[发明专利]一种三机械臂运动控制系统及方法

说明书

本发明涉及充电设备技术领域，特别涉及一种三机械臂运动控制系统及方法，包括充电装置、坐标定位单元、坐标输入单元、路线计算单元、运动装置驱动单元，充电装置为并联式三机械臂，通过步进电机驱动在导轨上运动；坐标定位单元对车载连接器进行定位并将坐标传递给路线计算单元；路线计算单元根据坐标定位单元传递过来的坐标确定充电装置是否可以达到，如果不能达到，则反馈给坐标输入单元，重新发送坐标；如果可以达到，则计算结果转换为相对应的PWM波形；运动装置驱动单元根据PWM波形驱动步进电机。本发明的机械臂采用并联式，不存在多级的累计误差，利用机械臂本身与目标位置的坐标关系，直接求解机械臂运动的距离，运动算法简单。

技术领域

本发明涉及充电设备技术领域，特别涉及一种三机械臂运动控制系统及方法。

背景技术

随着自动驾驶及自动泊车技术的发展，无人值守的自动充电成为电动汽车分支运行发展的必然趋势。在公路两侧等停车空间有限、适合离散充电桩的场所，针对电动汽车自动充电过程完全无人化、自主充电特点，以及自主充电过程中车辆停靠情况不同时充电口位置的离散化分成情况，本着降低充电设施成本的原则，结合机器人技术进行电动汽车自动插接自动充电具有重大意义。

中国专利公开号CN206954035U，公开日2018年02月02日，提出了一种滑轨式多自由度机械臂自动充电装置，用滑轨方式实现多自由度机械臂的自动充电，多滑轨串联方式实现机械臂空间运动，但是存在串联控制精度累积误差大和控制相关关联性大的缺点。

德国大众公司推出基于7轴KUKALBR iiwa库卡机器人和一系列感知设备的E-Smart Connect电动汽车自动快速充电系统。该机器人由7个传动轴组成，通过配备的感应摄像头可以捕捉停靠汽车上的充电插座位置，并转换到机器人坐标下，进行插接充电命令指挥，实现充电电缆与汽车充电口之间精确可靠的自动插拔效果，该充电系统可以实现电动汽车充电口在目标范围20cm*20cm区域内的自动充电工作，其缺点在于使用串联方式，控制精度要求高，存在每个轴的累积误差，控制算法要增加补偿计算，较为复杂。

因此，如何控制单机械臂精准地完成充电接口的移动和对接动作，是整个侧方充电运动的重中之重。一旦运动出现问题，很容易触碰车辆侧壁同时由于未移动到位电机还会持续工作，导致车辆的损伤甚至是电机的失转。因此设计一种侧方充电的机械臂运动控制系统是必不可少的。

发明内容

本发明解决了相关技术中串联控制精度累积误差大和控制算法较为复杂的问题，提出一种三机械臂运动控制系统及方法，采用并联式机械臂，不存在多级的累计误差，利用机械臂本身与目标位置的坐标关系，直接求解机械臂运动的距离，运动算法方法简单。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种三机械臂运动控制系统，包括：

充电装置，所述充电装置包括并三个并联式机械臂，所述机械臂通过步进电机驱动在导轨上运动；

坐标定位单元，所述坐标定位单元与坐标输入单元相连；

坐标输入单元，所述坐标输入单元用于输入坐标定位单元所定位的坐标；

路线计算单元，所述路线计算单元分别与坐标定位单元和运动装置驱动单元相连；

运动装置驱动单元，所述运动装置驱动单元分别与路线计算单元、电机相连。

作为优选方案，所述充电装置包括充电基架，所述充电基架上安装有三副导轨，各所述导轨上均安装有步进电机，所述步进电机上安装有万向座，所述万向座上分别连接有机械臂，各所述机械臂顶端连接在一起并连接有充电接口。

作为优选方案，所述导轨包括导轨I、导轨Ⅱ和导轨Ⅲ，所述导轨I、导轨Ⅱ和导轨Ⅲ之间平行设置，且所述导轨Ⅱ和导轨Ⅲ位于同一水平线上。