应用案例｜基于三维机器视觉的机器人引导电动汽车充电头自动插拔应用方案-CSDN博客

Part.1 项目背景

人类对减少温室气体排放、提高能源效率以及减少对化石燃料的依赖加速了电动汽车的普及然而电动汽车的充电依然面临一些挑战。传统的电动汽车充电通常需要人工干预插入和拔出充电头这不仅可能导致操作错误还会引起不必要的延误。

为了解决以上痛点自动化充电技术应运而生。基于三维机器视觉的机器人系统可以实现电动汽车充电头的自动插拔这种自动化应用不仅提供了便利性还减少了人为操作错误和提高充电设备的利用率。

Part.2 解决方案

该解决方案由硬件配置、软件算法组成。

硬件配置

机器人臂具有足够的自由度和稳定性以执行插拔操作。

三维视觉传感器选用显扬科技HY-M5三维视觉系统该系统成像快、精度高HY-M5扫描速度为10-300Hz扫描精度能精确至±0.01mm配合自研智能算法能够快速准确获取汽车充电口和充电头的位置。

力传感器安装在机器人臂的握持端用于监测插拔过程中的力。

软件算法

目标检测与跟踪使用三维视觉传感器检测和跟踪电动汽车充电口和充电头的位置。

路径规划根据目标位置信息规划机器人臂的插拔路径确保不会损坏车辆或充电设备。

机器人控制实现机器人的运动控制确保准确地将充电头插入充电口。

异常处理开发异常处理算法以处理车辆位置不准确等问题。

Part.3 工作流程

1. 确定项目需求和目标

确定自动插拔充电系统的性能要求包括插拔时间、准确度、兼容性等。

确定项目的预算和时间表。

2. 设计机器人系统

设计具有足够自由度和稳定性的机器人臂以执行插拔操作。

选择合适的三维视觉传感器和力传感器。

定义机器人系统的整体架构包括硬件和软件组件。

3. 开发软件算法

开发目标检测与跟踪算法使用三维视觉传感器来检测和跟踪电动汽车充电口和充电头的位置。

开发路径规划算法以规划机器人臂的插拔路径确保不会损坏车辆或充电设备。

开发机器人控制算法实现机器人的运动控制确保准确地将充电头插入充电口。

开发异常处理算法以处理车辆位置不准确等问题。

4. 用户界面开发

开发用户友好的界面使用户可以启动充电、监视进度并停止充电。

集成安全功能如急停按钮以在紧急情况下停止操作。

Part.4 方案优势

1.视觉传感器体积紧凑高精度安装于轻型协作机器人上灵活度高

2.该项目部分应用场景处于室外或有环境光干扰的公共停车场内。HY-M5具备优异的抗环境光性能

3.可对黑色且结构较为精密的充电口高质量成像并且兼容多种品牌的车型

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4.可引导机器人开启充电盖定位充电位置并完成充电。