一种智能自主加油装置及控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于加油技术领域，涉及一种智能自主加油装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车数量的不断增加，给消费者带来方便快捷交通的同时，随之而来的负面问题已经凸显出来且越显加剧，加油排队现象为驾驶员带来很多不变和烦恼，但目前加油服务主要以人工为主，人工操作费时费力流程繁琐，这不仅要耗费大量劳动力，给劳动效率的提升带来较大的压力。当有枪根在加油时与汽车的油箱口产生静电时会通过加油上的消静电的金属弹簧将静电传导到消静电装置，达到消除静电的目的，但是同时现有人工加油时，因人为经验也动作、臂力等个体化差异在加油操作上容易让加油枪和油箱口产生火花，给加油带来很大的安全隐患。
[0003]中国专利文献公开了申请号为CN200710134977.2的一种出口为胶套的加油枪，这是一种加油站添加燃料油时能防静电和防磨擦火花更安全的加油工具。由加油枪、加油枪管、耐油胶套、小金属丝组成，耐油胶套加套在加油枪管上，小金属丝呈不规律均匀分布在耐油胶套中。由于在加油枪的出油管上加套一层耐油胶套可防加油枪和油箱口产生火花，由于在生产耐油胶套过程中在胶套中加入若干小金属丝，汽车和加油枪上的静电通过胶套中的小金属丝传导给加油枪的消静电装置。该专利一定程度上增加有人工加油的安全系数，但是需要人工手动加油，不具有自动化加油能力。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种智能自主加油装置及控制方法。该装置及控制方法解决了如何实现智能化自主加油的问题。
[0005]本发明通过下列技术方案来实现:一种智能自主加油装置，包括加油枪，其特征在于，该装置还包括控制器、设置于车辆加油口上用于发射距离和方位数据的发射器、用于采集影像数据的摄像头、用于接收车辆加油口发射信号的感应器和用于执行控制器加油指令带动加油枪加油的机械手，所述感应器和摄像头连接控制器输入端，所述机械手连接控制器输出端，所述控制器根据发射器发送的加油口距离、方位数据和摄像头拍摄发射器与感应器对接的影像曝光线建立包含机械手及车辆加油口在内的空间直角坐标系，同时得出车辆加油口在空间直角坐标系中的空间坐标位置数据后确定机械手的空间移动数据及路径规划，并控制机械手根据路径和空间移动数据带动加油枪伸入车辆加油口并进行加油。
[0006]当车辆驶入指定的位置，打开加油口盖，车辆加油口上的发射器发送光波信号给感应器，感应器感应发射信号启动摄像头和控制器工作，摄像头拍摄光波在图像中的曝光线结合感应器接收的车辆加油口的方位和距离数据确定以机械手为数轴建立空间直角坐标系，机械手的底部支撑点位坐标原点，机械手为Z轴，即有X轴、Y轴、Z轴，且为两两相互垂直的数轴，2轴向上，Y轴向前，X轴向右。由此确定车辆加油口在空间直角坐标上的空间位置数据，即在X轴、Y轴、Z轴上的数字，从而控制机械手运动带动加油枪伸入车辆加油口并进行加油，从而实现智能化自主加油。无需人工握着加油枪进行人工加油减少人工成本，简化加油流程。
[0007]在上述的智能自主加油装置中，所述机械手包括主体、带动主体横向平行移动的导轨、用于带动主体上下及左右移动的动力组件，主体包括支撑座和支撑臂，支撑座垂直设置于导轨上，动力组件设置于支撑臂上，所述动力组件包括液压缸和连接液压缸的液压杆，所述液压缸通过继电器电连接控制器。这里控制器通过控制主体在导轨上的横向水平运动可以把机械手与车辆加油口在同一平面内，同时控制器通过继电器控制液压缸带动液压杆运动控制支撑臂的上下左右运动，以实现带到加油枪准确的把枪口进入到车辆加油口中。
