电池拆卸方法、装置、电子设备及存储介质与流程

文档序号:32753027发布日期:2022-12-31 02:00阅读:103来源:国知局
电池拆卸方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及计算机处理技术领域,尤其涉及一种电池拆卸方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.目前,在换电站中,通常会为电动汽车执行换电操作,即将电动汽车上的电池拆卸下来,换上满电电池,由此需要对车辆进行定位,指导机器人到指定位置抓取电池进行拆卸。
3.现有技术中,通常使用相机进行车辆轮廊识别和电池位置确定,再把电池坐标位置换算出来发送给换电机器人以实现引导机器人抓取车辆中的电池,但是相机的工作环境温度在-10℃以上,不能适应低温环境下的运行,同时相机存在易污染的问题,会导致引导效果差,进而导致电池拆卸效果差,易出错等问题。


技术实现要素:

4.本发明提供了一种电池拆卸方法、装置、电子设备及存储介质,以实现提高电池位置确定的准确性,提高电池拆卸效果,达到提高低温环境下电池拆卸效率的技术效果。
5.根据本发明的一方面,提供了一种电池拆卸方法,应用于换电站,所述换电站中包括电池拆卸设备和至少两个第一测距传感器,所述电池拆卸设备上设置有至少两个第二测距传感器,所述至少两个第一测距传感器的连接线平行于所述换电站中的换电通道,所述换电通道中包括车轮固定装置,该方法包括:
6.当检测到目标换电车辆的车轮位于所述车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与所述目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息;
7.根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定所述待拆卸电池与所述换电通道之间的夹角信息;
8.若所述夹角信息小于预设角度,则基于所述各垂直距离信息和所述位置信息,确定所述待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制所述电池拆卸设备移动至所述待校正位置时,分别确定各第二测距传感器与所述待拆卸电池之间的垂线距离信息;
9.基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与所述待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制所述电池拆卸设备移动至所述目标拆卸位置对所述待拆卸电池进行拆卸。
10.根据本发明的另一方面,提供了一种电池拆卸装置,该装置包括:
11.垂直距离信息确定模块,用于当检测到目标换电车辆的车轮位于所述车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与所述目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息;
12.夹角信息确定模块,用于根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定所述待拆卸电池与所述换电通道之间的夹角信息;
13.垂线距离信息确定模块,用于若所述夹角信息小于预设角度,则基于所述各垂直距离信息和所述位置信息,确定所述待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制所述电池拆卸设备移动至所述待校正位置时,分别确定各第二测距传感器与所述待拆卸电池之间的垂线距离信息;
14.目标拆卸位置确定模块,用于基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与所述待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制所述电池拆卸设备移动至所述目标拆卸位置对所述待拆卸电池进行拆卸。
15.根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
16.至少一个处理器;以及
17.与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
18.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的电池拆卸方法。
19.根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的电池拆卸方法。
