臂式充电机器人的制作方法

1.本实用新型涉及电动车辆动力装置领域，尤其涉及一种臂式充电机器人。


背景技术：

2.传统的汽车充电桩一般用于为汽车充电。传统的汽车充电桩固定于底面上。在需要为汽车充电时，需要待充电的汽车移动并与汽车充电桩对准。
3.采用这种方式需要汽车去寻找充电桩的位置，并且人工将充电头和汽车充电口进行匹配，工作效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种臂式充电机器人，旨在可以直接移动到汽车附近将充电头插入充电口进行充电，以提高供电效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种臂式充电机器人，包括支撑组件、移动组件、充电组件和定位组件，所述支撑组件包括底座和支撑杆，所述支撑杆与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述移动组件包括移动轮和移动电机，所述移动电机与所述底座固定连接，位于所述底座底部，所述移动轮与所述移动电机的输出轴固定连接，并位于所述底座的一侧，所述充电组件包括多个连接臂和充电头，多个所述连接臂依次连接，所述充电头设置在所述连接臂上，所述定位组件设置在所述支撑杆的一侧。
6.其中，所述底座具有放置槽，所述放置槽位于所述底座内部。
7.其中，所述移动组件的数量有4个，4个所述移动组件分布在所述底座四周。
8.其中，所述连接臂包括臂体和驱动电机，所述臂体为中空结构，所述驱动电机设置在所述臂体的一侧。
9.其中，所述定位组件包括多个相机、存储模块、一次定位模块和二次定位模块，多个所述相机与所述一次定位模块连接，所述存储模块与所述一次定位模块连接，所述二次定位模块与所述一次定位模块连接。
10.其中，所述二次定位模块包括采集单元、图像预处理单元、特征提取单元、识别单元和坐标生成单元，所述图像预处理单元与所述采集单元连接，所述特征提取单元与所述图像预处理单元连接，所述识别单元与所述特征提取单元连接，所述坐标生成单元与所述识别单元连接。
11.本实用新型的一种臂式充电机器人，所述支撑组件包括底座和支撑杆，所述支撑杆与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，通过所述底座对所述支撑杆进行支撑，所述底座上用于安装充电所需的硬件，所述移动组件包括移动轮和移动电机，所述移动电机与所述底座固定连接，位于所述底座底部，所述移动轮与所述移动电机的输出轴固定连接，并位于所述底座的一侧，通过所述移动电机转动可以带动所述移动轮转动，从而可以带动机器人移动，所述充电组件包括多个连接臂和充电头，多个所述连接臂依次连接，所述充电头设置在所述连接臂上，多个所述连接臂用于提高机器人的自由度，使得可以更加方便地
将充电头对准汽车上的充电口，所述定位组件设置在所述支撑杆的一侧，通过所述定位组件可以对充电口的坐标进行定位，从而方便移动所述连接臂将充电头对准充电口，使得使用更加方便。使用时车主只需将车停留在停车位，然后发送指令，机器人就可以通过所述移动组件移动到汽车附近，然后通过所述定位组件对充电口定位后，通过调整多个所述连接臂的位置，从而可以方便地将所述充电头对准充电口进行充电。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本实用新型的三维坐标计算示意图。
14.图2是本实用新型的一种臂式充电机器人的结构图。
15.图3是本实用新型的一种臂式充电机器人的左侧结构图。
16.图4是图2的剖面示意图。
17.图5是本实用新型的定位组件的结构图。
18.图6是本实用新型的二次定位模块的结构图。
19.1-支撑组件、2-移动组件、3-充电组件、4-定位组件、11-底座、12-支撑杆、 21-移动轮、22-移动电机、31-连接臂、32-充电头、41-相机、42-存储模块、43
‑ꢀ
一次定位模块、44-二次定位模块、111-放置槽、311-臂体、312-驱动电机、441
‑ꢀ
采集单元、442-图像预处理单元、443-特征提取单元、444-识别单元、445-坐标生成单元。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
21.请参阅图1～图6，本实用新型提供一种臂式充电机器人，包括：
22.支撑组件1、移动组件2、充电组件3和定位组件4，所述支撑组件1包括底座11和支撑杆12，所述支撑杆12与所述底座11固定连接，并位于所述底座 11的一侧，所述移动组件2包括移动轮21和移动电机22，所述移动电机22与所述底座11固定连接，位于所述底座11底部，所述移动轮21与所述移动电机 22的输出轴固定连接，并位于所述底座11的一侧，所述充电组件3包括多个连接臂31和充电头32，多个所述连接臂31依次连接，所述充电头32设置在所述连接臂31上，所述定位组件4设置在所述支撑杆12的一侧。
