一种同步接驳机器人、泊车充电系统及方法与流程

1.本技术涉及电动汽车泊车充电技术领域，更具体而言，涉及一种同步接驳机器人及泊车充电系统及方法。


背景技术：

2.随着汽车技术的不断发展，电动汽车的使用已经越来越广泛。电动汽车采用电力作为能源，其上设置有连接充电枪的充电口和覆盖保护充电口的充电盖，充电枪通过电线连接充电桩。对电动汽车进行充电时，需要驾驶人员将充电枪从充电桩上拉出，然后插入电动汽车的充电口上，直至充电完成后再拔除充电枪，或进行自动充电时，借助昂贵的多轴机械手臂来完成插拔式动作，导通电路完成充电在内的功能。但当电动车进行自动泊车时，人员还是需要走到车位给电动车进行插枪充电动作或者在车位处设置复杂的自动插拔枪设置进行插拔枪，不仅成本高还浪费驾驶人员的时间，不利于自动泊车的体验。
3.泊车机器人上设置充电设备与充电桩电连接，但是这种方式需要每个车位都需要设置一个泊车机器人，必须要等待电动车电充好后，才可以将泊车机器人运载下一辆电动车，使用起来十分不便。在进行自动泊车时也很难保证电动车与机器人保持同步，由于不能很好的保持同步，经常会出现脱枪，导致电动车与充电设备的损坏。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种同步接驳机器人、一种泊车充电系统及方法，以解决现有技术中所存在的问题。
5.为解决上述问题，本发明第一方面提供了一种同步接驳机器人1，用于电动车充电，其特征在于，所述同步接驳机器人1包括机器人端取电模块2，充电枪3，控制模块4和一个或多个吸附装置5；
6.所述充电枪3用于与电动车充电接口电连接；所述机器人端取电模块2用于与充电桩对应取电；所述吸附装置5，用于吸附到电动车上或泊车机器人agv上；所述控制模块4，用于控制吸附装置吸附电动车或泊车机器人agv。
7.其中，所述控制模块4，用于控制吸附装置吸附电动车或泊车机器人agv具体为：当同步接驳机器人移动到电动车或泊车机器人agv附件，控制模块(4)控制吸附装置吸附到电动车上或泊车机器人agv上使同步接驳机器人与电动车或泊车机器人agv组成一体，使同步接驳机器人保持与电动车或泊车机器人agv同步运动；当电动车移动到车位后，所述控制装置控制吸附装置与电动车或泊车机器人agv分离，分离后的同步接驳机器人主动与充电桩对应取电。
8.其中，所述吸附装置5包括：支撑座501、吸附盘502、固定卡块503、导杆504、电机505以及自动伸缩式连杆506；所述支撑座501固定连接于接驳机器人上；所述自动伸缩式连杆506一端固定连接所述吸附盘，所述自动伸缩式连杆506另一端固定连接固定卡块503；所述固定卡块503卡接于支撑座501侧边开口凹槽内；所述导杆504一端固定连接于所述固定
卡块503下部，另一端与所述电机505的伸缩轴507连接；所述电机固定于支撑座底部。
9.其中，所述吸附装置5包括：支撑座51、第一吸附盘521、第二吸附盘522、第一固定卡块531、第二固定卡块532、第一导杆541、第二导杆542、电机55、第一自动伸缩式连杆561以及第二自动伸缩式连杆562；所述支撑座51固定连接于接驳机器人上；所述第一自动伸缩式连杆561一端固定连接所述第一吸附盘521，所述第一自动伸缩式连杆561另一端固定连接所述第一固定卡块531；所述第一固定卡块531卡接于支撑座501侧边开口凹槽内；所述第二自动伸缩式连杆562一端固定连接所述第二吸附盘522，所述第二自动伸缩式连杆562另一端固定连接所述第二固定卡块532；所述第二固定卡块532卡接于支撑座501侧边开口凹槽内；所述第一固定卡块531与第二固定卡块532通过所述第二导杆542连接；所述第一导杆541一端固定连接于所述第一固定卡块531下部，另一端与所述电机505的伸缩轴57连接；所述电机固定于支撑座底部。
10.其中，所述吸附装置为：电磁吸附装置和/或真空吸附装置。
11.其中，所述吸附盘为电磁吸附盘和/或真空吸附盘。
12.其中，该同步接驳机器人还包括机器视觉模块6，所述机器视觉模块6采集电动车的图像信息包括对电动车充电接口外部特征的图像信息，所述控制模块根据该外部特征的图像信息分析确定具体的该充电枪位于电动车的具体位置，所述控制模块控制接驳机器人移动到该充电接口侧附近。
13.其中，所述机器人端取电模2块包括弹性缓冲装置，所述弹性缓冲装置与所述机器人端取电模块2的导电体连接；所述弹性缓冲装置用于微调所述机器人端取电模块2的导电体的相对位置，所述导电体用于与充电桩进行接触式充电；或者所述机器人端取电模块2为无线取电模块，用于与充电桩进行无线充电。
14.本发明第二方面提供了一种泊车充电系统，用于给电动车泊车以及充电，所述泊车充电系统包括上述提供的一种同步接驳机器人以及自动泊车装置agv。