[0008]在上述的智能自主加油装置中，所述控制器还连接有用于检测液压杆运动里程的距离传感器、比例阀及行程开关。这里通过距离传感器的反馈信号及比例阀提高定位精度。同时由彳丁程开关提尚工作稳定性。
[0009]在上述的智能自主加油装置中，所述控制器还包括加油应用系统，控制器还连接有显示屏和输入键。输入键根据加油应用系统的加油步骤流程确定加油及缴费并在显示屏上进行显示。这里实现了自动加油、缴费的自动化控制操作。
[0010]在上述的智能自主加油装置中，所述控制器还连接有用于实现无线通信的无线通信模块。这里可以方便手机、平板等于控制器进行连接实现加油、缴费等流程的操作。
[0011]在上述的智能自主加油装置中，所述加油枪的枪口设置有橡胶盖，所述橡胶盖为圆台形，橡胶盖上端面紧配合于枪口的外壁，下端面通过弹簧连接于枪体。不仅减少枪口与车辆加油口的摩擦同时枪口与加油口能够密封，减少漏油的情况发生。
[0012]—种智能自主加油控制方法，其特征在于，本方法包括如下步骤:
[0013]A、信号采集:接收发射器发射车辆加油口方位和距离信号，采集车辆位于加油位置的影像数据，提取影像中发射器发射给感应器的图像曝光数据；
[0014]B、建立空间直角坐标系:控制器根据摄像头采集的信息建立包括机械手和车辆加油口在内的模拟空间直角坐系，空间直角坐系包括:X轴、Y轴、Z轴，Z轴向上，Y轴向前，X轴向右；
[0015]C、确定车辆加油口的坐标值:根据发射器发送的加油口距离、方位数据和摄像头拍摄发射器与感应器对接的影像曝光线得出车辆加油口在空间直角坐标系中的空间坐标位置数据，根据车辆加油口空间坐标值确定机械手的空间坐标系中分别在X轴、Y轴，Z轴的移动数据；
[0016]D、控制机械手与车辆加油口对接:根据机械手的空间坐标系中分别在X轴、Y轴，Z轴的移动数据确定机械手的移动步骤和路径，分别调整机械手在X轴方向的距离、Y轴方向的距离和Z轴方向的距离实现与车辆加油口的对接，将加油枪的枪口伸入到车辆加油口中。
[0017]当车辆驶入指定的位置，打开加油口盖，车辆加油口上的发射器发送光波信号给感应器，感应器感应发射信号启动摄像头和控制器工作，摄像头拍摄光波在图像中的曝光线结合感应器接收的车辆加油口的方位和距离数据确定以机械手为数轴建立空间直角坐标系，机械手的底部支撑点位坐标原点，机械手的加油前的状态位为Z轴，S卩有X轴、Y轴、Z轴，且为两两相互垂直的数轴，Z轴向上，Y轴向前，X轴向右。由此确定车辆加油口在空间直角坐标上的空间位置数据，即在X轴、Y轴、Z轴上的数字，从而控制机械手运动带动加油枪伸入车辆加油口并控制加油，从而实现智能化自主加油。
[0018]在上述的智能自主加油控制方法中，所述步骤A中，当需要加油的车辆停到固定的加油停车区域，同时设置于加油枪口上的感应器接收车辆加油口上的发射器信号启动摄像头拍摄及控制器启动工作。减少拍摄数据，同时也确定采集数据的有效性，能够简化控制器的数据处理过程，更加的智能化。
[0019]在上述的智能自主加油控制方法中，通过控制器或移动设备连接控制器进行选择确认加油、结束加油及支付信息。实现自动化一站式自动加油模式，实现互联网加模式能够更加便捷的实现自主加油、支付等。
[0020]在上述的智能自主加油控制方法中，结束加油后，机械手恢复到加油前状态。这里方便控制器内空间直角坐标系的建立，同时对加油反馈信息的自学习，能更加精确机械手带动加油枪到车辆加油口的动作。
[0021]与现有技术相比，本智能自主加油装置及控制方法中。具有以下优点:
[0022]1、本发明通过移动设备连接控制器或是控制器的按键输入确认加油、结束加油、付款等信息，实现远程支付、确认的操作更加智能化和个性化，使得加油行为更加简便。
[0023]2、本发明通过确定需要加油的车辆加油口在空间直角坐标系中的坐标值，从而精确控制机械手带动加油枪伸入车辆加油口实现