一種智能自主加油裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于加油技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能自主加油裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車數(shù)量的不斷增加，給消費(fèi)者帶來(lái)方便快捷交通的同時(shí)，隨之而來(lái)的負(fù)面問(wèn)題已經(jīng)凸顯出來(lái)且越顯加劇，加油排隊(duì)現(xiàn)象為駕駛員帶來(lái)很多不變和煩惱，但目前加油服務(wù)主要以人工為主，人工操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力流程繁瑣，這不僅要耗費(fèi)大量勞動(dòng)力，給勞動(dòng)效率的提升帶來(lái)較大的壓力。當(dāng)有槍根在加油時(shí)與汽車的油箱口產(chǎn)生靜電時(shí)會(huì)通過(guò)加油上的消靜電的金屬?gòu)椈蓪㈧o電傳導(dǎo)到消靜電裝置，達(dá)到消除靜電的目的，但是同時(shí)現(xiàn)有人工加油時(shí)，因人為經(jīng)驗(yàn)也動(dòng)作、臂力等個(gè)體化差異在加油操作上容易讓加油槍和油箱口產(chǎn)生火花，給加油帶來(lái)很大的安全隱患。
[0003]中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710134977.2的一種出口為膠套的加油槍，這是一種加油站添加燃料油時(shí)能防靜電和防磨擦火花更安全的加油工具。由加油槍、加油槍管、耐油膠套、小金屬絲組成，耐油膠套加套在加油槍管上，小金屬絲呈不規(guī)律均勻分布在耐油膠套中。由于在加油槍的出油管上加套一層耐油膠套可防加油槍和油箱口產(chǎn)生火花，由于在生產(chǎn)耐油膠套過(guò)程中在膠套中加入若干小金屬絲，汽車和加油槍上的靜電通過(guò)膠套中的小金屬絲傳導(dǎo)給加油槍的消靜電裝置。該專利一定程度上增加有人工加油的安全系數(shù)，但是需要人工手動(dòng)加油，不具有自動(dòng)化加油能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出了一種智能自主加油裝置及控制方法。該裝置及控制方法解決了如何實(shí)現(xiàn)智能化自主加油的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種智能自主加油裝置，包括加油槍，其特征在于，該裝置還包括控制器、設(shè)置于車輛加油口上用于發(fā)射距離和方位數(shù)據(jù)的發(fā)射器、用于采集影像數(shù)據(jù)的攝像頭、用于接收車輛加油口發(fā)射信號(hào)的感應(yīng)器和用于執(zhí)行控制器加油指令帶動(dòng)加油槍加油的機(jī)械手，所述感應(yīng)器和攝像頭連接控制器輸入端，所述機(jī)械手連接控制器輸出端，所述控制器根據(jù)發(fā)射器發(fā)送的加油口距離、方位數(shù)據(jù)和攝像頭拍攝發(fā)射器與感應(yīng)器對(duì)接的影像曝光線建立包含機(jī)械手及車輛加油口在內(nèi)的空間直角坐標(biāo)系，同時(shí)得出車輛加油口在空間直角坐標(biāo)系中的空間坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)后確定機(jī)械手的空間移動(dòng)數(shù)據(jù)及路徑規(guī)劃，并控制機(jī)械手根據(jù)路徑和空間移動(dòng)數(shù)據(jù)帶動(dòng)加油槍伸入車輛加油口并進(jìn)行加油。
