用于汽车充电的自动取枪装置、控制方法及汽车充电设备

本发明涉及汽车充电，具体而言，涉及一种用于汽车充电的自动取枪装置、控制方法及汽车充电设备。

背景技术：

1、随着新能源汽车普及率日益攀升，充电基础设施面临车桩比例失衡、高峰时段排队充电、燃油车占用充电车位等问题，导致充电设施利用率低下，严重影响用户充电体验；同时，无人驾驶技术逐步成熟，未来全自动运行的汽车亟需无需人工干预的自动化充电方案，而传统固定式充电桩难以满足高度自动化充电需求，现有机械臂取枪方案存在对不同型号充电枪适配性差、识别定位精度不足、无法兼顾自动抓取与充电枪手动使用功能等缺陷，制约了自动充电技术的落地应用。

2、针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于汽车充电的自动取枪装置、控制方法及汽车充电设备，以解决现有技术中自动化取枪适配性不足的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于汽车充电的自动取枪装置，包括：枪套组件，枪套组件用于与不同类型的充电枪配合；抓取部，抓取部包括：抓枪组件和识别组件，抓枪组件位于识别组件的一侧，识别组件与抓枪组件连接，抓枪组件的一端与机械臂的执行端连接，抓枪组件与枪套组件可拆卸连接；其中，识别组件用于获取枪套组件的位置数据，抓枪组件具有与枪套组件连接的工作位置，以及，抓枪组件具有与枪套组件分离的闲置位置。

3、进一步地，枪套组件具有安装腔，部分的充电枪位于安装腔内。

4、进一步地，抓枪组件的另一端具有电磁吸元件，枪套组件的一端设置有与电磁吸元件磁吸配合的磁性连接元件;其中，电磁吸元件具有吸附磁性连接元件的吸附工作状态，以及电磁吸元件具有未通电的非工作状态，抓枪组件位于工作位置时，电磁吸元件位于吸附工作状态。

5、进一步地，识别组件包括：支撑壳体模组，支撑壳体模组具有工作腔，部分的支撑壳体模组与抓枪组件连接；摄像单元，摄像单元位于工作腔内，部分的摄像单元与支撑壳体模组连接，摄像单元用于获取枪套组件的位置数据。

6、进一步地，识别组件还包括：控制单元，控制单元位于工作腔内，控制单元与摄像单元具有距离地设置，部分的控制单元与支撑壳体模组连接，控制单元与电磁吸元件电性连接，控制单元用于控制电磁吸元件位于非工作状态和吸附工作状态。

7、进一步地，识别组件还包括：补光灯，补光灯位于工作腔内，补光灯位于摄像单元的上方，补光灯与控制单元具有距离地设置，补光灯与控制单元电性连接，控制单元还用于控制补光灯位于开启状态和关闭状态。

8、进一步地，支撑壳体模组包括：壳体本体，壳体本体具有工作腔，摄像单元、控制单元和补光灯分别与壳体本体连接，壳体本体与抓枪组件抵接；第一连接板，第一连接板位于壳体本体的下方，第一连接板设置在抓枪组件的一侧，第一连接板的一端与壳体本体连接，部分的第一连接板与抓枪组件连接；第二连接板，第二连接板位于壳体本体的下方，第二连接板与第一连接板沿着壳体本体长度方向间隔设置，第二连接板设置在抓枪组件的另一侧，第二连接板的一端与壳体本体连接，部分的第二连接板与抓枪组件连接。

9、进一步地，抓枪组件包括：抓枪支撑座，部分的抓枪支撑座与识别组件连接，电磁吸元件位于抓枪支撑座的一端，抓枪支撑座具有定位腔，电磁吸元件设置在定位腔内，部分的电磁吸元件与抓枪支撑座连接；末端连接件，末端连接件位于抓枪支撑座的另一端，末端连接件的一端与抓枪支撑座连接，末端连接件的另一端与机械臂的执行端连接。

10、进一步地，枪套组件包括：枪头模组，枪头模组具有第一安装腔，部分的充电枪位于第一安装腔内，枪头模组与充电枪的枪头可拆卸连接；枪柄模组，枪柄模组位于枪头模组的一端，部分的枪柄模组与枪头模组连接，枪柄模组具有第二安装腔，部分的充电枪位于第二安装腔内，枪头模组与充电枪的握把可拆卸连接；支撑板，支撑板位于枪柄模组的上方，枪头模组设置在支撑板的一侧，部分支撑板至少与枪柄模组和枪头模组中的一个连接，磁性连接元件位于支撑板的另一侧，部分的磁性连接元件与支撑板连接。

