一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置
阅读说明：本技术 一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置 (Electric automobile charging port positioning device based on robot vision ) 是由 何洋 孙怀君 颜国华 于 2020-12-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置,属于电动汽车充电技术领域,包括电动汽车主体、充电口、视觉充电组件、电源机器人、侧挡组件、侧定位组件、内密封圈和传动齿轮；本发明安装有视觉充电组件,对于该视觉充电组件进行插入时,视觉摄像头可快速对于组合位置进行定位,在位置出错时,电源机器人可进行报警,提示不要继续插入,避免充电头损坏,物理结构定位时,先通过移动凸块上移该卡钩轴,在视觉充电组件准确对位插入后,直接松开移动凸块,卡钩轴在外顶弹簧的回复作用下复位,使卡钩轴卡接在充电头的定位卡槽内,完成定位,可有效避免充电时,视觉充电组件发生松动甚至脱离的情况,保证充电的有效稳定进行。(The invention discloses an electric automobile charging port positioning device based on robot vision, which belongs to the technical field of electric automobile charging and comprises an electric automobile main body, a charging port, a vision charging assembly, a power supply robot, a side baffle assembly, a side positioning assembly, an inner sealing ring and a transmission gear, wherein the charging port is arranged on the electric automobile main body; the visual charging assembly is installed, when the visual charging assembly is inserted, the visual camera can quickly position the combined position, when the position is wrong, the power supply robot can give an alarm to prompt that the visual charging assembly is not required to be inserted continuously, the damage of the charging head is avoided, when the physical structure is positioned, the clamping hook shaft is moved upwards through the moving lug, after the visual charging assembly is accurately aligned and inserted, the moving lug is directly loosened, the clamping hook shaft is reset under the restoring action of the outer jacking spring, the clamping hook shaft is clamped in the positioning clamping groove of the charging head, the positioning is completed, the situation that the visual charging assembly is loosened and even separated during charging can be effectively avoided, and the effective and stable charging is ensured.)
技术领域
本发明属于电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置。
背景技术
