[發(fā)明專利]一種充電機械臂及其控制裝置、系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910578616.X | 申請日： | 2019-06-28 |
| 公開（公告）號： | CN110238856A | 公開（公告）日： | 2019-09-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周意;曹偉;錢磊;邵丹薇;鄭雋一;張育銘;李德勝 | 申請（專利權(quán)）人： | 國創(chuàng)新能源汽車能源與信息創(chuàng)新中心(江蘇)有限公司 |
| 主分類號： | B25J9/16 | 分類號： | B25J9/16 |
| 代理公司： | 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231 | 代理人： | ?，摤?/td> |
| 地址： | 213000 江蘇省常州市武*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 路線計算單元 機械臂 驅(qū)動單元 運動裝置 坐標(biāo)定位單元 機械臂運動 反饋單元 控制裝置 充電 讀取 電動汽車技術(shù) 車載連接器 電機帶動 定位技術(shù) 發(fā)送指令 結(jié)果反饋 控制系統(tǒng) 指令信號 坐標(biāo)傳遞 檢測 移動 算法 解析 維護 | ||
1.一種充電機械臂控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
對車載連接器進行定位，確定車載連接器的對接位置的坐標(biāo)；
判斷對接位置的坐標(biāo)是否在機械臂能夠達到的范圍內(nèi)，如坐標(biāo)不在所述范圍內(nèi)，則重復(fù)上一步驟重新定位；如坐標(biāo)在所述范圍內(nèi)，則規(guī)劃機械臂路線；
控制機械臂運動，機械臂需要移動的距離和角度被轉(zhuǎn)換成脈沖信號進行控制；
解析機械臂運動距離和角度，判斷機械臂是否到位，如果沒有到位，則計算當(dāng)前位置與最終位置的差值，轉(zhuǎn)化為脈沖信號進行補償，若判斷已經(jīng)到位，則結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充電機械臂控制方法，其特征在于，所述機械臂靠近地面單元的一端為A端，機械臂與車載連接器對接的一端為B端，機械臂路線規(guī)劃方法為：
S1計算機械臂B端垂直抬升角度α；
S2計算機械臂A端沿Y軸所要移動的距離d以及機械臂B端在X、Y面移動的角度β；
S3計算機械臂A端沿Y軸所要移動的距離f，計算機械臂B端在X、Y面偏轉(zhuǎn)角度γ-β，計算機械臂B端在Y、Z面抬升角度θ-α。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種充電機械臂控制方法，其特征在于，所述機械臂需要移動的距離和角度的計算方法為：
步驟S1中，機械臂B端從地面單元內(nèi)部沿著Z軸抬升，使B端上的充電接口高于整個地面單元，已知機械臂長度L恒定不變，地面單元的高度也可以測量出來且是恒定的，算出其抬升角度α，將抬升α角度后的機械臂映射到下X、Y平面，算出其在X、Y平面的長度為cosα·L；
步驟S2中，機械臂A端沿著Y軸移動，機械臂B端在X、Y面以A端為圓心移動，使B端的接觸元件位于車載連接器正下方，此時機械臂將保持第一步抬升α角度的狀態(tài)，A端沿著Y軸所要移動的距離為d，B端在X、Y面移動的角度為β，求得這兩個參數(shù)為：
步驟S3中，機械臂A端沿著Y軸移動，機械臂B端分別在X、Y面和Y、Z面以A端為圓心移動，使位于車端受電接口正下方的B端的接觸元件垂直上升與車載連接器的充電接口相連，A端所要移動的距離為f，機械臂B端在X、Y面偏轉(zhuǎn)的角度為γ-β，機械臂B端在Y,Z面抬升的角度為θ-α，求得這三個參數(shù)為：
4.一種充電機械臂，用于如權(quán)利要求1-3任意一項所述的充電機械臂控制方法，其特征在于：
沿前后方向延伸的滑軌(1)；
滑動座(2)，所述滑動座(2)可滑動地連接在所述滑軌(1)上；
接觸元件基座(3)，所述接觸元件基座(3)設(shè)在所述滑軌(1)的上方用于連接用于充電的接觸元件；
連接臂組件(4)，所述連接臂組件(4)連接在所述滑動座(2)與所述接觸元件基座(3)之間用于控制所述接觸元件基座(3)上的接觸元件移動至指定位置與所述充電汽車的充電接口對接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電機械臂，其特征在于，所述連接臂組件(4)包括：
連接座(5)，所述連接座(5)在上下方向上可擺動地連接在所述滑動座(2)上；
操作桿(6)，所述操作桿(6)在左右方向上可擺動地連接在所述連接座(5)上，所述操作桿(6)遠離所述連接座(5)的一端與所述接觸元件基座(3)可活動相連；
至少一個連桿(7)，所述連桿(7)可活動地連接在所述滑動座(2)與所述接觸元件基座(3)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電機械臂，其特征在于，所述連桿(7)包括：
桿體(8)，所述桿體(8)沿著從所述滑動座(2)到所述接觸元件基座(3)的方向延伸；
兩個連接頭(9)，兩個所述連接頭(9)分別連接在所述桿體(8)的兩端且與所述桿體(8)可樞轉(zhuǎn)設(shè)置，兩個連接頭(9)中的一個可轉(zhuǎn)動地連接在所述滑動座(2)上，另一個可轉(zhuǎn)動地連接在所述接觸元件基座(3)上，所述連接頭(9)轉(zhuǎn)動軸線與所述桿體(8)垂直。
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