20.本发明实施例的技术方案,通过当检测到目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息;根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息;若夹角信息小于预设角度,则基于各垂直距离信息和位置信息,确定待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制电池拆卸设备移动至待校正位置时,分别确定各第二测距传感器与待拆卸电池之间的垂线距离信息;基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制电池拆卸设备移动至目标拆卸位置对待拆卸电池进行拆卸,解决了现有技术中通过相机引导机器人进行电池拆卸导致拆卸效率低,准确性差的问题,实现了通过利用车轮固定装置对车辆车轮进行限位,也提高换电操作的稳定性,进而利用第一测距传感器对垂直于换电通道边缘线进行测距,得到垂直于边缘线的方向距离,进而利用第二测距传感器对待拆卸电池进行测距,得到纵向方向距离,进而确定目标拆卸位置,实现定位指引和拆卸,提高电池位置确定的准确性,提高电池拆卸效果,同时也能够适应低温环境下的电池拆卸。
21.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是根据本发明实施例一提供的一种电池拆卸方法的流程图;
24.图2是根据本发明实施例一所提供的电池拆卸系统的结构示意图;
25.图3是根据本发明实施例二所提供的电池拆卸方法的流程示意图;
26.图4是根据本发明实施例三提供的一种电池拆卸装置的结构示意图;
27.图5是实现本发明实施例的电池拆卸方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
29.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.实施例一
31.图1是根据本发明实施例一提供的一种电池拆卸方法的流程图,本实施例可适用于拆卸车辆中的电池的情况,该方法可以由电池拆卸装置来执行,该电池拆卸装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该电池拆卸装置可配置于计算机设备中。如图1所示,该方法包括:
32.s110、当检测到目标换电车辆的车轮位于所述车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与所述目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息。
33.需要说明的是,本技术方案可以应用于换电站中,为有换电需求的车辆拆卸电池,换电站中包括电池拆卸设备和至少两个第一测距传感器,电池拆卸设备可以为桁架机器人,电池拆卸设备上设置有至少两个第二测距传感器。第二测距传感器和第一测距传感器可以均为激光测距传感器,测距功能相同,所放置的位置是不同的。第二测距传感器固定装配在电池拆卸设备上,随电池拆卸设备移动。第一测距传感器可以装配在换电站中,各第一测距传感器放置位置的连接线平行于换电站中的换电通道,例如,各第一测距传感器均与换电通道边缘线的间距为50mm。换电通道中包括车轮固定装置,示例性的,可以参见图2,图2中c、d可以表示为第一测距传感器,安装在换电站上,用于检测与电池y方向的距离。a、b可以表示为第二测距传感器,用于检测与电池z方向的距离。车轮固定装置可以为减速带,减速带可以采用双减速带平行布置,减速带垂直于换电通道边缘线,用于对换电车辆的前轮进行限位。
34.其中,目标换电车辆可以理解为需要被拆卸电池的车辆。
35.在实际应用中,可以在用户将换电车辆可以驶入换电通道中,并将车轮卡在车轮固定装置中时,控制第一测距传感器向目标换电车辆中待拆卸电池发出激光进行照射,得到照射光线的直线距离,作为垂直距离信息。以是后续基于垂直距离信息判断车辆是否稳
定的停置在车轮固定装置中。
36.具体来说,当检测到目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息,包括:当检测到目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置时,生成第一测距传感器所对应的测距指令;基于测距指令,分别控制各第一测距传感器对待拆卸电池进行照射,得到各第一测距传感器所对应的垂直距离信息。
37.其中,测距指令可以是指具有用于指示执行测距操作的代码。
38.在实际应用中,可以当接收到上传的电池拆卸请求时,认为检测到了目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置,也可以是用户在触发了电池拆卸控件时,认为目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置,此时可以生成第一测距传感器所对应的测距指令,利用测距指令分别控制各第一测距传感器照射,得到各第一测距传感器与待拆卸电池之间的垂直距离信息。例如,可以继续参见图2,换电车辆驶入换电通道,车辆前轮停泊在减速带里,换电车辆松手刹、下电,进一步的,系统通过控制c和d激光测距传感器来识别换电车辆在换电通道内y方向位置,即传感器与电池端面的间距值,作为垂直距离信息。
39.s120、根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定所述待拆卸电池与所述换电通道之间的夹角信息。
