CN113442782A - 一种基于ai视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法与装置，涉及计算机视觉技术领域。本发明包括抽取架、多个抽取滑杆和滑动安装在抽取滑杆上的伸缩杆；多个抽取滑杆等间距设置在上框体的下表面；抽取滑杆一侧面开设有滑槽；最外侧抽取滑杆一侧安装有电机；电机的输出轴一端固定有一轴杆；轴杆依次穿过所有抽取滑杆上的滑槽；伸缩杆下端设置有吸附板；吸附板上安装有吸盘。本发明通过AI视觉识别***对新能源汽车电池位置进行定位，PLC控制模块控制伸缩杆调节吸盘固定，控制电机转动调节吸盘的距离来对汽车电池进行吸取，吸盘将吸取的电池放置到辊筒上，由辊筒运输到抽取架后方进行充电，避免人工操作，提高了汽车电池更换效率。

Description

一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法与装置
技术领域
本发明属于计算机视觉技术领域，特别是涉及一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法与装置。
背景技术
新能源汽车与传统燃油汽车相比具有零排放、低噪声、高能效、运行及维修成本低廉等优点，在清洁、环保、节能等方面占据着明显的优势。新能源汽车的动力来源为装载于车体内部的动力蓄电池，当动力电池的电能消耗到一定程度时，就必须对其进行能量补充，以保证新能源汽车能够持续循环使用。目前新能源汽车重要的能量补给方式之一是电池更换。电池更换指用充满电能的动力电池替换新能源汽车上电能已经耗尽的动力电池来完成电能补充。
新能源汽车电池的正常充电时间要远比汽油乘用车加油时间长，因此，为新能源汽车提供快速的电池更换服务将是充换电设施的一个重要的营业内容，但由于新能源汽车电池组重量大、新能源汽车种类多电池型号不统一，仅以人工换电的方式无法使电池快速更换业务得到有效的推广。而自动化更换新能源汽车电池，很难对新能源汽车不同种类型号的电池进行判断、识别和定位，导致实现对不同型号的新能源汽车电池更换困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法与装置，通过AI视觉识别***对新能源汽车电池位置进行定位，PLC控制模块控制伸缩杆调节吸盘固定，控制电机转动调节吸盘的距离来对汽车电池进行吸取，解决了现有的新能源汽车不同种类型号的电池进行判断、识别和定位困难，只能人工更换汽车电池的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取装置，包括抽取架、多个抽取滑杆和滑动安装在抽取滑杆上的伸缩杆；
所述抽取架包括上框体和下框体；所述上框体和下框体的四个顶角之间分别通过立杆连接固定；所述下框体内均匀安装有多个辊筒；
多个所述抽取滑杆等间距设置在上框体的下表面；所述抽取滑杆一侧面开设有滑槽；所述滑槽底部开设有腰型槽；最外侧所述抽取滑杆一侧安装有电机；所述电机的输出轴一端固定有一轴杆；所述轴杆依次穿过所有抽取滑杆上的滑槽；
所述伸缩杆上端面设置有T型滑块；所述T型滑块与滑槽滑动配合；所述T型滑块一侧开设有贯通孔；所述轴杆与贯通孔间隙配合；所述伸缩杆下端面设置有弧形杆；所述弧形杆一端设置有吸附板；所述吸附板上安装有吸盘。
进一步地，所述下框体底面设置有立柱；所述立柱固定在停车位的正后方。
进一步地，所述滑槽上下两侧槽壁均铺设有齿条；所述轴杆上固定有与齿条相互对应的齿轮；所述齿轮与齿条相互啮合。
进一步地，所述吸附板上还设置有多个摄像头和红外测距模块；所述摄像头，用于采集车辆后方四米范围内的图像，并将采集到的实时卡口数据传输至图像处理模块中；所述红外测距模块，用于实时采集车辆尾部到吸附板的距离；所述图像处理模块接收的实时卡口数据和实时距离数据可通过数据传输模块传输至AI视觉识别***中。
进一步地，所述AI视觉识别***中还设置有PLC控制模块；所述PLC控制模块的输出端分别与电机和伸缩杆连接。
本发明为一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法，包括如下步骤：
步骤S1：新能源汽车前往换电站，倒车至指定的车位中；
步骤S2：车位后方的摄像头和红外测距模块实时获取汽车的位置信息；
步骤S3：数据传输模块将数据数据传输至AI视觉识别***中，以实时记录汽车的行驶路径和车辆电池的位置；
步骤S4：将采集到的实时数据指标通过数据传输模块上传到AI视觉识别***与其内部的定位分析模块做实时分析处理；
步骤S5：根据***的对比判断的结果，由PLC控制模块发送操作指令控制驱动装置更换电池；
步骤S6：将更换的电池放置到辊筒上，运输到后方进行充电管理。
进一步地，所述步骤S2中，摄像头分别采集车辆左右两侧两米范围内的图像和车辆后方保险杠后方四米范围内的图像，实时获取汽车的位置信息，并通过语音提示模块和报警模块给驾驶人员作出实时语音报警，指导驾驶员将车辆停在指定的区域范围内。
进一步地，所述步骤S4中，定位模块先确定车辆电池左侧顶点坐标，此坐标作为标准位置；两个摄像头进行多角度拍摄，计算出角度差，确定车辆电池的位置。
进一步地，所述S5中，驱动装置的工作流程如下：