由于生态环境不断被破坏，为了提高环境质量，使用绿色能源，越来越多的新能源电动汽车被开发出来，电动汽车一般是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，电动汽车的保有量正在逐步提高，电动汽车是新时代交通工具。
传统的充电头不具有视觉定位功能，在使用时，会出现充电头插错的情况，导致充电插头的变形，同时，电动汽车在进行充电时，需要使用到充电装置，但在对于电动汽车进行充电时，由于一些外部原因，充电过程中，充电头易出现松动或者脱落的情况，导致充电无法有效进行，因此需要一种定位装置对于在汽车进行充电时，对于汽车充电口进行定位，避免充电头脱落，保证充电过程的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决传统的充电头不具有视觉定位功能，在使用时，会出现充电头插错的情况，导致充电插头的变形，同时，电动汽车在进行充电时，需要使用到充电装置，但在对于电动汽车进行充电时，由于一些外部原因，充电过程中，充电头易出现松动或者脱落的情况，导致充电无法有效进行的问题，而提出的一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置，包括电动汽车主体、充电口、视觉充电组件、电源机器人、侧挡组件、侧定位组件、内密封圈和传动齿轮，所述电动汽车主体的侧表面上开设有侧槽，侧槽的内部开设有充电口，所述充电口的内部插置设置有视觉充电组件，所述电动汽车主体的一侧设置有电源机器人，所述视觉充电组件与电源机器人之间通过导线连接，所述充电口的内壁上转动安装有内转套。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述视觉充电组件包括充电头、充电接头与手柄组成，所述充电头固定安装在手柄的顶部，充电头的一侧外壁上固定安装有充电接头，充电头的外表面上开设有定位卡槽。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述充电头的外表面上镶嵌安装有视觉摄像头，所述手柄的一侧外壁上固定安装有提手。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述内转套的外壁上固定安装有外啮合齿，内转套的顶面上固定安装有外拉手，内转套的内壁上固定安装有内密封圈，所述内密封圈的内部填充有若干热膨胀颗粒，内密封圈的内表面上设置有内耐磨涂层，内密封圈的一侧外壁上开设有加料口。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述侧槽的内部开设有内安装槽，所述内安装槽的内壁上固定安装有内导轨，内安装槽的内部固定安装有外顶弹簧，所述内导轨上滑动安装有卡钩轴。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述外顶弹簧的一端与卡钩轴的一端固定连接，卡钩轴的另一端与定位卡槽相互卡接，所述充电口的顶面上开设有行程槽，所述卡钩轴的顶部固定安装有移动凸块，所述移动凸块与行程槽相互滑动连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述侧槽一侧位于电动汽车主体的壳体内通过转轴转动安装有传动齿轮，传动齿轮一侧通过转轴转动安装有侧挡组件，所述侧挡组件由从动齿轮、安装轴、挡板与第一扭曲回复弹簧组成。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述安装轴固定安装在挡板的一侧外壁上，所述从动齿轮与第一扭曲回复弹簧均固定安装在安装轴的外部，所述第一扭曲回复弹簧的一端与电动汽车主体的壳体内壁固定连接，所述传动齿轮分别与外啮合齿及从动齿轮相互啮合连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述充电口两侧位于侧槽上设置有侧定位组件，所述侧定位组件由侧连接轴、转板与侧定位板组成，所述转板通过其两侧外壁上固定安装的侧连接轴转动安装在侧槽上。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述侧连接轴上固定安装有第二扭曲回复弹簧，第二扭曲回复弹簧的一端与侧槽外表面固定连接，所述转板的一侧外壁上固定安装有侧定位板，所述侧挡组件与侧定位组件紧密接触并挤压。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过安装有视觉充电组件，在该视觉充电组件上安装有视觉摄像头，同时在结构内设置有Arduino控制模块，在对于汽车进行充电时，对于该视觉充电组件进行插入时，视觉摄像头可快速对于组合位置进行定位，在位置出错时，通过Arduino控制模块可有效控制电源机器人可进行报警，提示不要继续插入，避免充电头损坏，同时在充电口内设置有具有外顶弹簧的卡钩轴，先通过移动凸块上移该卡钩轴，此时外顶弹簧发生压缩，在视觉充电组件准确对位插入后，直接松开移动凸块，卡钩轴在外顶弹簧的回复作用下复位，使卡钩轴卡接在充电头的定位卡槽内，完成定位，可有效避免充电时，视觉充电组件发生松动甚至脱离的情况，保证充电的有效稳定进行，即可实现装置的视觉定位，也可实现物理定位效果，定位效果好。