40.需要说明的是,车轮固定装置(即减速带)垂直于换电通道边缘线放置,如果目标换电车辆未稳定的放置于车轮固定装置,那么可能存在车辆偏斜于换电通道边缘线放置,导致待拆卸电池随车辆偏斜放置,进而导致拆卸指引出错的情况。
41.为了保证电池拆卸的安全性和准确性,可以通过比较分析各垂直距离信息,判断目标换电车辆是否稳定放置于车轮固定装置,例如,可以继续参见图2,如果c和d激光测距传感器与待拆卸电池之间的间距值相差很小,可以认为待拆卸电池的侧面是换电通道边缘线平行,相应的,与减速带垂直,即认为目标换电车辆稳定的放置于车轮固定装置。为了提高检测的准确性,还可以基于各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息,实现方式可以是:基于最大垂直距离信息和最小垂直距离信息,确定距离差值,并基于最大垂直距离信息对应的第一测距传感器和最小垂直距离信息对应的第一测距传感器的位置信息,确定间距信息;基于距离差值和间距信息,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息。
42.需要说明的是,第一测距传感器的数量可以为两个,或多于两个。如果数量为两个,那么可以将这两个第一测距传感器所对应的垂直距离信息作差,得到距离差值。同时,可以基于这两个第一测距传感器的位置信息,确定两者之间的间距,即间距信息,间距信息是平行于换电通道边缘线(图2所示的x轴方向)的,距离差值是垂直于换电通道边缘线的。可以将间距信息和距离差值代入反正切函数中,得到待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息。例如,参见图2,可以将c和d激光传感器的间距d1与c和d两者检测距离差值d2代入公式arctan(d2/d1)来计算电池与x轴(换电通道边缘线)的夹角。以基于夹角信息判断目标换电车辆是否稳定的放置于车轮固定装置。
43.在上述方案的基础上,如果第一测距传感器的数量为多个,那么可以将最大垂直距离信息和最小垂直距离信息作差得到距离差值,并基于距离差值以及这两个第一测距传感器之间的间距,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息。
44.s130、若所述夹角信息小于预设角度,则基于所述各垂直距离信息和所述位置信息,确定所述待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制所述电池拆卸设备移动至所述待校正位置时,分别确定各第二测距传感器与所述待拆卸电池之间的垂线距离信息。
45.其中,预设角度可以为3

,也可以为4


46.在实际应用中,可以将夹角信息与预设角度进行分析比对,当夹角信息小于预设角度时,认为车辆停置状态良好,且待拆卸电池在第一测距传感器的测距视野内,进一步的,可以基于垂直距离信息和第一测距传感器的位置信息输出待拆卸电池的位置信息,作为待校正位置。可以控制电池拆卸设备移动至待校正位置,当电池拆卸设备移动至待校正位置时,分别控制各第二测距传感器对待拆卸电池进行照射,得到各第二测距传感器的照射距离,作为垂线距离信息。示例性的,继续参见图2,系统判断夹角信息小于3

时,可以基于垂直距离信息输出待拆卸电池在y方向位置,并控制桁架机器人行进至该位置。当桁架机器人到达此位置时,通过a和b激光测距传感器向电池z方向的进行照射,得到z方向的照射距离。
47.需要说明的是,第一测距传感器的位置信息是空间上的三维位置信息,位置信息中包括第一轴坐标信息、第二轴坐标信息和第三轴坐标信息,结合图2中所示的x轴、y轴和z轴进行解释,第一轴坐标信息可以理解为空间上的x轴坐标,第二轴坐标信息可以理解为空间上的y轴坐标,第三轴坐标信息可以理解为空间上的z轴坐标。具体来说,在基于各垂直距离信息和位置信息,确定待拆卸电池对应的待校正位置的过程中,可以对各垂直距离信息均值处理,得到平均距离信息;基于平均距离信息、第一轴坐标信息、第二轴坐标信息和第三轴坐标信息,确定待校正位置。
48.在实际应用中,各第一测距传感器之间存在一定的间距,为了提高电池位置确定的准确性,可以对各垂直距离信息进行均值处理,将得到的均值作为平均距离信息,此时的平均距离信息为垂直于换电通道边缘线,方向为图2中y轴方向。可以利用平均距离信息和第一测距传感器在空间y轴的坐标(即第二轴坐标信息),确定待拆卸电池在y轴的坐标。可以将各第一测距传感器之间的x轴方向的中点作为待拆卸电池在x轴的坐标。为了保证使第二测距传感器可以位于待拆卸电池的顶部,后续可以照射到顶部端面,可以在第一测距传感器在z轴的坐标即第三轴坐标信息的基础上加上预设距离,得到待拆卸电池在z轴的坐标,或者可以将预设的坐标值作为待拆卸电池在z轴的坐标,或者还可以基于电池拆卸设备的高度信息,确定待拆卸电池在z轴的坐标。进而,可以根据待拆卸电池在x轴、y轴和z轴的坐标,得到待校正位置。
49.可选的,还包括:若夹角信息不小于预设角度,则生成与目标换电车辆相对应的位置异常提示信息,以使用户基于位置异常提示信息对目标换电车辆的停置位置进行修正,并重新确定修正后的目标换电车辆中待拆卸电池与各第一测距传感器之间的垂直距离信息。