步骤S51：定位分析模块确定车辆电池的位置信息；
步骤S52：PLC控制器控制伸缩杆伸缩将吸附板固定在指定高度；
步骤S53：电机转动，使轴杆带动伸缩杆向前移动；
步骤S54：吸附板上的红外测距模块实时监控车辆距离；
步骤S55：吸附板与汽车电池接触后，启动吸盘吸取汽车电池；
步骤S56：电机反向转动，吸附板的吸盘将汽车电池吸取出来；
步骤S57：将电池运输至辊筒上方，吸盘将汽车电池放下；
步骤S58：汽车电池通过辊筒运输到后方进行充电。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过AI视觉识别***对新能源汽车电池位置进行定位，PLC控制模块控制伸缩杆调节吸盘固定，控制电机转动调节吸盘的距离来对汽车电池进行吸取，吸盘将吸取的电池放置到辊筒上，由辊筒运输到抽取架后方进行充电，避免人工操作，提高了汽车电池更换效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的侧抽式新能源汽车抽取装置结构示意图；
图2为图1的正视图；
图3为图1的侧视图；
图4为伸缩杆的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-抽取架，2-抽取滑杆，3-电机，4-伸缩杆，5-吸附板，101-上框体，102-下框体，103-立杆，104-辊筒，105-立柱，201-滑槽，202-腰型槽，203-齿条，301-轴杆，302-齿轮，401-T型滑块，402-贯通孔，403-弧形杆，501-吸盘。
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1-4所示，本发明为一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取装置，包括抽取架1、多个抽取滑杆2和滑动安装在抽取滑杆2上的伸缩杆4；
抽取架1包括上框体101和下框体102；上框体101和下框体102的四个顶角之间分别通过立杆103连接固定；下框体102内均匀安装有多个辊筒104；
多个抽取滑杆2等间距设置在上框体101的下表面；抽取滑杆2一侧面开设有滑槽201；滑槽201底部开设有腰型槽202；最外侧抽取滑杆2一侧安装有电机3；电机3的输出轴一端固定有一轴杆301；轴杆301依次穿过所有抽取滑杆2上的滑槽201；
伸缩杆4上端面设置有T型滑块401；T型滑块401与滑槽201滑动配合；T型滑块401一侧开设有贯通孔402；轴杆301与贯通孔402间隙配合；伸缩杆4下端面设置有弧形杆403；弧形杆403一端设置有吸附板5；吸附板5上安装有吸盘501。
其中，下框体102底面设置有立柱105；立柱105固定在停车位的正后方，立柱105可以直接固定在车位的正后方，也可以通过在底部固定万向轮来进行移动。
其中，滑槽201上下两侧槽壁均铺设有齿条203；轴杆301上固定有与齿条203相互对应的齿轮302；齿轮302与齿条203相互啮合，齿轮302的转动能够使伸缩杆4在滑槽201内移动，从而控制吸盘501到新能源汽车之间的距离。
其中，吸附板5上还设置有多个摄像头和红外测距模块；摄像头，用于采集车辆后方四米范围内的图像，并将采集到的实时卡口数据传输至图像处理模块中；红外测距模块，用于实时采集车辆尾部到吸附板5的距离；图像处理模块接收的实时卡口数据和实时距离数据可通过数据传输模块传输至AI视觉识别***中。
其中，AI视觉识别***中还设置有PLC控制模块；PLC控制模块的输出端分别与电机3和伸缩杆4连接。
本发明为一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法，包括如下步骤：
步骤S1：新能源汽车前往换电站，倒车至指定的车位中；
步骤S2：车位后方的摄像头和红外测距模块实时获取汽车的位置信息；
步骤S3：数据传输模块将数据数据传输至AI视觉识别***中，以实时记录汽车的行驶路径和车辆电池的位置；
步骤S4：将采集到的实时数据指标通过数据传输模块上传到AI视觉识别***与其内部的定位分析模块做实时分析处理；
步骤S5：根据***的对比判断的结果，由PLC控制模块发送操作指令控制驱动装置更换电池；
步骤S6：将更换的电池放置到辊筒上，运输到后方进行充电管理。
其中，步骤S2中，摄像头分别采集车辆左右两侧两米范围内的图像和车辆后方保险杠后方四米范围内的图像，实时获取汽车的位置信息，并通过语音提示模块和报警模块给驾驶人员作出实时语音报警，指导驾驶员将车辆停在指定的区域范围内。
其中，步骤S4中，定位模块先确定车辆电池左侧顶点坐标，此坐标作为标准位置；两个摄像头进行多角度拍摄，计算出角度差，确定车辆电池的位置，使位置确定更加精准，提高吸盘501吸取电池的效率。
其中，S5中，驱动装置的工作流程如下：
步骤S51：定位分析模块确定车辆电池的位置信息；
步骤S52：PLC控制器控制伸缩杆4伸缩将吸附板5固定在指定高度；
步骤S53：电机3转动，使轴杆301带动伸缩杆4向前移动；
步骤S54：吸附板5上的红外测距模块实时监控车辆距离；
步骤S55：吸附板5与汽车电池接触后，启动吸盘501吸取汽车电池；
步骤S56：电机反向转动，吸附板5的吸盘501将汽车电池吸取出来；