15.本发明第三方面提供了一种泊车充电方法，上述提供的同步接驳机器人移动到电动车附近或泊车机器人agv附近，当充电枪被插入到电动车后，所述同步接驳机器人通过所述吸附装置吸附到电动车上或泊车机器人agv上，与电动车或泊车机器人agv组成一体；电动车移动到车位后，同步接驳机器人通过吸附装置与电动车或泊车机器人agv分离；分离后的同步接驳机器人主动与充电桩对应取电。
16.其中，所述同步接驳机器人通过所述吸附装置的电机自动调整所述吸附装置的所述吸附盘的高度，以适应车身高度或车轮高度；通过自动调整吸附装置的伸缩式连杆使吸附盘吸附靠近或远离电动车或泊车机器人agv。
17.本发明第四方面提供了一种泊车充电方法，控制同步接驳机器人移动到电动车附近或泊车机器人agv附近；当充电枪被插入到电动车后，控制同步接驳机器人通过吸附方式自动吸附到电动车上或泊车机器人agv上，与电动车或泊车机器人agv组成一体；当电动车移动到车位后，控制同步接驳机器人与电动车或泊车机器人agv分离；分离后的同步接驳机器人通过主动的方式自动与充电桩对应取电。
18.本发明第五方面提供了一种存储介质，所述存储介质包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述的泊车充电方
法。
19.本发明的目的在于提供一种同步接驳机器人、一种泊车充电系统以及泊车充电方法，能够在电动车进行自动泊车时，为电动汽车提供便利地补充电量的解决方案，对电动汽车进行充电时，驾驶人员在自动泊车地方将根据充电任务而来辅助的接驳机器人端的充电枪插入电动汽车的充电口上，无需驾驶人员走到车位给电动车进行插枪充电动作或者在车位处设置复杂的自动插拔枪设置进行插拔枪，不仅成本高还浪费驾驶人员的时间，不利于自动泊车的体验。无需等待电动车电充好后，才可以将泊车机器人运载下一辆电动车，只需要泊车机器人将电动车运载到车位后，同步接驳机器人自动主动对接充电桩，此时泊车机器人可以放下电动车后返回泊其他电动车。同时，解决了在接驳机器人与电动车自动泊车时经常会出现脱枪，导致电动车与充电设备的损坏，使电动车与接驳机器人有很好的同步性，达到了成本低而实现真正意义上的自动泊车充电。
20.本技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实施方式的实践了解到。
附图说明
21.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是本技术实施方式的同步接驳机器人结构示意图；
23.图2是本技术实施方式的同步接驳机器人的吸附装置结构示意图；
24.图3是本技术另一实施方式的同步接驳机器人的吸附装置结构示意图；
25.图4是本技术实施方式的电动车、接驳机器人以及泊车机器人agv组成的泊车充电系统示意图；
26.图5是本技术另一实施方式的电动车、接驳机器人以及泊车机器人agv组成的泊车充电系统示意图；
27.图6是本技术另一实施方式的电动车、接驳机器人以及泊车机器人agv组成的泊车充电系统示意图；
28.图7是本技术另一实施方式的电动车、接驳机器人以及泊车机器人agv组成的泊车充电系统示意图；
29.图8是本技术电动车位于车位后通过同步接驳机器人与充电桩电连接示意图。
30.主要元件符号说明：
31.同步接驳机器人1、机器人端取电模块2、充电枪3、控制模块4、吸附装置5、机器视觉模块6；支撑座51、吸附盘52、固定卡块53、导杆54、电机55、自动伸缩式连杆56、伸缩轴57；第一吸附盘521、第二吸附盘522、第一固定卡块531、第二固定卡块532、第一导杆541、第二导杆542、第一自动伸缩式连杆561、第二自动伸缩式连杆562。
具体实施方式
32.以下结合附图对本技术的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
33.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应
做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
37.本发明实施例提供的同步接驳机器人，应用在给电动车充电的系统上，比如在无人停车库或电动车露天停车场等中使用，可以为电动车提供充电枪的同时，又与agv以及电动车保持同步，以提供可靠的同步方式。
38.本发明的第一实施方式涉及一种同步接驳机器人1，具体请参阅图1，所述接驳机器人1，用于电动车充电，包括所述同步接驳机器人1包括机器人端取电模块2，充电枪3，控制模块4和一个或多个吸附装置5；