50.其中,位置异常提示信息可以为语音播报信息,也可以为警示灯显示信息,还可以是系统页面的窗口弹窗信息。
51.在实际应用中,当夹角信息不小于预设角度时,可以认为目标换电车辆的放置位置偏斜于换电通道,车轮未稳定放置于车轮固定装置中,此时可以生成位置异常提示信息进行预警,以使用户在接收到位置异常提示信息后,可以及时对目标换电车辆的停置位置
进行修正,保证车轮稳定放置于车轮固定装置中,并基于修正位置后的目标换电车辆,重新确定待拆卸电池与各第一测距传感器之间的垂直距离信息,并根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息。
52.s140、基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与所述待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制所述电池拆卸设备移动至所述目标拆卸位置对所述待拆卸电池进行拆卸。
53.其中,参考距离信息可以为预设的距离阈值,参考距离信息中可以包括多个距离阈值,如第一距离和第二距离,第一距离大于第二距离。
54.需要说明的是,为了提高电池拆卸的准确性,可以通过判断第二测距传感器是否照射到电池端面,来实现换电车辆的泊车定位检测,例如,当第二测距传感器未照射到电池端面时,可以存在第二测距传感器照射到了地面,后续可以通过移动电池拆卸设备在x方向的位移,使第二测距传感器照射到电池端面,进而使电池拆卸设备距电池较近,可以准确的抓取到待拆卸电池。
55.在实际应用中,当第二测距传感器的数量为两个时,在移动电池拆卸设备在x方向移动时,可能存在两个第二测距传感器均在电池端面上,可以是电池拆卸设备距离电池太近,这种情况是不能准确估计电池拆卸设备的机械手的位置的。也可能存在两个第二测距传感器均未在电池端面上,可以是电池拆卸设备距离电池太远;还可能存在一个第二测距传感器在电池端面上,另一个第二测距传感器未在电池端面上,在电池左右空隙中,这种情况可以通过将电池拆卸设备的机械手放置空隙中抓取电池。相应的,可以通过各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,以控制电池拆卸设备移动至目标拆卸位置对所述待拆卸电池进行拆卸。具体来说,确定目标拆卸位置的实现方式可以是:确定各垂线距离信息之间的差值信息;若差值信息大于第一距离,则从各第二测距传感器中确定出与目标换电车辆中目标部件距离最远的目标测距传感器;若目标测距传感器的垂线距离信息小于第二距离,则将电池拆卸设备的当前位置信息作为目标拆卸位置。
56.其中,第一距离是基于待拆卸电池的高度信息确定的,其数值可以稍小于所述高度信息。例如,如果电池的高度一般在1.7米~2.2米范围内,那么第一距离可以为1米。第二距离可以为传感器检测距离与电池高度之间的偏差阈值,如可以为100mm。目标部件可以为车头,也可以为车尾,需要说明的是,可以根据待拆卸电池左右距车头和车尾的空隙确定,例如,若待拆卸电池侧面在车头方向的空隙较大,则将车头作为目标部件,以使后续可以从较大空隙中抓取电池。
57.在实际应用中,当第二测距传感器的数量为两个时,可以将这两个第二测距传感器对应的垂线距离信息作差,得到差值信息,如果差值信息大于第一距离,可以认为一个第二测距传感器在电池端面上,另一个第二测距传感器未在电池端面上。如果垂线距离信息均大于第一距离,可以认为两个第二测距传感器均未在电池端面上。如果垂线距离信息均小于第二距离,可以认为两个第二测距传感器均在电池端面上。可以当差值信息大于第一距离时,从各第二测距传感器中确定出与目标换电车辆中目标部件距离最远的目标测距传感器,如果目标测距传感器的垂线距离信息小于第二距离,可以说明目标测距传感器在电池端面上,另一个测距传感器未在电池端面上,那么可以将电池拆卸设备的当前位置信息
作为目标拆卸位置,进行抓取。例如,参见图2,可以将距离车头较远的a作为目标测距传感器,当b与a的检测距离差值大于第一距离(如1米)时,且a的检测距离与电池的高度h偏差在第二距离(如100mm)内时,表示满足电池抓取要求,可以进行抓取。
58.可选的,还包括:若各垂线距离信息均大于第一距离,则控制电池拆卸设备向靠近待拆卸电池的方向移动,并重新确定各第二测距传感器与待拆卸电池之间的垂线距离信息,以基于重新确定的垂线距离信息和预设的距离信息,确定与待拆卸电池相对应的目标拆卸位置。
59.在实际应用中,如果各垂线距离信息均大于第一距离,可以说明两个第二测距传感器均未在电池端面上,此时可以控制电池拆卸设备向靠近待拆卸电池的方向移动,如参见图2,当a、b的检测距离信息均大于第一距离(1米)时,说明ba传感器检测点均在电池边界外,可以控制桁架机器人往车尾方向行驶,直到a、b传感器检测合格,当满足电池抓取要求时,进行抓取。
60.可选的,还包括:若各垂线距离信息均小于第二距离,则控制电池拆卸设备向靠近目标换电车辆中目标部件的方向移动,并重新确定各第二测距传感器与待拆卸电池之间的垂线距离信息,以基于重新确定的垂线距离信息和预设的距离信息,确定与待拆卸电池相对应的目标拆卸位置。