[0006]當(dāng)車輛駛?cè)胫付ǖ奈恢?，打開(kāi)加油口蓋，車輛加油口上的發(fā)射器發(fā)送光波信號(hào)給感應(yīng)器，感應(yīng)器感應(yīng)發(fā)射信號(hào)啟動(dòng)攝像頭和控制器工作，攝像頭拍攝光波在圖像中的曝光線結(jié)合感應(yīng)器接收的車輛加油口的方位和距離數(shù)據(jù)確定以機(jī)械手為數(shù)軸建立空間直角坐標(biāo)系，機(jī)械手的底部支撐點(diǎn)位坐標(biāo)原點(diǎn)，機(jī)械手為Z軸，即有X軸、Y軸、Z軸，且為兩兩相互垂直的數(shù)軸，2軸向上，Y軸向前，X軸向右。由此確定車輛加油口在空間直角坐標(biāo)上的空間位置數(shù)據(jù)，即在X軸、Y軸、Z軸上的數(shù)字，從而控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)加油槍伸入車輛加油口并進(jìn)行加油，從而實(shí)現(xiàn)智能化自主加油。無(wú)需人工握著加油槍進(jìn)行人工加油減少人工成本，簡(jiǎn)化加油流程。
[0007]在上述的智能自主加油裝置中，所述機(jī)械手包括主體、帶動(dòng)主體橫向平行移動(dòng)的導(dǎo)軌、用于帶動(dòng)主體上下及左右移動(dòng)的動(dòng)力組件，主體包括支撐座和支撐臂，支撐座垂直設(shè)置于導(dǎo)軌上，動(dòng)力組件設(shè)置于支撐臂上，所述動(dòng)力組件包括液壓缸和連接液壓缸的液壓桿，所述液壓缸通過(guò)繼電器電連接控制器。這里控制器通過(guò)控制主體在導(dǎo)軌上的橫向水平運(yùn)動(dòng)可以把機(jī)械手與車輛加油口在同一平面內(nèi)，同時(shí)控制器通過(guò)繼電器控制液壓缸帶動(dòng)液壓桿運(yùn)動(dòng)控制支撐臂的上下左右運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)帶到加油槍準(zhǔn)確的把槍口進(jìn)入到車輛加油口中。
[0008]在上述的智能自主加油裝置中，所述控制器還連接有用于檢測(cè)液壓桿運(yùn)動(dòng)里程的距離傳感器、比例閥及行程開(kāi)關(guān)。這里通過(guò)距離傳感器的反饋信號(hào)及比例閥提高定位精度。同時(shí)由彳丁程開(kāi)關(guān)提尚工作穩(wěn)定性。
[0009]在上述的智能自主加油裝置中，所述控制器還包括加油應(yīng)用系統(tǒng)，控制器還連接有顯示屏和輸入鍵。輸入鍵根據(jù)加油應(yīng)用系統(tǒng)的加油步驟流程確定加油及繳費(fèi)并在顯示屏上進(jìn)行顯示。這里實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加油、繳費(fèi)的自動(dòng)化控制操作。
[0010]在上述的智能自主加油裝置中，所述控制器還連接有用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的無(wú)線通信模塊。這里可以方便手機(jī)、平板等于控制器進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)加油、繳費(fèi)等流程的操作。
[0011]在上述的智能自主加油裝置中，所述加油槍的槍口設(shè)置有橡膠蓋，所述橡膠蓋為圓臺(tái)形，橡膠蓋上端面緊配合于槍口的外壁，下端面通過(guò)彈簧連接于槍體。不僅減少槍口與車輛加油口的摩擦同時(shí)槍口與加油口能夠密封，減少漏油的情況發(fā)生。
[0012]—種智能自主加油控制方法，其特征在于，本方法包括如下步驟:
[0013]A、信號(hào)采集:接收發(fā)射器發(fā)射車輛加油口方位和距離信號(hào)，采集車輛位于加油位置的影像數(shù)據(jù)，提取影像中發(fā)射器發(fā)射給感應(yīng)器的圖像曝光數(shù)據(jù)；
[0014]B、建立空間直角坐標(biāo)系:控制器根據(jù)攝像頭采集的信息建立包括機(jī)械手和車輛加油口在內(nèi)的模擬空間直角坐系，空間直角坐系包括:X軸、Y軸、Z軸，Z軸向上，Y軸向前，X軸向右；