39.所述充电枪3用于与电动车充电接口电连接；所述机器人端取电模块2用于与充电桩对应取电；所述吸附装置5，用于吸附到电动车上或泊车机器人agv上；所述控制模块4，用于控制吸附装置吸附电动车或泊车机器人agv。
40.其中，需要说明的是，泊车机器人agv：(automated guided vehicle，简称agv)，通常也称为agv小车。指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。根据agv自动行驶过程中的导航方式将agv分为以下几种类型：电磁感应引导式agv，激光引导式agv，视觉引导式agv，此外，还有铁磁陀螺惯性引导式agv、光学引导式agv等多种形式的agv。本技术的agv不作限制。
41.其中，具体的工作方式为：电动车需要停车或充电时，电动车停在指定区域或直接停到泊车机器人agv上，该指定区域可以是预设定的区域供电动车停放的位置，如果电动车停在指定区域，泊车机器人agv运行到电动车车身下托起电动车；同步接驳机器人接到指令移动到指定区域可以是主动识别电动车后移动到电动车侧边，通过同步接驳机器人的吸附装置，吸附到电动车车身或车轮上，保持了同步接驳机器人与电动车一体或是同步接驳机器人主动识别泊车机器人agv并通过吸附装置保持与将同步接驳机器人与泊车机器人agv
一体。电动车上的驾驶人员可以通过手动方式将同步接驳机器人上的充电枪插上电动车上。这样，泊车机器人agv托起电动车的同时也同时托起了同步接驳机器人，通过该种方式电动车以及同步接驳机器人与泊车机器人一起移动到停车位。另一种工作方式，同步接驳机器人通过吸附装置吸附到泊车机器人agv上，并与其保持一体，此时同步接驳机器人可以离地也可以不离地在地面上与泊车机器人agv保持一体的移动。
42.电动车以及同步接驳机器人与泊车机器人一起移动到停车位后，同步接驳机器人通过吸附装置与电动车或泊车机器人分离后，主动与车位的充电桩对接接触式充电或无线充电。
43.在一个实施例中，控制模块4，用于控制吸附装置吸附电动车或泊车机器人agv具体为：当同步接驳机器人移动到电动车或泊车机器人agv附件，控制模块(4)控制吸附装置吸附到电动车上或泊车机器人agv上使同步接驳机器人与电动车或泊车机器人agv组成一体，使同步接驳机器人保持与电动车或泊车机器人agv同步运动；当电动车移动到车位后，所述控制装置控制吸附装置与电动车或泊车机器人agv分离，分离后的同步接驳机器人主动与充电桩对应取电。
44.在一个实施例中，具体参见图2，吸附装置5包括：支撑座501、吸附盘502、固定卡块503、导杆504、电机505以及自动伸缩式连杆506；所述支撑座501固定连接于接驳机器人上；所述自动伸缩式连杆506一端固定连接所述吸附盘，所述自动伸缩式连杆506另一端固定连接固定卡块503；所述固定卡块503卡接于支撑座501侧边开口凹槽内；所述导杆504一端固定连接于所述固定卡块503下部，另一端与所述电机505的伸缩轴507连接；所述电机固定于支撑座底部。
45.通过吸附装置的电机控制可以主动调节吸附盘的高度，不同的车辆的高度是不同的，通过电机控制将吸附盘选择一个适当的位置，这样方便吸附盘的吸附，不是每一个位置都可以很稳定和方便的吸附同步机器机器人。如有的车轮很多是镂空的吸附盘是很难吸附住的，这样就需要主动识别以及主动调节其高度，而寻找到适合的位置来吸附到电动车或泊车机器人agv。同时通过自动伸缩式连杆可以调节适当的位置，有时候电动车或泊车机器人agv与同步机器人的位置可能是不确定的一个位置，那么同步接驳机器人需要通过自动伸缩式连杆来调节其适当的长度来适应其具体位置。
46.在一个可选的实施例中，具体参见图3，所述吸附装置5包括：支撑座51、第一吸附盘521、第二吸附盘522、第一固定卡块531、第二固定卡块532、第一导杆541、第二导杆542、电机55、第一自动伸缩式连杆561以及第二自动伸缩式连杆562；所述支撑座51固定连接于接驳机器人上；所述第一自动伸缩式连杆561一端固定连接所述第一吸附盘521，所述第一自动伸缩式连杆561另一端固定连接所述第一固定卡块531；所述第一固定卡块531卡接于支撑座501侧边开口凹槽内；所述第二自动伸缩式连杆562一端固定连接所述第二吸附盘522，所述第二自动伸缩式连杆562另一端固定连接所述第二固定卡块532；所述第二固定卡块532卡接于支撑座501侧边开口凹槽内；所述第一固定卡块531与第二固定卡块532通过所述第二导杆542连接；所述第一导杆541一端固定连接于所述第一固定卡块531下部，另一端与所述电机505的伸缩轴57连接；所述电机固定于支撑座底部。
47.需要说明的是，在该实施例中，通过设置了两个吸附盘，通过一次的升降以及一次的平移，可以一次吸附两个不同的位置，增强了吸附力也同时选择了不同的位置进行吸附