61.需要说明的是,如果各垂线距离信息均小于第二距离,可以说明两个第二测距传感器均在电池端面上,此时可以控制电池拆卸设备向靠近目标换电车辆中目标部件的方向移动,如参见图2,当a、b的检测距离与电池高度h之间的偏差均在第二距离(如100mm)内时,说明b、a传感器检测点均在电池边界内,可以控制桁架机器人往车头方向行驶,直到a、b传感器检测合格,当满足电池抓取要求时,进行抓取允许换电。
62.本实施例的技术方案,通过当检测到目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息;根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息;若夹角信息小于预设角度,则基于各垂直距离信息和位置信息,确定待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制电池拆卸设备移动至待校正位置时,分别确定各第二测距传感器与待拆卸电池之间的垂线距离信息;基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制电池拆卸设备移动至目标拆卸位置对待拆卸电池进行拆卸,解决了现有技术中通过相机引导机器人进行电池拆卸导致拆卸效率低,准确性差的问题,实现了通过利用车轮固定装置对车辆车轮进行限位,也提高换电操作的稳定性,进而利用第一测距传感器对垂直于换电通道边缘线进行测距,得到垂直于边缘线的方向距离,进而利用第二测距传感器对待拆卸电池进行测距,得到纵向方向距离,进而确定目标拆卸位置,实现定位指引和拆卸,提高电池位置确定的准确性,提高电池拆卸效果,同时也能够适应低温环境下的电池拆卸。
63.实施例二
64.作为上述实施例的一可选实施例,图3是根据本发明实施例二所提供的电池拆卸方法的流程示意图。具体的,可以参见下述具体内容。
65.在实际应用中,本技术方案可以通过激光测距传感器、控制器和车轮固定装置共同实现,车轮固定装置可以为减速带,可以采用双减速带平行布置,对换电车辆的前轮进行
限位,如,通过平行减速带,对换电车辆的前轮进行限位,换电车辆泊车后松开刹车,通过减速带来实际车辆的泊车居中,平行减速带的间距需在考虑最大胎压下,对车辆的泊车限位精度不大于25mm。激光测距传感器包括第一测距传感器和第二测距传感器,第一测距传感器包括激光测距传感器a和激光测距传感器b,安装在桁架机器人(即电池拆卸设备)上,随桁架机器人移动,检测电池包的前或后边缘,来判断x方向泊车后电池是否满足换电要求。a与b在电池包顶部的投影光点沿x轴方向间距宜设置为30mm(20~50mm),当检测电池包的前边缘,可使用a检测桁架机器人与电池在z方向的差距;当检测电池包的后边缘,可使用b检测桁架机器人与电池在z方向的差距。第二测距传感器包括激光测距传感器c和激光测距传感器d,安装在换电站上,检测电池包y方向的位置,c和d与电池包边缘的间距可以均设置为50mm(20~100mm),以使通过c与d的差值来计算电池与x轴的夹角是否满足换电要求,参见图2。
66.示例性的,参见图3,当目标换电车辆驶入换电通道,前轮停泊在减速带里,换电车辆松手刹、下电时,控制器通过c和d激光测距传感器进行y轴测距,识别换电车辆在换电通道内y方向位置,和待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息,例如,通过c和d激光传感器检测其与电池包的间距和为y,以y/2作为泊车传感器与电池端面的间距值,记为d1,将c和d传感器的间距d1与两者检测距离差值d2输入公式arctan(d2/d1),解算计算电池与x轴的夹角。进一步的,控制器判断夹角是否小于预设角度(如3

),若夹角不大于预设角度,输出y方向位置,得到待校正位置,并控制桁架机器人行进至该位置;若夹角大于预设角度,报警提示换电车辆校正。进一步的,当桁架机器人到达待校正位置时,通过a和b激光测距传感器来识别电池在x方向是否满足要求。需要说明的是,ab传感器检测电池前边缘时,首先b反馈的距离数据要大于a,即b检测点超出电池边界,a检测点在电池边界内;否则,检测电池后边缘时,a反馈的距离数据要大于b,即a检测点超出电池边界,b检测点在电池边界内。可以当b与a检测距离之间的差值大于预设的第一距离(如电池的高度在1.7~2.2米范围内,则第一距离为1米),且a的检测距离与电池的高度h之间的偏差在第二距离(如100mm)内时,表示电池x方向满足要求,此时可以进行z轴距离确认,得到目标拆卸位置,并控制桁架机器人移动至目标拆卸位置对待拆卸电池进行拆卸。如果a和b的检测距离均在100mm内时,说明b、a传感器检测点均在电池边界内,可控制桁架机器人往车头方向行驶,直到a、b传感器检测合格,使电池在x方向满足要求。如果a、b的检测距离均大于1米时,说明b、a传感器检测点均在电池边界外,可以控制桁架机器人往车尾方向行驶,直到ab传感器检测合格,使电池在x方向满足要求,当电池在x方向满足要求时,通过a传感器输出z方向桁架机器人与电池的高度差,并允许换电,执行电池拆卸操作。
