随着新能源电动汽车的快速增长发展趋势,无人充电技术有望成为自动驾驶智能网联汽车能量补给的一个重要手段。另一方面,新能源智能网联汽车在充电过程中,连接器有可能会带来安全风险,例如充电枪与充电座连接不可靠,出现连接故障;充电现场需要人工巡检处理,对于规模较大的充电场地来说,需要额外数量的操作人员;电气元器件老化,充电枪与充电座连接处一旦因导流能力下降导致急剧发热,就会存在火灾隐患;人工的不规范操作带来高电压触电的风险。
基于以上痛点,本项目应用人工智能、物联网、机器人技术,提出了智能移动全自动充电机器人的设计方案,可为充电站的电动公交车提供自动充电服务。机器人系统采用六轴协作机械臂、单目视觉定位系统、充电枪平衡器、带温控系统的保温仓、充电机、底盘稳定系统、机器人控制系统、调度云平台和5G 通信模块等先进设备组成。可以智能感知电动公交车辆停靠位置并以单目视觉为基础,利用yolov5 目标识别算法,建立在户外复杂环境下,远距离电动车充电口图像数据集,得到了充电口的卷积神经网络识别模型方法,实现远距离识准确识别车辆充电口,利用协作机械臂完成给电动公交车插拔枪充电的整个过程。
机器人后台管理系统可以实现全流程智能化监控,对数据的分析和应用可优化整体运营策略,通过夜间错峰充电操作可以实现移峰填谷功能,提高运营效益。合理利用夜间低谷电价充电,为公交公司节省充电电费约20%。“机器人自身搭载的各类摄像头与传感器能与充电站内的监控设备联动,24 小时不间断完成站内状态的实时监控。”将提高充电站自动化水平,提升充电站安全管理能力,降低综合运维成本,公交充电站不再依赖人工24 小时值守。大幅提升了工作效率,降低了人工作业的安全风险。