柱及万向球铰，允许充电枪头在预设空间范围内被动浮动，补偿机械臂定位误差。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于所述储能电池系统包括电池模组、bms电池管理系统及充电接口，所述充电接口为有线充电接口或无线充电接收线圈。

6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于还包括环境感知模块，包括激光雷达、超声波传感器、视觉传感器中的一种或多种，分布于移动底盘四周，用于实时检测行驶路径上的障碍物。

7.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于所述无线通信模块支持4g/5g、wi-fi或私有物联网协议，用于与云端调度系统及车辆v2x通信。

8.一种应用于权利要求1至7任一项所述机器人的自主移动式电动汽车充电控制方法，其特征在于包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述柔性浮动补偿机构与六维力觉传感器协同工作：在插拔过程中，六维力觉传感器实时检测接触力，中央控制器根据力反馈主动调整机械臂末端位姿，柔性浮动补偿机构被动补偿机械臂定位误差，实现主动力控与被动容差的双模控制。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于步骤s2中导航控制单元采用激光slam或视觉slam算法进行实时定位与建图，并采用dijkstra或a*算法进行全局路径规划，采用dwa算法进行局部路径规划与避障。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于还包括多机协同调度步骤：云端调度系统实时监控多台机器人的位置、电量、任务状态，动态分配充电任务，优化全局效率。