11、进一步地，枪头模组包括：上连接板，上连接板位于枪头的上方，部分的上连接板至少与枪柄模组和支撑板中的一个连接；下连接环，下连接环位于枪头的下方，下连接环与支撑板和枪柄模组具有距离地设置，部分的下连接环与上连接板连接，下连接环包括多个，多个下连接环沿着上连接板长度方向间隔设置；其中，上连接板和下连接环围设成第一安装腔。

12、进一步地，枪套组件还包括：按压杆，按压杆位于枪柄模组的上方，按压杆与枪头模组间隔设置，按压杆与支撑板活动连接，抓取部还包括推动杆，推动杆位于抓取部的一侧，推动杆的一端至少与抓枪组件和识别组件中的一个连接，推动杆与按压杆可拆卸连接；其中，控制推动杆，可使推动杆推动按压杆移动，以将按压杆具有与充电枪的按钮配合的按压位置，以及按压杆具有与按钮分离的脱离位置，当抓枪组件位于工作位置时，按压杆位于按压位置。

13、本发明的另一个方面，提供了一种用于汽车充电的自动取枪装置的控制方法，控制方法用于控制上述的用于汽车充电的自动取枪装置，包括：响应于机械臂自动抓取通用型充电枪的控制请求，获取枪套组件的位置数据，其中，位置数据为磁性连接元件的视觉图像数据；基于位置数据，确定机械臂动作数据，其中，机械臂动作数据包括：多个机械臂关节的目标转动角度数据和执行端的目标位置数据；响应于机械臂动作数据，生成第一控制指令集，第一控制指令集用控制多个机械臂关节和执行端位于对应的目标工作位置。

14、进一步地，基于位置数据，确定机械臂动作数据，包括：基于位置数据，通过yolo提取算法，确定磁性连接元件特征点坐标；基于磁性连接元件特征点坐标，通过预配置的标定转换矩阵和d-h参数模型，确定机械臂坐标系下的目标位姿数据；通过机械臂坐标系下的目标位姿数据，确定机械臂动作数据。

15、进一步地，控制方法还包括：响应于多个机械臂关节和执行端完成位于对应的目标工作位置，生成第二控制指令集，第二控制指令集用于控制电磁吸元件吸附工作状态。

16、本发明的另一个方面，提供了一种汽车充电设备，包括用于汽车充电的自动取枪装置，用于汽车充电的自动取枪装置为上述的用于汽车充电的自动取枪装置。

17、应用本发明的技术方案，通过设置与充电枪连接的枪套组件及集成抓枪组件和识别组件的抓取部，识别组件能够精准获取枪套组件的位置数据，为抓枪组件提供可靠定位依据，抓枪组件与枪套组件的可拆卸连接设计，不仅实现了充电枪的自动化精准抓取与分离，无需改变充电枪原有结构，还能适配不同型号充电枪，兼顾自动取枪与充电枪手动使用功能，显著提升了充电过程的自动化程度和效率，降低了人工干预成本，有效支撑了无人驾驶汽车等智能化场景的自动充电需求，解决了现有技术中自动化取枪适配性不足的问题。

1.一种用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述枪套组件（30）具有安装腔，部分的所述充电枪（40）位于所述安装腔内。

3.根据权利要求1或2所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述抓枪组件的另一端具有电磁吸元件（205），所述枪套组件（30）的一端设置有与所述电磁吸元件（205）磁吸配合的磁性连接元件（302）;

4.根据权利要求3所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述识别组件包括：

5.根据权利要求4所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述识别组件还包括：

6.根据权利要求5所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述识别组件还包括：

7.根据权利要求6所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述支撑壳体模组包括：

8.根据权利要求3所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述抓枪组件包括：

9.根据权利要求3所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述枪套组件（30）包括：

10.根据权利要求9所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述枪头模组包括：

11.根据权利要求9所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述枪套组件（30）还包括：按压杆（301），所述按压杆（301）位于所述枪柄模组（305）的上方，所述按压杆（301）与所述枪头模组间隔设置，所述按压杆（301）与所述支撑板（303）活动连接，所述抓取部（20）还包括推动杆（204），所述推动杆（204）位于所述抓取部的一侧，所述推动杆（204）的一端至少与所述抓枪组件和所述识别组件中的一个连接，所述推动杆（204）与按压杆（301）可拆卸连接；

12.一种用于汽车充电的自动取枪装置的控制方法，所述控制方法用于控制权利要求1-11中任一项所述的用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，基于所述位置数据，确定所述机械臂动作数据，包括：

14.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

15.一种汽车充电设备，包括用于汽车充电的自动取枪装置，其特征在于，所述用于汽车充电的自动取枪装置为权利要求1-11中任一项所述的用于汽车充电的自动取枪装置。