2、本发明中，通过在内安装有具有第二扭曲回复弹簧的侧定位组件，且在侧定位组件的外部设置有侧挡组件，在平常对于汽车进行充电时，对于视觉充电组件进行初步定位后，可直接转动该内转套，内转套在转动过程中，可带动侧挡组件的从动齿轮转动，从而有效控制挡板转动一定角度，使挡板不再遮挡侧定位组件，此时侧定位组件由于第二扭曲回复弹簧的作用，发生偏转，使侧定位组件的侧定位板对于视觉充电组件进行二次定位，进一步提高了定位效果，提高使用效果。
3、本发明中，通过在内转套的内壁上设置有内密封圈，内密封圈的内部填充有热膨胀颗粒，在视觉充电组件安装充电时，可来回转动该内转套，内转套转动的同时内密封圈可与充电头发生摩擦，摩擦时会产生大量热量，热量传递至热膨胀颗粒内，可使热膨胀颗粒受热膨胀，可使内密封圈发生膨胀，有效填补视觉充电组件与充电口之间的间隙，大大提高了视觉充电组件安装后的密封性，避免外部的水渍进入充电口内造成短路的不良影响。
附图说明
图1为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置的主视图。
图2为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中视觉充电组件拆卸后的主视图。
图3为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中A处的放大的结构示意图。
图4为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中B处的放大的结构示意图。
图5为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中视觉充电组件的放大立体结构示意图。
图6为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中内转套、传动齿轮与侧挡组件的传动结构示意图。
图7为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中侧挡组件的放大立体结构示意图；
图8为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中内密封圈的放大局部剖视立体结构示意图；
图9为一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置中侧定位组件的放大立体结构示意图。
图例说明：
1、电动汽车主体；2、充电口；3、侧槽；4、视觉充电组件；41、充电头；42、视觉摄像头；43、定位卡槽；44、充电接头；45、手柄；46、提手；5、电源机器人；6、侧盖；7、侧挡组件；71、从动齿轮；72、安装轴；73、挡板；74、第一扭曲回复弹簧；8、侧定位组件；81、第二扭曲回复弹簧；82、侧连接轴；83、转板；84、侧定位板；9、内密封圈；10、内转套；11、内安装槽；12、外顶弹簧；13、内导轨；14、行程槽；15、移动凸块；16、卡钩轴；17、外啮合齿；18、外拉手；19、传动齿轮；20、加料口；21、内耐磨涂层；22、热膨胀颗粒。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置，包括电动汽车主体1、充电口2、视觉充电组件4、电源机器人5、侧挡组件7、侧定位组件8、内密封圈9和传动齿轮19，所述电动汽车主体1的侧表面上开设有侧槽3，侧槽3的内部开设有充电口2，所述侧槽3的内部开设有内安装槽11，所述内安装槽11的内壁上固定安装有内导轨13，内安装槽11的内部固定安装有外顶弹簧12，所述内导轨13上滑动安装有卡钩轴16，所述外顶弹簧12的一端与卡钩轴16的一端固定连接，卡钩轴16的另一端与定位卡槽43相互卡接，所述充电口2的顶面上开设有行程槽14，所述卡钩轴16的顶部固定安装有移动凸块15，所述移动凸块15与行程槽14相互滑动连接，通过安装有有内导轨13，内安装槽11的内部固定安装有外顶弹簧12，在内导轨13上滑动安装有卡钩轴16，定位时，先通过移动凸块15上移该卡钩轴16，此时外顶弹簧12发生压缩，在视觉充电组件4准确对位插入后，直接松开移动凸块15，卡钩轴16在外顶弹簧12的回复作用下复位，使卡钩轴16卡接在充电头41的定位卡槽43内，完成定位，可有效避免充电时，视觉充电组件4发生松动甚至脱离的情况，保证充电的有效稳定进行；
