一种一体化蛇形臂充电机器人装置及系统的制作方法

本实用新型涉及充电机器人技术领域，特别涉及一种一体化蛇形臂充电机器人装置及系统。

背景技术：

随着我国经济的发展和社会的不断进步，汽车已经成为现代人不可获缺的代步工具。同时由于未来汽车低碳化、智能化等大趋势的发展，电动汽车的普及将越来越广，然而城市中土地稀少，无法建设更多的充电站来满足越来越多的电动汽车数量。伴随着科技的不断发展与进步，快充技术将越发成熟，未来的充电模式将会像现在的加油站模式一样，即充即走。同时由于无人驾驶等技术的成熟，现在从汽车充电都是需要人工下车手动充电，这样会增加充电时间，影响充电效率，容易出现充电站车辆堵塞，人工进行充电枪的插拔显然不再符合相应趋势，势必需要一种无人的自动充电模式。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种一体化蛇形臂充电机器人装置及系统，解决了需要人工下车手动充电的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种一体化蛇形臂充电机器人装置及系统，包括充电岛、控制驱动器、充电视觉装置、蛇形机器臂、一体化充电枪和充电盖开合装置，所述充电岛内包括第一埋置内腔，所述控制驱动器安装在所述第一埋置内腔内，所述充电视觉装置、所述蛇形机器臂分别安装在所述充电岛的上方，所述一体化充电枪、所述充电盖开合装置分别安装在所述蛇形机器臂的末端，所述充电视觉装置、所述蛇形机器臂、所述一体化充电枪、所述充电盖开合装置分别与所述控制驱动器电性连接。

进一步地，所述蛇形机器臂包括蛇形臂、充电电缆、驱动装置和多个牵拉绳束，所述蛇形臂的下端与所述驱动装置活动连接，所述蛇形臂包括多个虎克节，多个所述虎克节依次首尾活动连接，各所述虎克节分别通过对应的所述牵拉绳束与驱动装置连接，所述蛇形臂具有中空内腔，所述充电电缆穿过所述中空内腔与所述一体化充电枪连通。

进一步地，所述一体化充电枪包括法兰和充电枪，所述充电枪通过所述法兰安装在所述蛇形机器臂的末端上。

进一步地，所述充电盖开合装置包括真空吸盘和伸缩气缸，所述真空吸盘通过伸缩气缸安装在所述一体化充电枪的侧面上，所述伸缩气缸与所述控制驱动器电性连接。

进一步地，所述充电视觉装置包括第一摄像头、第一摄像支架、第二摄像头和第二摄像头支架，所述第一摄像头通过所述第一摄像支架安装在所述蛇形机器臂一侧，所述第二摄像头通过所述第二摄像头支架安装在所述充电岛的上方，所述第一摄像头和所述第二摄像头都与所述控制驱动器电性连接。

一种一体化蛇形臂充电机器人系统，包括智能充电装置以及所述一体化蛇形臂充电机器人装置；所述智能充电装置内设有人机交互系统，所述智能充电装置安装在所述充电岛上，所述智能充电装置通过电缆与所述一体化充电枪相连。

进一步地，一种一体化蛇形臂充电机器人系统还包括充电站控制系统和二个停车区，所述充电站控制系统分别与所述智能充电装置、所述一体化蛇形臂充电机器人装置电性连接。

采用上述技术方案，由于采用充电视觉装置检测对车辆进行定位，通过控制驱动器发送指令给蛇形机器臂带动一体化充电枪进入到车辆充电口充电，这样可以实现自动充电，不需人工下车手动充电，这样能够节省充电时间，提高充电效率，避免出现充电站车辆堵塞。

附图说明

图1是本发明实施例一体化蛇形臂充电机器人装置的剖视图；

图2是本发明实施例一体化蛇形臂充电机器人装置中蛇形机器臂的立体示意图；

图3是本发明实施例一体化蛇形臂充电机器人装置中蛇形机器臂的后视图；

图4是图3的a-a剖面图；

图5是本发明实施例一体化蛇形臂充电机器人系统的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1至图5，本实用新型提供的一种一体化蛇形臂充电机器人装置及系统，包括充电岛10、控制驱动器20、充电视觉装置31、蛇形机器臂40、一体化充电枪50和充电盖开合装置60，所述充电岛10内包括第一埋置内腔，所述控制驱动器20安装在所述第一埋置内腔内，所述充电视觉装置31、所述蛇形机器臂40分别安装在所述充电岛10的上方，所述一体化充电枪50、所述充电盖开合装置60分别安装在所述蛇形机器臂40的末端，所述充电视觉装置31、所述蛇形机器臂40、所述一体化充电枪50、所述充电盖开合装置60分别与所述控制驱动器20电性连接。

