基于機(jī)器人的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)及其自動(dòng)插接的研究.pdf

1、隨著電動(dòng)汽車的逐漸推廣和使用，其配套的基礎(chǔ)充電設(shè)施也需要大力發(fā)展。目前充電設(shè)施使用的都依賴人工操作，尤其對(duì)于分時(shí)租賃的電動(dòng)汽車而言，無法帶給用戶良好的體驗(yàn)，并且存在安全隱患。如果能在電動(dòng)汽車充電上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，可以減少工作人員和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低充電站的管理成本，提升充電設(shè)施自動(dòng)化程度，極大地提高用戶體驗(yàn)和操作安全性。本文結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用較為普遍和可靠的技術(shù)，對(duì)自動(dòng)充電系統(tǒng)的進(jìn)行一系列的研究工作，旨在開發(fā)出一套操作自動(dòng)化、運(yùn)行可靠穩(wěn)定，且有完

2、備功能并適宜在城市普遍推廣的電動(dòng)汽車自動(dòng)充電系統(tǒng)。
　　對(duì)電動(dòng)汽車自動(dòng)充電功能實(shí)現(xiàn)所需要的硬件設(shè)備進(jìn)行研究，確定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案并完成了硬件的選取，以雙目視覺傳感器作為定位裝置，機(jī)器人為自動(dòng)充電的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，工控機(jī)作為控制中心控制系統(tǒng)的運(yùn)行。并根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行功能的要求，完成系統(tǒng)外部控制電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供電、設(shè)備保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行控制等功能。
　　在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)器人自動(dòng)插接軌跡進(jìn)行合理規(guī)劃，編寫了機(jī)器人內(nèi)部數(shù)據(jù)接收和

3、軌跡規(guī)劃程序。通過分析自動(dòng)插接過程，制定插接控制策略，采用阻抗控制方法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端力控制完成位姿調(diào)整，有效防止了插接過程中的卡阻問題。
　　研究并分析了系統(tǒng)硬件通信協(xié)議，完成了電動(dòng)汽車自動(dòng)充電系統(tǒng)控制中心軟件設(shè)計(jì)，包括與視覺傳感器的通信模塊、與機(jī)器人通信模塊、GPIO程序模塊等，實(shí)現(xiàn)了控制中心與視覺傳感器和機(jī)器人的通信與數(shù)據(jù)傳送以及系統(tǒng)狀態(tài)獲取與控制。
　　完成了系統(tǒng)硬件安裝和調(diào)試，進(jìn)行了視覺傳感器精度測(cè)試及機(jī)器人自動(dòng)插接