67.本技术方案通过布置减速带和激光测距传感器的方法,实现换电车辆的泊车定位检测,同时通过换电站的实际工作环境,选择匹配该工作环境温度范围内的激光测距传感器,满足低温环境下的可靠稳定运行,提高电池拆卸的稳定性。
68.本实施例的技术方案,通过当检测到目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息;根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息;若夹角信息小于预设角度,则基于各垂直距离信息和位置信息,确定待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制电池拆卸设备移动至待校正位置时,分别确定各第二测距传
感器与待拆卸电池之间的垂线距离信息;基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制电池拆卸设备移动至目标拆卸位置对待拆卸电池进行拆卸,解决了现有技术中通过相机引导机器人进行电池拆卸导致拆卸效率低,准确性差的问题,实现了通过利用车轮固定装置对车辆车轮进行限位,也提高换电操作的稳定性,进而利用第一测距传感器对垂直于换电通道边缘线进行测距,得到垂直于边缘线的方向距离,进而利用第二测距传感器对待拆卸电池进行测距,得到纵向方向距离,进而确定目标拆卸位置,实现定位指引和拆卸,提高电池位置确定的准确性,提高电池拆卸效果,同时也能够适应低温环境下的电池拆卸。
69.实施例三
70.图4是根据本发明实施例三提供的一种电池拆卸装置的结构示意图,所述装置应用于换电站,所述换电站中包括电池拆卸设备和至少两个第一测距传感器,所述电池拆卸设备上设置有至少两个第二测距传感器,所述至少两个第一测距传感器的连接线平行于所述换电站中的换电通道,所述换电通道中包括车轮固定装置。如图4所示,该装置包括:垂直距离信息确定模块410、夹角信息确定模块420、垂线距离信息确定模块430和目标拆卸位置确定模块440。
71.其中,垂直距离信息确定模块410,用于当检测到目标换电车辆的车轮位于所述车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与所述目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息;夹角信息确定模块420,用于根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定所述待拆卸电池与所述换电通道之间的夹角信息;垂线距离信息确定模块430,用于若所述夹角信息小于预设角度,则基于所述各垂直距离信息和所述位置信息,确定所述待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制所述电池拆卸设备移动至所述待校正位置时,分别确定各第二测距传感器与所述待拆卸电池之间的垂线距离信息;目标拆卸位置确定模块440,用于基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与所述待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制所述电池拆卸设备移动至所述目标拆卸位置对所述待拆卸电池进行拆卸。
72.本实施例的技术方案,通过当检测到目标换电车辆的车轮位于车轮固定装置时,分别确定各第一测距传感器与目标换电车辆中待拆卸电池之间的垂直距离信息;根据各垂直距离信息以及各第一测距传感器所对应的位置信息,确定待拆卸电池与换电通道之间的夹角信息;若夹角信息小于预设角度,则基于各垂直距离信息和位置信息,确定待拆卸电池对应的待校正位置,以在控制电池拆卸设备移动至待校正位置时,分别确定各第二测距传感器与待拆卸电池之间的垂线距离信息;基于各垂线距离信息和预设的参考距离信息,确定与待拆卸电池相对应的目标拆卸位置,并控制电池拆卸设备移动至目标拆卸位置对待拆卸电池进行拆卸,解决了现有技术中通过相机引导机器人进行电池拆卸导致拆卸效率低,准确性差的问题,实现了通过利用车轮固定装置对车辆车轮进行限位,也提高换电操作的稳定性,进而利用第一测距传感器对垂直于换电通道边缘线进行测距,得到垂直于边缘线的方向距离,进而利用第二测距传感器对待拆卸电池进行测距,得到纵向方向距离,进而确定目标拆卸位置,实现定位指引和拆卸,提高电池位置确定的准确性,提高电池拆卸效果,同时也能够适应低温环境下的电池拆卸。
73.在上述装置的基础上,可选的,所述垂直距离信息确定模块410,包括测距指令确
定单元和垂直距离信息确定单元。
74.测距指令确定单元,用于当检测到目标换电车辆的车轮位于所述车轮固定装置时,生成第一测距传感器所对应的测距指令;
75.垂直距离信息确定单元,用于基于所述测距指令,分别控制各第一测距传感器对所述待拆卸电池进行照射,得到各第一测距传感器所对应的垂直距离信息。
76.在上述装置的基础上,可选的,所述夹角信息确定模块420,包括间距信息确定单元和夹角信息确定单元。