本技术方案的充电岛10为高出地面的构筑物，采用埋地方式，把控制驱动器20安装在充电岛10内的第一埋置内腔内，将控制驱动器20的电气控制元件与与外界环境隔离，解决了现有机器人ip防护等级的相关问题；使用时，车辆80驶入充电站后，停在指定的充电位置，控制驱动器20接收到充电指令后，向充电视觉装置31发送车辆80充电口的定位指令；充电视觉装置31对车辆80的轮廓位置及充电口进行拍照定位，获得车辆80充电口的位置信息，并将位置信息反馈回控制驱动器20，控制驱动器20根据位置信息控制蛇形机器臂40动作，蛇形机器臂40控制充电盖开合装置60开启车辆80的充电盖，接着，蛇形机器臂40控制一体化充电枪50插入车辆80的充电口，智能充电装置70收到插入到位信号后进行充电作业；该装置既能实现自动充电，使得司机不必自行下车进行手动充电，还能满足ip防护等级的要求，能很好提升了顾客体验。

所述蛇形机器臂40包括蛇形臂41、充电电缆、驱动装置42和多个牵拉绳束，所述蛇形臂41的下端与所述驱动装置42活动连接，所述蛇形臂41包括多个虎克节411，多个所述虎克节411依次首尾活动连接，各所述虎克节411分别通过对应的所述牵拉绳束与驱动装置42连接，所述蛇形臂41具有中空内腔，所述充电电缆穿过所述中空内腔与所述一体化充电枪50连通。蛇形机器臂40为机械结构，把控制蛇形机器臂40的电气结构设在控制驱动器20内，可以实现充电现场对ip防护等级的要求；充电电缆内置在蛇形臂41内，提升蛇形臂41内部空间的利用率，并有效的保护充电电缆与地面摩擦造成的磨损，提高设备寿命，节约设备成本。

所述一体化充电枪50包括法兰51和充电枪52，所述充电枪52通过所述法兰51安装在所述蛇形机器臂40的末端上。一体化充电枪50保留现有的充电枪结构，将后端固定到蛇形机器臂40的末端内，减少抓取枪所产生的误差，同时减少抓取充电枪所需的复杂末端夹持结构。

所述充电盖开合装置60包括真空吸盘61和伸缩气缸62，所述真空吸盘61通过伸缩气缸62安装在所述一体化充电枪50的侧面上，所述伸缩气缸62与所述控制驱动器20电性连接。充电盖开合装置60用于车辆80充电口外盖和内盖的开合，使用时，伸缩气缸62驱动真空吸盘61吸取车辆80充电口的外盖或内盖，然后转动蛇形机器臂40，可开合车辆80充电口的外盖或内盖。

所述充电视觉装置31包括第一摄像头311、第一摄像支架312、第二摄像头313和第二摄像头支架314，所述第一摄像头311通过所述第一摄像支架312安装在所述蛇形机器臂40一侧，所述第二摄像头313通过所述第二摄像头支架314安装在所述充电岛10的上方，所述第一摄像头311和所述第二摄像头313都与所述控制驱动器20电性连接。使用时，利用第二摄像头313获取车辆的轮廓位置信息，利用第一摄像头311拍摄获取车辆80充电口的位置信息，并将位置信息反馈回控制驱动器20，通过计算得到充电口的坐标位置。

一种一体化蛇形臂充电机器人系统，包括智能充电装置70以及所述一体化蛇形臂充电机器人装置；所述智能充电装置70内设有人机交互系统，所述智能充电装置70安装在所述充电岛10上，所述智能充电装置70通过电缆与所述一体化充电枪50相连。人机交互系统包括充电电量及时长显示等充电信息。

一种一体化蛇形臂充电机器人系统还包括充电站控制系统和二个停车区，所述充电站控制系统分别与所述智能充电装置70、所述一体化蛇形臂充电机器人装置电性连接。充电站控制系统用于接收充电信息，并根据现场车位情况指挥车辆到达指定充电位；整个充电过程可以自动完成对车辆80的充电工作，司机全程无须下车，提升了顾客体验，提高了工作效率。

综上所述，本实用新型通过采用充电视觉装置检测对车辆进行定位，通过控制驱动器发送指令给蛇形机器臂带动一体化充电枪进入到车辆充电口充电，这样可以实现自动充电，不需人工下车手动充电，这样能够节省充电时间，提高充电效率，避免出现充电站车辆堵塞。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。