[發(fā)明專利]一種基于全自動(dòng)換電機(jī)器人的調(diào)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410064394.7
• 申請(qǐng)日: 2014-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN103878773A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅華;燕小強(qiáng);林洪怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安航天精密機(jī)電研究所
• 主分類號(hào): B25J13/08
• 分類號(hào): B25J13/08;B25J9/16
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于全自動(dòng)換電機(jī)器人的調(diào)試方法。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)越來越強(qiáng)，環(huán)境污染和資源的問題受到人們的極大關(guān)注。汽車行業(yè)節(jié)能減排形勢的日益嚴(yán)峻，發(fā)展節(jié)能環(huán)保型汽車成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇。目前，以電能為代表的新能源的節(jié)能環(huán)保型汽車作為動(dòng)力與儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)終端應(yīng)用產(chǎn)品，已成為國家鼓勵(lì)發(fā)展的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

目前，電動(dòng)汽車的續(xù)航能力是電動(dòng)汽車行業(yè)需要解決的一個(gè)重要問題，國家電網(wǎng)公司提出了“換電為主、插充為輔、集中充電、統(tǒng)一配送，通過智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和交通網(wǎng)的‘三網(wǎng)’技術(shù)融合，實(shí)施信息化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化的‘三化’管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車用戶跨區(qū)域全覆蓋的同網(wǎng)、同質(zhì)和同價(jià)的‘三同’服務(wù)”的建設(shè)方針。電動(dòng)汽車蓄電電池的充電和換電環(huán)節(jié)關(guān)系到整個(gè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的普及和推廣。

全自動(dòng)換電機(jī)器人是電動(dòng)汽車充換電站的核心設(shè)備，其基本結(jié)構(gòu)包括機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)、充當(dāng)機(jī)器人眼睛的視覺系統(tǒng)、對(duì)機(jī)器人機(jī)械手進(jìn)行控制的PLC控制系統(tǒng)，還包括協(xié)調(diào)視覺系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)的主控中心，其中視覺系統(tǒng)包括設(shè)置在電動(dòng)汽車上方用于獲取電動(dòng)汽車圖像的頂部照相機(jī)、用于獲取電動(dòng)汽車內(nèi)待換電池圖像的側(cè)部照相機(jī)，側(cè)部相機(jī)是安裝在機(jī)械手上的。

在機(jī)器人正式投入使用前，必須先對(duì)視覺系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，使通過視覺圖像采集圖像經(jīng)處理后得到的汽車位置、或代換電池的位置能夠和PLC控制系統(tǒng)的坐標(biāo)統(tǒng)一，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的正常溝通。

另外，還需要對(duì)電池箱組、汽車電池組進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)電池箱組進(jìn)行標(biāo)定得到電池箱組中各電池的坐標(biāo)，這些坐標(biāo)用于換電時(shí)，機(jī)械手能夠取放電池箱中的電池；對(duì)汽車電池組的標(biāo)定，主要目的是取得一系列的偏差值，在機(jī)器人投入使用后，能夠應(yīng)用這些偏差值確定汽車電池的坐標(biāo)。

在以往的機(jī)器人換電過程中，通過視覺系統(tǒng)對(duì)汽車內(nèi)的電池進(jìn)行拍照所獲得電池的位置與電池的實(shí)際位置通常會(huì)出現(xiàn)偏差，因此如果能夠事先知道通過拍照所確定的電池的取放電位置與電池的實(shí)際取放電位置之間的差值，將會(huì)對(duì)機(jī)器人的換電有重要指導(dǎo)意義。

因此，在機(jī)器人使用前，需要對(duì)視覺系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、電池箱組、汽車電池組進(jìn)行調(diào)試。

與該申請(qǐng)相關(guān)的申請(qǐng)有申請(qǐng)?zhí)枮?013106288395，名稱為基于PLC控制的電動(dòng)汽車自動(dòng)換電池機(jī)構(gòu)的換電池方法；申請(qǐng)?zhí)枮?01310629488X，名稱為一種電動(dòng)汽車全自動(dòng)換電池控制系統(tǒng)及方法；申請(qǐng)?zhí)枮?013106376358，名稱為一種電動(dòng)汽車全自動(dòng)換電池系統(tǒng)；申請(qǐng)?zhí)枮?01320783049X，名稱為一種電動(dòng)汽車自動(dòng)換電池機(jī)構(gòu)的視覺定位系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有換電機(jī)器人調(diào)試周期長、標(biāo)定參數(shù)多、手工誤差大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于全自動(dòng)換電機(jī)器人的調(diào)試方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種基于全自動(dòng)換電機(jī)器人的調(diào)試方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1）系統(tǒng)初始化

1.1）對(duì)要調(diào)試的視覺系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行初始化；檢查調(diào)試控制中心分別與視覺系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)的連接是否正常，如果出現(xiàn)異常，則進(jìn)入步驟1.2）；

1.2）分別檢查視覺系統(tǒng)的各個(gè)相機(jī)及調(diào)試控制中心與PLC控制系統(tǒng)的連接是否正常；如果出現(xiàn)異常，對(duì)出現(xiàn)異常的相機(jī)或PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測維修，正常后，分別進(jìn)行步驟2）視覺系統(tǒng)的標(biāo)定、步驟4）電池箱的標(biāo)定；

2）視覺系統(tǒng)標(biāo)定

視覺系統(tǒng)標(biāo)定包括頂部相機(jī)的標(biāo)定及側(cè)部相機(jī)的標(biāo)定，具體步驟如下：

A）頂部相機(jī)的標(biāo)定

2.1）在機(jī)器人的機(jī)械手上正對(duì)頂部相機(jī)的視野范圍內(nèi)固定安裝標(biāo)定板，記錄標(biāo)定板在機(jī)器人坐標(biāo)下的當(dāng)前位置A，錄入調(diào)試控制中心，

2.2）設(shè)定機(jī)器人的移動(dòng)步長L及機(jī)器人的移動(dòng)次數(shù)n；錄入調(diào)試控制中心，

2.3）調(diào)試控制中心發(fā)送拍照指令至頂部相機(jī)，頂部相機(jī)拍下位于當(dāng)前位置A的標(biāo)定板，提取標(biāo)定板在頂部圖像坐標(biāo)下的位置數(shù)據(jù)B0，并將此位置數(shù)據(jù)反饋給調(diào)試控制中心；

2.4）調(diào)試控制中心將標(biāo)定板的下一位置信息發(fā)送給PLC控制系統(tǒng)，

2.5）PLC控制系統(tǒng)控制機(jī)械手移動(dòng)，移動(dòng)到下一位置后，PLC控制系統(tǒng)將到位信息反饋至調(diào)試控制中心，

2.6）調(diào)試控制中心接收到位信息后，發(fā)送指令至頂部相機(jī)，頂部相機(jī)對(duì)標(biāo)定板進(jìn)行拍照，提取標(biāo)定板在頂部圖像坐標(biāo)下的位置數(shù)據(jù)B1，并將此圖像坐標(biāo)反饋給調(diào)試控制中心，