步骤S57：将电池运输至辊筒104上方，吸盘501将汽车电池放下；
步骤S58：汽车电池通过辊筒104运输到后方进行充电。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取装置，其特征在于，包括抽取架(1)、多个抽取滑杆(2)和滑动安装在抽取滑杆(2)上的伸缩杆(4)；
所述抽取架(1)包括上框体(101)和下框体(102)；所述上框体(101)和下框体(102)的四个顶角之间分别通过立杆(103)连接固定；所述下框体(102)内均匀安装有多个辊筒(104)；
多个所述抽取滑杆(2)等间距设置在上框体(101)的下表面；所述抽取滑杆(2)一侧面开设有滑槽(201)；所述滑槽(201)底部开设有腰型槽(202)；最外侧所述抽取滑杆(2)一侧安装有电机(3)；所述电机(3)的输出轴一端固定有一轴杆(301)；所述轴杆(301)依次穿过所有抽取滑杆(2)上的滑槽(201)；
所述伸缩杆(4)上端面设置有T型滑块(401)；所述T型滑块(401)与滑槽(201)滑动配合；所述T型滑块(401)一侧开设有贯通孔(402)；所述轴杆(301)与贯通孔(402)间隙配合；所述伸缩杆(4)下端面设置有弧形杆(403)；所述弧形杆(403)一端设置有吸附板(5)；所述吸附板(5)上安装有吸盘(501)。
2.根据权利要求1所述的一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取装置，其特征在于，所述下框体(102)底面设置有立柱(105)；所述立柱(105)固定在停车位的正后方。
3.根据权利要求1所述的一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取装置，其特征在于，所述滑槽(201)上下两侧槽壁均铺设有齿条(203)；所述轴杆(301)上固定有与齿条(203)相互对应的齿轮(302)；所述齿轮(302)与齿条(203)相互啮合。
4.根据权利要求1所述的一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取装置，其特征在于，所述吸附板(5)上还设置有多个摄像头和红外测距模块；所述摄像头，用于采集车辆后方四米范围内的图像，并将采集到的实时卡口数据传输至图像处理模块中；所述红外测距模块，用于实时采集车辆尾部到吸附板(5)的距离；所述图像处理模块接收的实时卡口数据和实时距离数据可通过数据传输模块传输至AI视觉识别***中。
5.根据权利要求4所述的一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取装置，其特征在于，所述AI视觉识别***中还设置有PLC控制模块；所述PLC控制模块的输出端分别与电机(3)和伸缩杆(4)连接。
6.一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：新能源汽车前往换电站，倒车至指定的车位中；
步骤S2：车位后方的摄像头和红外测距模块实时获取汽车的位置信息；
步骤S3：数据传输模块将数据数据传输至AI视觉识别***中，以实时记录汽车的行驶路径和车辆电池的位置；
步骤S4：将采集到的实时数据指标通过数据传输模块上传到AI视觉识别***与其内部的定位分析模块做实时分析处理；
步骤S5：根据***的对比判断的结果，由PLC控制模块发送操作指令控制驱动装置更换电池；
步骤S6：将更换的电池放置到辊筒上，运输到后方进行充电管理。
7.根据权利要求6所述的一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法，其特征在于，所述步骤S2中，摄像头分别采集车辆左右两侧两米范围内的图像和车辆后方保险杠后方四米范围内的图像，实时获取汽车的位置信息，并通过语音提示模块和报警模块给驾驶人员作出实时语音报警，指导驾驶员将车辆停在指定的区域范围内。
8.根据权利要求1所述的一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法，其特征在于，所述步骤S4中，定位模块先确定车辆电池左侧顶点坐标，此坐标作为标准位置；两个摄像头进行多角度拍摄，计算出角度差，确定车辆电池的位置。
9.根据权利要求1所述的一种基于AI视觉的侧抽式新能源汽车抽取方法，其特征在于，所述S5中，驱动装置的工作流程如下：
步骤S51：定位分析模块确定车辆电池的位置信息；
步骤S52：PLC控制器控制伸缩杆(4)伸缩将吸附板(5)固定在指定高度；
步骤S53：电机(3)转动，使轴杆(301)带动伸缩杆(4)向前移动；
步骤S54：吸附板(5)上的红外测距模块实时监控车辆距离；
步骤S55：吸附板(5)与汽车电池接触后，启动吸盘(501)吸取汽车电池；
步骤S56：电机反向转动，吸附板(5)的吸盘(501)将汽车电池吸取出来；
步骤S57：将电池运输至辊筒(104)上方，吸盘(501)将汽车电池放下；
步骤S58：汽车电池通过辊筒(104)运输到后方进行充电。
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