所述充电口2的内部插置设置有视觉充电组件4，所述视觉充电组件4包括充电头41、充电接头44与手柄45组成，所述充电头41固定安装在手柄45的顶部，充电头41的一侧外壁上固定安装有充电接头44，充电头41的外表面上开设有定位卡槽43，所述充电头41的外表面上镶嵌安装有视觉摄像头42，所述手柄45的一侧外壁上固定安装有提手46，通过安装有视觉充电组件4，视觉充电组件4包括充电头41、充电接头44与手柄45组成，在对于汽车进行充电时，对于该视觉充电组件4进行插入时，视觉摄像头42可快速对于组合位置进行定位，在位置出错时，电源机器人5可进行报警，提示不要继续插入，避免充电头41的充电接头44损坏；
所述侧槽3一侧位于电动汽车主体1的壳体内通过转轴转动安装有传动齿轮19，传动齿轮19一侧通过转轴转动安装有侧挡组件7，所述侧挡组件7由从动齿轮71、安装轴72、挡板73与第一扭曲回复弹簧74组成，所述安装轴72固定安装在挡板73的一侧外壁上，所述从动齿轮71与第一扭曲回复弹簧74均固定安装在安装轴72的外部，所述第一扭曲回复弹簧74的一端与电动汽车主体1的壳体内壁固定连接，所述传动齿轮19分别与外啮合齿17及从动齿轮71相互啮合连接，通过安装有侧挡组件7，侧挡组件7由从动齿轮71、安装轴72、挡板73与第一扭曲回复弹簧74组成，在平常对于汽车进行充电时，对于视觉充电组件4进行初步定位后，可直接转动该内转套10，内转套10在转动过程中，可带动侧挡组件7的从动齿轮71转动，从而有效控制挡板73转动一定角度，使挡板73不再遮挡侧定位组件8；
所述电动汽车主体1的一侧设置有电源机器人5，所述视觉充电组件4与电源机器人5之间通过导线连接，所述充电口2的内壁上转动安装有内转套10，所述内转套10的外壁上固定安装有外啮合齿17，内转套10的顶面上固定安装有外拉手18，内转套10的内壁上固定安装有内密封圈9，所述内密封圈9的内部填充有若干热膨胀颗粒22，热膨胀颗粒22为石墨粉颗粒，内密封圈9的内表面上设置有内耐磨涂层21，内耐磨涂层21的材料为聚氨酯材质，内密封圈9的一侧外壁上开设有加料口20，通过转动安装有内转套10，在视觉充电组件4安装充电时，可来回转动该内转套10，内转套10转动的同时内密封圈9可与充电头41发生摩擦，摩擦时会产生大量热量，热量传递至热膨胀颗粒22内，可使热膨胀颗粒22受热膨胀，可使内密封圈9发生膨胀，有效填补视觉充电组件4与充电口2之间的间隙，大大提高了视觉充电组件4安装后的密封性，避免外部的水渍进入充电口2内造成短路的不良影响；
所述充电口2两侧位于侧槽3上设置有侧定位组件8，所述侧定位组件8由侧连接轴82、转板83与侧定位板84组成，所述转板83通过其两侧外壁上固定安装的侧连接轴82转动安装在侧槽3上，所述侧连接轴82上固定安装有第二扭曲回复弹簧81，第二扭曲回复弹簧81的一端与侧槽3外表面固定连接，所述转板83的一侧外壁上固定安装有侧定位板84，所述侧挡组件7与侧定位组件8紧密接触并挤压，通过设置有侧定位组件8，侧定位组件8由侧连接轴82、转板83与侧定位板84组成，转板83通过其两侧外壁上固定安装的侧连接轴82转动安装在侧槽3上，在平常对于汽车进行充电时，对于视觉充电组件4进行初步定位后，可直接转动该内转套10，内转套10在转动过程中，可带动侧挡组件7的从动齿轮71转动，从而有效控制挡板73转动一定角度，使挡板73不再遮挡侧定位组件8，此时侧定位组件8由于第二扭曲回复弹簧81的作用，发生偏转，使侧定位组件8的侧定位板84对于视觉充电组件4进行二次定位，进一步提高了定位效果，提高使用效果。
工作原理：在对于汽车进行充电时，对于该视觉充电组件4进行插入时，视觉摄像头42可快速对于组合位置进行定位，在位置出错时，通过Arduino控制模块可有效控制电源机器人5可进行报警，提示不要继续插入，避免充电头41的充电接头44损坏，定位时，先通过移动凸块15上移该卡钩轴16，此时外顶弹簧12发生压缩，在视觉充电组件4准确对位插入后，直接松开移动凸块15，卡钩轴16在外顶弹簧12的回复作用下复位，使卡钩轴16卡接在充电头41的定位卡槽43内，完成定位，可有效避免充电时，视觉充电组件4发生松动甚至脱离的情况，保证充电的有效稳定进行，在平常对于汽车进行充电时，对于视觉充电组件4进行初步定位后，可直接转动该内转套10，内转套10在转动过程中，可带动侧挡组件7的从动齿轮71转动，从而有效控制挡板73转动一定角度，使挡板73不再遮挡侧定位组件8，此时侧定位组件8由于第二扭曲回复弹簧81的作用，发生偏转，使侧定位组件8的侧定位板84对于视觉充电组件4进行二次定位，进一步提高了定位效果，提高使用效果，在视觉充电组件4安装充电时，可来回转动该内转套10，内转套10转动的同时内密封圈9可与充电头41发生摩擦，摩擦时会产生大量热量，热量传递至热膨胀颗粒22内，可使热膨胀颗粒22受热膨胀，可使内密封圈9发生膨胀，有效填补视觉充电组件4与充电口2之间的间隙，大大提高了视觉充电组件4安装后的密封性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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