【摘要】：隨著電動(dòng)汽車大功率直流充電技術(shù)不斷發(fā)展和普及,充電槍的尺寸和重量相較于交流充電槍有了顯著增加,目前的電動(dòng)汽車充電方式為人工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,作業(yè)效率低,且存在線路損壞、雨雪天氣導(dǎo)致的火災(zāi)及漏電的危險(xiǎn)。使用機(jī)器人代替人為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電是一種理想的電動(dòng)汽車自動(dòng)充電解決方案,隨著自動(dòng)泊車技術(shù)的發(fā)展,也對(duì)自動(dòng)充電系統(tǒng)提出迫切的需求。充電口的定位是電動(dòng)汽車自動(dòng)充電系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),本文在分析現(xiàn)有定位技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究了采用激光對(duì)電動(dòng)汽車充電口位姿進(jìn)行定位的研究,旨在設(shè)計(jì)一套能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車充電口進(jìn)行精確定位的定位系統(tǒng),為自動(dòng)充電環(huán)節(jié)提供穩(wěn)定的位置信息。在分析激光掃描技術(shù)所使用的測(cè)距原理的基礎(chǔ)上,選擇使用線激光激光三角法對(duì)充電口外形進(jìn)行掃描。建立測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系,提出一種基于充電口圓形特征的定位方法,使用改進(jìn)的閾值分割方法提取圖像中的特征,最終得出充電口中心的三維坐標(biāo)和角度信息。設(shè)計(jì)了定位系統(tǒng)的總體方案,激光器和相機(jī)安裝在機(jī)器人的末端,激光沿水平方向發(fā)射,通過(guò)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)充電口的掃描。將定位過(guò)程分為粗定位和精定位兩部分,確定了定位過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的工作流程,根據(jù)定位系統(tǒng)需要達(dá)到的性能指標(biāo)選擇合適的相機(jī)和激光器,完成了系統(tǒng)控制程序和各部分硬件的程序的設(shè)計(jì)。對(duì)充電口定位算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,完成了定位系統(tǒng)的校正和標(biāo)定,能夠在工作空間內(nèi)對(duì)激光光條上的點(diǎn)實(shí)現(xiàn)精確定位,在不同光照情況下驗(yàn)證了激光提取算法的可靠性,分別對(duì)充電口的中心位置和偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行了定位實(shí)驗(yàn),在精定位范圍內(nèi),位姿測(cè)量精度可達(dá)±1mm和±1°,能夠滿足自動(dòng)充電系統(tǒng)對(duì)充電口位姿定位的需求。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN24;U491.8

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本文編號(hào)：2749538