增加了吸附的可靠性。
48.进一步地，所述吸附装置为：电磁吸附装置和/或真空吸附装置。
49.需要说明的是，吸附装置可以是多种方式，如电磁吸附装置或真空吸附装置或者是电磁吸附装置联合真空吸附装置。
50.进一步地，所述吸附盘为电磁吸附盘和/或真空吸附盘。
51.进一步地，该同步接驳机器人还包括机器视觉模块6，所述机器视觉模块6采集电动车的图像信息包括对电动车充电接口外部特征的图像信息，所述控制模块根据该外部特征的图像信息分析确定具体的该充电枪位于电动车的具体位置，所述控制模块控制接驳机器人移动到该充电接口侧附近。
52.需要说明的是，机器视觉是一项综合技术，包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、i/o卡等)。一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。具体的机器视觉模块本技术不作具体限制。
53.通过机器视觉模块可以识别出具体电动车的充电接口的位置，方便同步接驳机器人移动到该位置侧，方便驾驶人员将充电枪插入到电动车充电接口；很好的实现了充电枪对电动车充电接口很好的插拔操作，也避免了充电枪的线缆过长或拖地损坏电缆，并且该过长是自动实现的，无需人为的介入，全过程自动实现。
54.进一步地，所述机器人端取电模2块包括弹性缓冲装置，所述弹性缓冲装置与所述机器人端取电模块2的导电体连接；所述弹性缓冲装置用于微调所述机器人端取电模块2的导电体的相对位置，所述导电体用于与充电桩进行接触式充电；或者所述机器人端取电模块2为无线取电模块，用于与充电桩进行无线充电。这样机器人端取电模块2的导电体和充电桩的导电体更容易实现相互接触，有更好的容错率，机器人端取电模块2和充电桩的导电体相互接触时，处于弹性抵持的状态，接触更为紧密，防止了接触不良和漏电等情况的发生，增强了充电的安全性。
55.本发明第二方面提供了一种泊车充电系统，具体参见图4-7，用于给电动车泊车以及充电，所述泊车充电系统包括上述提供的一种同步接驳机器人以及自动泊车装置agv。
56.本发明第三方面提供了一种泊车充电方法，上述提供的同步接驳机器人移动到电动车附近或泊车机器人agv附近，当充电枪被插入到电动车后，所述同步接驳机器人通过所述吸附装置吸附到电动车上或泊车机器人agv上，与电动车或泊车机器人agv组成一体；电动车移动到车位后，同步接驳机器人通过吸附装置与电动车或泊车机器人agv分离；分离后的同步接驳机器人主动与充电桩对应取电。
57.电动车通过接驳机器人与充电桩接通导电或感应取电，具体参见图8所示，电动车、同步接驳机器人随泊车机器人agv自动泊车到达车位后，泊车机器人agv离开后，同步接驳机器人此时自动的靠近充电桩并与充电电接触或感应的无线充电。
58.本发明第四方面提供了一种泊车充电方法，控制同步接驳机器人移动到电动车附近或泊车机器人agv附近；当充电枪被插入到电动车后，控制同步接驳机器人通过吸附方式自动吸附到电动车上或泊车机器人agv上，与电动车或泊车机器人agv组成一体；当电动车移动到车位后，控制同步接驳机器人与电动车或泊车机器人agv分离；分离后的同步接驳机
器人通过主动的方式自动与充电桩对应取电。
59.本发明第五方面提供了一种存储介质，所述存储介质包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述的泊车充电方法。
60.上述的指令或程序可以表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
61.就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
62.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
63.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质90中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
64.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
65.在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
66.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。
67.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。