CN110238856A - 一种充电机械臂及其控制装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及了一种充电机械臂及其控制装置、系统及方法，其中控制系统包括坐标定位单元、路线计算单元、运动装置驱动单元和检测反馈单元，坐标定位单元，通过定位技术对车载连接器进行定位，并将定位的坐标传递给路线计算单元；路线计算单元，计算机械臂需要移动的距离和角度并发送指令信号给运动装置驱动单元；运动装置驱动单元，根据接收到的路线计算单元传来的指令信号第一电机带动机械臂运动；检测反馈单元，读取机械臂运动距离和角度并进行解析和比较，并将结果反馈给路线计算单元，本发明可以解决现有技术中多机械臂移动局限性大、算法复杂、维护起来也很困难以及成本高的问题。

Description

一种充电机械臂及其控制装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体领域为一种充电机械臂运动控制系统。

背景技术

随着无人驾驶越来越近，具备自动驾驶/自动泊车功能的电动汽车需要自动充电技术实现车辆自动化应用的闭环，自动充电技术是无人驾驶的必备技术之一，自动充电相比人工充电，在用户感受、舒适度和安全性方面都有巨大的优势。

底盘充电方向是自动充电的新的技术方向，其具有体积小、效率高、最大功率高等许多优势。它的特征是受电接口在车辆底盘上，充电接口在地面上，称之为地面单元。它需要车载单元和地面单元的配合，地面单元中包含机械臂，相当于一种特殊定制的运动连接机构，充电接口安装在机械臂上，机械臂负责将充电接口顶升到车载受电接口处，并完成接口对接动作。

目前，为了高精度，自动充电中多采用多机械臂方式，例如侧方充电使用的6轴机械臂，蛇形机械臂。但对于底盘充电来说，由于车辆底盘和地面单元之间空间狭小，多机械臂在此空间内，移动局限性大，且算法复杂，维护起来也很困难，成本高。

相对于多机械臂，单机械臂在此情况下拥有众多优势，结构简单，空间占用率小，可以内嵌在地面单元内部，防护性高，成本低。如何控制单机械臂，精准地完成接口的顶升和对接动作，是整个底盘充电运动部分的重中之重，一旦运动出现问题，很容易触碰地面单元外壳和车辆底盘，导致机械臂的损伤甚至是电机的失转，因此设计一种底盘充电的机械臂运动控制系统是必不可少的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电机械臂控制装置及其控制装置、系统及方法，以解决现有技术中多机械臂移动局限性大、算法复杂、维护起来也很困难以及成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一方面提供一种充电机械臂控制方法，包括以下步骤：

对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

判断对接位置的坐标是否在机械臂能够达到的范围内，如坐标不在所述范围内，则重复上一步骤重新定位；如坐标在所述范围内，则规划机械臂路线；

控制机械臂运动，机械臂需要移动的距离和角度被转换成脉冲信号进行控制；

解析机械臂运动距离和角度，判断机械臂是否到位，如果没有到位，则计算当前位置与最终位置的差值，转化为脉冲信号进行补偿，若判断已经到位，则结束。

根据本发明的一个实施例，所述机械臂安装在地面单元上，所述机械臂靠近地面单元的一端为A端，机械臂与车载连接器对接的一端为B端，机械臂路线规划方法为：

S1计算机械臂B端垂直抬升角度α；

S2计算机械臂A端沿Y轴所要移动的距离d以及机械臂B端在X、Y面移动的角度β；

S3计算机械臂A端沿Y轴所要移动的距离f，计算机械臂B端在X、Y面偏转角度γ-β，计算机械臂B端在Y、Z面抬升角度θ-α。

根据本发明的一个实施例，所述机械臂需要移动的距离和角度的计算方法为：

步骤S1中，机械臂B端从地面单元内部沿着Z轴抬升，使B端上的充电接口高于整个地面单元，已知机械臂长度L恒定不变，地面单元的高度也可以测量出来且是恒定的，算出其抬升角度α，将抬升α角度后的机械臂映射到下X、Y平面，算出其在X、Y平面的长度为cosα·L；

步骤S2中，机械臂A端沿着Y轴移动，机械臂B端在X、Y面以A端为圆心移动，使B端的接触元件位于车载连接器正下方，此时机械臂将保持第一步抬升α角度的状态，A端沿着Y轴所要移动的距离为d，B端在X、Y面移动的角度为β，求得这两个参数为：