[0015]C、確定車輛加油口的坐標(biāo)值:根據(jù)發(fā)射器發(fā)送的加油口距離、方位數(shù)據(jù)和攝像頭拍攝發(fā)射器與感應(yīng)器對(duì)接的影像曝光線得出車輛加油口在空間直角坐標(biāo)系中的空間坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛加油口空間坐標(biāo)值確定機(jī)械手的空間坐標(biāo)系中分別在X軸、Y軸，Z軸的移動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0016]D、控制機(jī)械手與車輛加油口對(duì)接:根據(jù)機(jī)械手的空間坐標(biāo)系中分別在X軸、Y軸，Z軸的移動(dòng)數(shù)據(jù)確定機(jī)械手的移動(dòng)步驟和路徑，分別調(diào)整機(jī)械手在X軸方向的距離、Y軸方向的距離和Z軸方向的距離實(shí)現(xiàn)與車輛加油口的對(duì)接，將加油槍的槍口伸入到車輛加油口中。
[0017]當(dāng)車輛駛?cè)胫付ǖ奈恢?，打開(kāi)加油口蓋，車輛加油口上的發(fā)射器發(fā)送光波信號(hào)給感應(yīng)器，感應(yīng)器感應(yīng)發(fā)射信號(hào)啟動(dòng)攝像頭和控制器工作，攝像頭拍攝光波在圖像中的曝光線結(jié)合感應(yīng)器接收的車輛加油口的方位和距離數(shù)據(jù)確定以機(jī)械手為數(shù)軸建立空間直角坐標(biāo)系，機(jī)械手的底部支撐點(diǎn)位坐標(biāo)原點(diǎn)，機(jī)械手的加油前的狀態(tài)位為Z軸，S卩有X軸、Y軸、Z軸，且為兩兩相互垂直的數(shù)軸，Z軸向上，Y軸向前，X軸向右。由此確定車輛加油口在空間直角坐標(biāo)上的空間位置數(shù)據(jù)，即在X軸、Y軸、Z軸上的數(shù)字，從而控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)加油槍伸入車輛加油口并控制加油，從而實(shí)現(xiàn)智能化自主加油。
[0018]在上述的智能自主加油控制方法中，所述步驟A中，當(dāng)需要加油的車輛停到固定的加油停車區(qū)域，同時(shí)設(shè)置于加油槍口上的感應(yīng)器接收車輛加油口上的發(fā)射器信號(hào)啟動(dòng)攝像頭拍攝及控制器啟動(dòng)工作。減少拍攝數(shù)據(jù)，同時(shí)也確定采集數(shù)據(jù)的有效性，能夠簡(jiǎn)化控制器的數(shù)據(jù)處理過(guò)程，更加的智能化。
[0019]在上述的智能自主加油控制方法中，通過(guò)控制器或移動(dòng)設(shè)備連接控制器進(jìn)行選擇確認(rèn)加油、結(jié)束加油及支付信息。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化一站式自動(dòng)加油模式，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)加模式能夠更加便捷的實(shí)現(xiàn)自主加油、支付等。
[0020]在上述的智能自主加油控制方法中，結(jié)束加油后，機(jī)械手恢復(fù)到加油前狀態(tài)。這里方便控制器內(nèi)空間直角坐標(biāo)系的建立，同時(shí)對(duì)加油反饋信息的自學(xué)習(xí)，能更加精確機(jī)械手帶動(dòng)加油槍到車輛加油口的動(dòng)作。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本智能自主加油裝置及控制方法中。具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]1、本發(fā)明通過(guò)移動(dòng)設(shè)備連接控制器或是控制器的按鍵輸入確認(rèn)加油、結(jié)束加油、付款等信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程支付、確認(rèn)的操作更加智能化和個(gè)性化，使得加油行為更加簡(jiǎn)便。
[0023]2、本發(fā)明通過(guò)確定需要加油的車輛加油口在空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，從而精確控制機(jī)械手帶動(dòng)加油槍伸入車輛加油口實(shí)現(xiàn)