[發明專利]一種自動汽車加油機器人

有效

• 申請號: 202010713423.3
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111977600B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 徐海波;沈翁煬;陳家豪;劉旭陽;薛海洋;溫利濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B67D7/04
• 分類號: B67D7/04;B67D7/06;B67D7/42
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種自動汽車加油機器人，能夠實現在無人值守環境中對汽車進行自動加油。在加油前以及加油過程中，攝像頭等傳感器實時檢測汽車位置、車主位置、車主姿勢以及環境中禁止出現的可疑物體(例如自帶容器)等，若有危險因素，及時停機示警，若危險因素一直無法排除，進行遠程報警。在加油過程中，通過攝像機等傳感器實時檢測汽車油箱口位置和到汽車側面的距離，各個移動軸配合移動，保證油槍口可以準確進入汽車油箱口，實現速度快、精度高以及低成本的加油。

技術領域

本發明屬于汽車加油技術領域，具體涉及自動汽車加油機器人。

背景技術

隨著中國經濟的發展和社會的進步，汽車已經成為人們生活中不可缺少的工具。目前加油站主要依靠加油工人工加油。由于人工成本的影響和招聘的難度越來越大，加油站沒有配備足夠的人員來滿足相應的加油需求，導致加油站擁堵，客戶等待時間長，加油體驗差。

若采取傳統的工業六軸機器人替代人工加油，由于工業六軸機器人設計時為了靈活性犧牲了一部分剛度，相比坐標式機器人抗破壞能力較弱，不能很好地適應無人值守的環境。此外，六軸機器人存在較為復雜的軌跡規劃問題，在運動過程中可能會對附近人員造成傷害，只適合專業人員操控。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種自動汽車加油機器人，其可以在無人值守環境中自動完成加油過程，在檢測環境安全的情況下，通過各坐標軸的移動將油槍口自動送入油箱口內進行加油，實現速度快、精度高以及低成本的加油。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

一種自動汽車加油機器人，包括左右移動基座、上下移動基座、第一級前后移動基座、第二級前后移動基座、自動對中柔性油槍夾具以及油槍口，其中：

所述左右移動基座和上下移動基座通過導軌滑塊活動式連接；上下移動基座和第一級前后移動基座通過導軌滑塊活動式連接；第一級前后移動基座和第二級前后移動基座之間通過導軌滑塊活動式連接；第二級前后移動基座和油槍口之間通過自動對中柔性油槍夾具活動式連接。

本發明進一步的改進在于，上下移動基座通過電機驅動的齒輪齒條運動實現相對左右移動基座移動；第一級前后移動基座通過電機驅動的齒輪齒條運動實現相對上下移動基座移動；第二級前后移動基座通過電機驅動的齒輪齒條運動實現相對第一級前后移動基座移動；自動對中柔性油槍夾具通過氣缸驅動實現相對第二級前后移動基座移動；油槍口通過自動對中柔性油槍夾具上有自動對中功能的萬向節實現相對第二級前后移動基座的移動和轉動，從而使得油槍口能夠準確進入汽車油箱口。

本發明進一步的改進在于，采用類三坐標機器人形式，將油槍口準確送到汽車油箱口位置，其前后方向移動分為兩級：第一級為齒輪齒條形式的剛性驅動，保證油槍口準確達到汽車油箱口位置附近；第二級為氣缸形式的柔性驅動，保證油槍口在進入汽車油箱口時不會對汽車造成刮傷。

本發明進一步的改進在于，所有運動機構均包裹在外殼或風琴防護罩內，減少無人值守條件下自動汽車加油機器人受到損害的風險。

本發明進一步的改進在于，所述上下移動基座頂部兩側裝有一對攝像機，視野覆蓋自動汽車加油機器人加油口周邊環境，實時檢測汽車位置、車主位置、車主姿勢以及環境中禁止出現的可疑物體。

本發明進一步的改進在于，所述第一級前后移動基座帶有設定坡度，能夠有效避免車主在加油過程中倚靠或往自動汽車加油機器人上放置雜物，減少無人值守條件下自動汽車加油機器人受到損害的風險。

本發明進一步的改進在于，所述第二級前后移動基座末端裝有攝像機及距離傳感器，實時檢測汽車油箱口位置和到汽車側面的距離，保證油槍口準確進入汽車油箱口。

本發明進一步的改進在于，所述第二級前后移動基座內部側壁的氣缸上裝有自動對中柔性油槍夾具，油槍口連接在自動對中柔性油槍夾具上，能夠實現俯仰角和航向角的改變，保證油槍口能夠順利地進入汽車油箱口。