步骤S3中，机械臂A端沿着Y轴移动，机械臂B端分别在X、Y面和Y、Z面以A端为圆心移动，使位于车端受电接口正下方的B端的接触元件垂直上升与车载连接器的充电接口相连，A端所要移动的距离为f，机械臂B端在X、Y面偏转的角度为γ-β，机械臂B端在Y,Z面抬升的角度为θ-α，求得这三个参数为：

本发明的另一方面，提供一种底盘充电机械臂，用于上述的充电机械臂控制方法，包括：

滑轨，沿前后方向延伸的滑轨；

滑动座，所述滑动座可滑动地连接在所述滑轨上；

接触元件基座，所述接触元件基座设在所述滑轨的上方用于连接车载连接器的接触元件；

连接臂组件，所述连接臂组件连接在所述滑动座与所述接触元件基座之间用于控制所述接触元件基座上的接触元件移动至指定位置与所述车载连接器的充电接口对接。

根据本发明的一个实施例，所述连接臂组件包括：

连接座，所述连接座在上下方向上可摆动地连接在所述滑动座上；

操作杆，所述操作杆在左右方向上可摆动地连接在所述连接座上，所述操作杆远离所述连接座的一端与所述接触元件基座可活动相连；

至少一个连杆，所述连杆可活动地连接在所述滑动座与所述接触元件基座之间。

根据本发明的一个实施例，所述连杆包括：

杆体，所述杆体沿着从所述滑动座到所述接触元件基座的方向延伸；

两个连接头，两个所述连接头分别连接在所述杆体的两端且与所述杆体可枢转设置，两个连接头中的一个可转动地连接在所述滑动座上，另一个可转动地连接在所述接触元件基座上，所述连接头转动轴线与所述杆体垂直。

根据本发明的一个实施例，所述滑动座上设有第三电机，所述第三电机设在所述滑动座上并与所述连接座配合，用于驱动所述连接座相对于所述滑动座上下摆动。

根据本发明的一个实施例，还包括基座，所述滑轨设在所述基座上，所述基座上设有可转动设置的螺纹杆，所述螺纹杆与所述滑轨平行布置且所述滑动座螺纹配合在所述螺纹杆上，所述基座上设有第一电机，所述第一电机驱动所述螺纹杆相对于所述基座旋转。

根据本发明的一个实施例，所述操作杆包括：

主体部，所述主体部的一端在左右方向上可摆动地连接在所述连接座上；

转接头，所述转接头在左右方向上可摆动地连接在所述主体部(14)的远离所述连接座的一端，所述转接头可转动地连接在所述接触元件基座上，且所述转接头的转动轴线与所述主体部垂直；

第二电机，所述第二电机设在所述主体部朝向所述连接座的一端并与所述连接座配合，用于驱动所述主体部相对于所述连接座左右摆动。

本发明的另一方面，提供一种底盘充电机械臂控制系统，包括：

坐标定位单元，用于对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

路线计算单元，用于判断对接位置的坐标是否在机械臂能够达到的范围内，如坐标不在所述范围内，则重复上一步骤重新定位；如坐标在所述范围内，则规划机械臂路线，机械臂需要移动的距离和角度被转换成脉冲信号进行控制；

检测反馈单元，用于解析机械臂运动距离和角度，判断机械臂是否到位，如果没有到位，则计算当前位置与最终位置的差值，转化为脉冲信号进行补偿，若判断已经到位，则结束。

本发明的另一方面，提供一种充电机械臂控制装置，用于控制上述的充电机械臂，包括：

传感器，用于对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

编码器，所述编码器为两个，分别为Y轴编码器和Z轴编码器，所述Y轴编码器用于检测第二电机的相位角，所述Z轴编码器用于检测第三电机的相位角；

控制器，用于接收传感器的坐标信息以及编码器的角度信号并解析机械臂运动距离和角度，控制器根据计算结果控制所述机械臂按规划路线进行对接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的提出的单机械臂运动控制系统利用机械臂本身与目标的位置坐标关系，直接求解电机的旋转角度，相比于传统的矩阵变换计算，运动算法方法简单；且有反馈系统进行补偿，精度高。