23.在本实施方式中，所述支撑组件1包括底座11和支撑杆12，所述支撑杆 12与所述底座11固定连接，并位于所述底座11的一侧，通过所述底座11对所述支撑杆12进行支撑，所述底座11上用于安装充电所需的硬件，所述移动组件2包括移动轮21和移动电机22，所述移动电机22与所述底座11固定连接，位于所述底座11底部，所述移动轮21与所述移动电机22的输出轴固定连接，并位于所述底座11的一侧，通过所述移动电机22转动可以带动所述移
动轮21 转动，从而可以带动机器人移动，所述充电组件3包括多个连接臂31和充电头 32，多个所述连接臂31依次连接，所述充电头32设置在所述连接臂31上，多个所述连接臂31用于提高机器人的自由度，使得可以更加方便地将充电头32 对准汽车上的充电口，所述定位组件4设置在所述支撑杆12的一侧，通过所述定位组件4可以对充电口的坐标进行定位，从而方便移动所述连接臂31将充电头32对准充电口，使得使用更加方便。使用时车主只需将车停留在停车位，然后发送指令，机器人就可以通过所述移动组件2移动到汽车附近，然后通过所述定位组件4对充电口定位后，通过调整多个所述连接臂31的位置，从而可以方便地将所述充电头32对准充电口进行充电。
24.进一步的，所述底座11具有放置槽111，所述放置槽111位于所述底座11 内部。
25.在本实施方式中，在所述放置槽111中可放置远程中央控制模块、智能行走驱动系统、双向充电转换模块、高性能处理器、led显示屏、wifi适配器等电子设备，使得使用更加方便。
26.进一步的，所述移动组件2的数量有4个，4个所述移动组件2分布在所述底座11四周。
27.在本实施方式中，通过4个所述移动组件2的移动电机22的转速不同，可以使得机器人执行前进后退转弯等动作，使得使用更加方便。
28.进一步的，所述连接臂31包括臂体311和驱动电机312，所述臂体311为中空结构，所述驱动电机312设置在所述臂体311的一侧。
29.在本实施方式中，通过所述驱动电机312转动可以带动所述臂体311移动，从而方便移动位置，多个连接臂31串联可以提供多个自由度，使得可以更加准确地对准充电口。
30.进一步的，所述定位组件4包括多个相机41、存储模块42、一次定位模块 43和二次定位模块44，多个所述相机41与所述一次定位模块43连接，所述存储模块42与所述一次定位模块43连接，所述二次定位模块44与所述一次定位模块43连接。
31.在本实施方式中，所述存储模块42中存储有车型的数据库，数据库中包括充电口的位置信息，所述一次定位模块43基于数据库中的信息初步对充电口的位置进行定位，便于驱动移动电机22带动机器人移动到充电口的一侧，若没有发现充电口则重新选择车型，直至发现充电口的位置，多个所述相机41可以对待充电的车辆进行拍照，以获取充电口附近的图像，然后通过所述二次定位模块44获取充电口准确的位置坐标，方便进行对准。
32.进一步的，所述二次定位模块44包括采集单元441、图像预处理单元442、特征提取单元443、识别单元444和坐标生成单元445，所述图像预处理单元442 与所述采集单元441连接，所述特征提取单元443与所述图像预处理单元442 连接，所述识别单元444与所述特征提取单元443连接，所述坐标生成单元445 与所述识别单元444连接。
33.在本实施方式中，所述采集单元441可以接收相机41产生的图像数据，然后通过所述图像预处理单元442对图像进行预处理以去除干扰，然后通过所述特征提取单元443提取充电口的特征，通过所述识别单元444对充电口的充电位置进行定位识别，然后通过所述坐标生成单元445基于充电位置生成所述连接臂31的移动坐标，从而可以驱动所述连接臂31带动充电头32进行充电。
34.其中空间坐标分析主要运用了双目视觉的视差原理来计算充电孔的三维坐标，如图1所示。
35.根据两点横坐标的视差值运用相似三角形关系，及
36.根据(1)三角形关系结合p1，p2点像素坐标，可计算出充电孔三维坐标p(x,y,z) 为：
37.其中，f为所选相机41镜头焦距；n为基线距离；o1、o2为相机41中心点； p1(x1，y1)、p2(x2，y2)为相机41像素坐标，且d为横坐标视差值。
38.另外本实用新型提供一种臂式充电机器人的控制方法，包括：
39.s101汽车在车位泊车后发送充电指令给臂式充电机器人；
40.车辆驾驶员需要驾驶车辆到停车位，然后发送充电指令，臂式充电机器人可以基于监控图像知晓汽车所在停车位置。
41.s102一次定位模块43将目标车型与存储模块42中的数据匹配以初步得到充电口位置信息；
42.通过一次定位模块43基于车主注册信息或者图像识别车型信息以得到车辆型号，然后根据车辆型号以得到充电口的位置。
43.s103移动臂式充电机器人到充电口位置；
44.移动臂式充电机器人车辆充电口所在的一侧，可以采用卫星定位结合室内 wifi定位的方式对臂式充电机器人的位置进行校准。
45.s104采用相机41对充电口进行拍照，得到图像数据；
46.s105二次定位模块44基于图像数据获取充电口的准确位置；
47.所述二次定位模块44获取充电口准确的位置坐标，方便进行对准。
48.s106驱动连接臂31使充电头32移动到指定位置进行充电。
49.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。