[发明专利]一种基于全自动换电机器人的调试方法

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种基于全自动换电机器人的调试方法。

背景技术

随着人们对环境保护的意识越来越强，环境污染和资源的问题受到人们的极大关注。汽车行业节能减排形势的日益严峻，发展节能环保型汽车成为汽车产业发展的必然选择。目前，以电能为代表的新能源的节能环保型汽车作为动力与储能电池产业终端应用产品，已成为国家鼓励发展的新兴战略性产业。

目前，电动汽车的续航能力是电动汽车行业需要解决的一个重要问题，国家电网公司提出了“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送，通过智能电网、物联网和交通网的‘三网’技术融合，实施信息化、自动化和网络化的‘三化’管理，实现对电动汽车用户跨区域全覆盖的同网、同质和同价的‘三同’服务”的建设方针。电动汽车蓄电电池的充电和换电环节关系到整个电动汽车产业的普及和推广。

全自动换电机器人是电动汽车充换电站的核心设备，其基本结构包括机器人的硬件结构、充当机器人眼睛的视觉系统、对机器人机械手进行控制的PLC控制系统，还包括协调视觉系统及PLC控制系统的主控中心，其中视觉系统包括设置在电动汽车上方用于获取电动汽车图像的顶部照相机、用于获取电动汽车内待换电池图像的侧部照相机，侧部相机是安装在机械手上的。

在机器人正式投入使用前，必须先对视觉系统、PLC控制系统进行调试，使通过视觉图像采集图像经处理后得到的汽车位置、或代换电池的位置能够和PLC控制系统的坐标统一，才能实现机器人的正常沟通。

另外，还需要对电池箱组、汽车电池组进行标定，对电池箱组进行标定得到电池箱组中各电池的坐标，这些坐标用于换电时，机械手能够取放电池箱中的电池；对汽车电池组的标定，主要目的是取得一系列的偏差值，在机器人投入使用后，能够应用这些偏差值确定汽车电池的坐标。

在以往的机器人换电过程中，通过视觉系统对汽车内的电池进行拍照所获得电池的位置与电池的实际位置通常会出现偏差，因此如果能够事先知道通过拍照所确定的电池的取放电位置与电池的实际取放电位置之间的差值，将会对机器人的换电有重要指导意义。

因此，在机器人使用前，需要对视觉系统、PLC控制系统、电池箱组、汽车电池组进行调试。

与该申请相关的申请有申请号为2013106288395，名称为基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法；申请号为201310629488X，名称为一种电动汽车全自动换电池控制系统及方法；申请号为2013106376358，名称为一种电动汽车全自动换电池系统；申请号为201320783049X，名称为一种电动汽车自动换电池机构的视觉定位系统。

发明内容

为解决现有换电机器人调试周期长、标定参数多、手工误差大的技术问题，本发明提供一种基于全自动换电机器人的调试方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种基于全自动换电机器人的调试方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1）系统初始化

1.1）对要调试的视觉系统及PLC控制系统进行初始化；检查调试控制中心分别与视觉系统及PLC控制系统的连接是否正常，如果出现异常，则进入步骤1.2）；

1.2）分别检查视觉系统的各个相机及调试控制中心与PLC控制系统的连接是否正常；如果出现异常，对出现异常的相机或PLC控制系统进行检测维修，正常后，分别进行步骤2）视觉系统的标定、步骤4）电池箱的标定；

2）视觉系统标定

视觉系统标定包括顶部相机的标定及侧部相机的标定，具体步骤如下：

A）顶部相机的标定

2.1）在机器人的机械手上正对顶部相机的视野范围内固定安装标定板，记录标定板在机器人坐标下的当前位置A，录入调试控制中心，

2.2）设定机器人的移动步长L及机器人的移动次数n；录入调试控制中心，

2.3）调试控制中心发送拍照指令至顶部相机，顶部相机拍下位于当前位置A的标定板，提取标定板在顶部图像坐标下的位置数据B0，并将此位置数据反馈给调试控制中心；

2.4）调试控制中心将标定板的下一位置信息发送给PLC控制系统，

2.5）PLC控制系统控制机械手移动，移动到下一位置后，PLC控制系统将到位信息反馈至调试控制中心，

2.6）调试控制中心接收到位信息后，发送指令至顶部相机，顶部相机对标定板进行拍照，提取标定板在顶部图像坐标下的位置数据B1，并将此图像坐标反馈给调试控制中心，