附图说明

图1为本申请提供的充电机械臂控制系统的原理框图；

图2为本申请提供的充电机械臂控制方法的流程图；

图3为本申请中路线计算单元计算机械臂需要移动的距离和角度的过程步骤S1对应的示意图；

图4为本申请中路线计算单元计算机械臂需要移动的距离和角度的过程步骤S2对应的示意图；

图5为本申请中路线计算单元计算机械臂需要移动的距离和角度的过程步骤S3对应的示意图；

图6为本申请提供的机械臂的结构示意图；

图7为本申请提供的机械臂的另一个角度的结构示意图。

图中：1：滑轨；2：滑动座；3：接触元件基座；4：连接臂组件；5：连接座；6：操作杆；7：连杆；8：杆体；9：连接头；10：第三电机；11：基座；12：螺纹杆；13：第二电机；14：主体部；15：转接头；16：第二偏移电机；17：锥齿轮；18：伞齿轮；19：Y轴编码器和20：Z轴编码器。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，根据本发明实施例的充电机械臂的控制方法包括以下步骤：

对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

判断对接位置的坐标是否在机械臂能够达到的范围内，如坐标不在所述范围内，则重复上一步骤重新定位；如坐标在所述范围内，则规划机械臂路线；

控制机械臂运动，机械臂需要移动的距离和角度被转换成脉冲信号进行控制；

解析机械臂运动距离和角度，判断机械臂是否到位，如果没有到位，则计算当前位置与最终位置的差值，转化为脉冲信号进行补偿，若判断已经到位，则结束。

根据本发明的一个实施例，机械臂安装在地面单元上，所述机械臂靠近地面单元的一端为A端，机械臂与车载连接器对接的一端为B端，机械臂路线规划方法为：

S1计算机械臂B端垂直抬升角度α；

S2计算机械臂A端沿Y轴所要移动的距离d以及机械臂B端在X、Y面移动的角度β；

S3计算机械臂A端沿Y轴所要移动的距离f，计算机械臂B端在X、Y面偏转角度γ-β，计算机械臂B端在Y、Z面抬升角度θ-α。

进一步地，机械臂需要移动的距离和角度的计算方法为：

如图3所示，步骤S1中，机械臂B端从地面单元内部沿着Z轴抬升，使B端上的充电接口高于整个地面单元，已知机械臂长度L恒定不变，地面单元的高度也可以测量出来且是恒定的，算出其抬升角度α，将抬升α角度后的机械臂映射到下X、Y平面，算出其在X、Y平面的长度为cosα·L；

步骤S2中，机械臂A端沿着Y轴移动，机械臂B端在X、Y面以A端为圆心移动，使B端的地面连接器位于车载连接器正下方，此时机械臂将保持第一步抬升α角度的状态。图4为俯视图，在第二阶段中，A端沿着Y轴所要移动的距离为d，B端在X、Y面移动的角度为β。根据图4所示，可以求得这两个参数为：

步骤S3中，机械臂A端沿着Y轴移动，机械臂B端分别在X、Y面和Y、Z面以A端为圆心移动，使位于车端受电接口正下方的B端充电接口，垂直上升与车载连接器相连，如图5所示，其中，黑色粗实线为第二部分结束时机械臂的运动状态，黑色双实线为最终连接器结合时机械臂的运动状态，在1.3阶段中，A端所要移动的距离为f，机械臂B端在X、Y面偏转的角度为γ-β，机械臂B端在Y、Z面抬升的角度为θ-α。

根据图5所示，可以求得这三个参数为：

本实施例还提供了一种充电机械臂，用于上述控制方法，如图6和7所示，充电机械臂包括：适于设置在充电汽车下方并沿前后方向延伸的滑轨1、滑动座2、接触元件基座3和连接臂组件4，滑动座2可滑动地连接在滑轨1上，接触元件基座3设在滑轨1的上方用于连接接触元件，接触元件用于为充电汽车充电，连接臂组件4连接在滑动座2与接触元件基座3之间用于控制接触元件基座3上的接触元件移动至指定位置与充电汽车的充电接口对接。

其中，滑动座2相对于滑轨1的滑动可以控制接触元件在前后方向的移动，利用连接臂组件4控制接触元件基座3的高度调节的同时，利用连接臂组件4的摆动调节接触元件的左右位置，直至接触元件与充电接口对接。