77.间距信息确定单元,用于基于最大垂直距离信息和最小垂直距离信息,确定距离差值,并基于所述最大垂直距离信息对应的第一测距传感器和所述最小垂直距离信息对应的第一测距传感器的位置信息,确定间距信息;
78.夹角信息确定单元,用于基于所述距离差值和所述间距信息,确定所述待拆卸电池与所述换电通道之间的夹角信息。
79.在上述装置的基础上,可选的,所述垂线距离信息确定模块430,还包括平均距离信息确定单元和待校正位置确定单元。
80.平均距离信息确定单元,用于对所述各垂直距离信息均值处理,得到平均距离信息;
81.待校正位置确定单元,用于基于所述平均距离信息、所述第一轴坐标信息、所述第二轴坐标信息和所述第三轴坐标信息,确定所述待校正位置。
82.在上述装置的基础上,可选的,所述装置还包括,位置修正模块。
83.位置修正模块确定单元,用于若所述夹角信息不小于预设角度,则生成与所述目标换电车辆相对应的位置异常提示信息,以使用户基于所述位置异常提示信息对所述目标换电车辆的停置位置进行修正,并重新确定修正后的目标换电车辆中待拆卸电池与各第一测距传感器之间的垂直距离信息。
84.在上述装置的基础上,可选的,所述第二测距传感器的数量为两个,所述参考距离信息中包括第一距离和第二距离,所述目标拆卸位置确定模块440,包括差值信息确定单元、目标测距传感器确定单元和目标拆卸位置确定单元。
85.差值信息确定单元,用于确定各垂线距离信息之间的差值信息;
86.目标测距传感器确定单元,用于若所述差值信息大于所述第一距离,则从各第二测距传感器中确定出与所述目标换电车辆中目标部件距离最远的目标测距传感器;其中,所述第一距离是基于所述待拆卸电池的高度信息确定的;
87.目标拆卸位置确定单元,用于若所述目标测距传感器的垂线距离信息小于所述第二距离,则将电池拆卸设备的当前位置信息作为所述目标拆卸位置。
88.在上述装置的基础上,可选的,所述目标拆卸位置确定模块440,还用于若各垂线距离信息均大于第一距离,则控制所述电池拆卸设备向靠近所述待拆卸电池的方向移动,并重新确定各第二测距传感器与所述待拆卸电池之间的垂线距离信息,以基于重新确定的垂线距离信息和预设的距离信息,确定与所述待拆卸电池相对应的目标拆卸位置。
89.在上述装置的基础上,可选的,所述目标拆卸位置确定模块440,还用于若各垂线距离信息均小于第二距离,则控制所述电池拆卸设备向靠近所述目标换电车辆中目标部件的方向移动,并重新确定各第二测距传感器与所述待拆卸电池之间的垂线距离信息,以基
于重新确定的垂线距离信息和预设的距离信息,确定与所述待拆卸电池相对应的目标拆卸位置。
90.本发明实施例所提供的电池拆卸装置可执行本发明任意实施例所提供的电池拆卸方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
91.实施例四
92.图5是实现本发明实施例的电池拆卸方法的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
93.如图5所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
94.电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
95.处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如电池拆卸方法。
96.在一些实施例中,电池拆卸方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的电池拆卸方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行电池拆卸方法。
97.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至
少一个输出装置。
98.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
99.在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
100.为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
101.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
102.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与vps服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
103.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
104.上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
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