根据本发明实施例的充电机械臂，通过在滑动座2与接触元件基座3之间设置连接臂组件4，并利用连接臂组件控制接触元件基座3上的接触元件与充电汽车的充电接口对接，可以提升接触元件与充电接口的连接准确性。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，连接臂组件4包括：连接座5、操作杆6和至少一个连杆7，连接座5在上下方向上可摆动地连接在滑动座2上，操作杆6在左右方向上可摆动地连接在连接座5上，操作杆6远离连接座5的一端与接触元件基座3可活动相连，连杆7可活动地连接在滑动座2与接触元件基座3之间。

利用连接座5的转动控制接触元件基座3的高度，利用操作杆6的摆动控制接触元件基座3的左右摆动，其中，连杆7的长度与操作杆6的长度相同，且连杆7与操作杆6平行设置，由此可以保证接触元件基座3相对于滑动座2摆动的过程中保持平动。

利用平行设置的连杆7与操作杆6配合控制接触元件基座3相对于滑动座2平动，可以保证接触元件基座3摆动过程中接触元件的仰俯角度、翻滚角度以及偏航角保持不变，为接触元件对接充电接口提供了方便，简化了充电过程中的控制程序。

根据本发明的一个实施例，连杆7包括：杆体8和两个连接头9，杆体8沿着从滑动座2到接触元件基座3的方向延伸，两个连接头9分别连接在杆体8的两端且与杆体8可枢转设置，两个连接头9中的一个可转动地连接在滑动座2上，另一个可转动地连接在接触元件基座3上，连接头9转动轴线与杆体8垂直。

其中，利用杆体8与连接头9的转动可以实现接触元件基座3相对于滑动座2在上下方向上的摆动或是左右方向的摆动中的一个，利用连接头9相对于滑动座2或接触元件基座3的转动实现接触元件基座3相对于滑动座2在另一个方向上的摆动，由此可以保证接触元件基座3可以在两个方向相对于滑动座2发生摆动，进而调节接触元件的高度以及左右方向上的位置，而且上述结构的连杆7，结构简单，装配与控制较为方便。

根据本发明的一个实施例，连杆7为两个，两个连杆7分别位于操作杆6左右两侧，且连杆7与操作杆6在前后方向间隔开设置。通过设置两个连杆7，不仅可以保证接触元件基座3在上下方向摆动时是平动，也能保证接触元件基座3在左右方向摆动时也是平动，进一步防止接触元件的仰俯角度、翻滚角度以及偏航角发生改变。而且两个连杆7与操作杆6配合，接触元件基座3的受力点为三个，滑动座2的受力点也是三个，有利于提升接触元件基座3的受力稳定性。

根据本发明的一个实施例，滑动座2上设有第三电机10，第三电机10设在滑动座2上并与连接座5配合，用于驱动连接座5相对于滑动座2上下摆动，其中，第三电机10的电机轴上设有齿轮，连接座5通过与电机轴之间通过齿轮配合相连，第三电机10转动时带动连接座5转动，利用第三电机10控制连接座5的摆动进而调整接触元件的高度，结构简单，操作方便，而且可以简化充电机械臂的控制过程。

根据本发明的一个实施例，还包括：基座11，基座11构成地面单元，基座11可以固定在充电汽车下方的地面上，充电汽车充电式行驶到基座11的上方，滑轨1设在基座11上，基座11上设有可转动设置的螺纹杆12，螺纹杆12与滑轨1平行布置且滑动座2螺纹配合在螺纹杆12上，基座11上设有第一电机13，第一电机13驱动螺纹杆12相对于基座11旋转。

利用第一电机13与螺纹杆12配合驱动滑动座2在滑轨1上的滑动，不仅提升了充电机械臂的机械化程度，而且螺纹杆12的结构简单，将第一电机13的转动转化成滑动座2的直线运动，控制方法较为简单。

根据本发明的一个实施例，操作杆6包括：主体部14、转接头15和第二电机16，主体部14的一端在左右方向上可摆动地连接在连接座5上，转接头15在左右方向上可摆动地连接在主体部14的远离连接座5的一端，转接头15可转动地连接在接触元件基座3上，且转接头15的转动轴线与主体部14垂直，第二电机16设在主体部14朝向连接座5的一端并与连接座5配合，用于驱动主体部14相对于连接座5座左右摆动，第二电机16的电机轴上设有锥齿轮17，连接座5对应锥齿轮17的位置设有与锥齿轮17适配啮合的伞齿轮18。

锥齿轮17在伞齿轮18上转动的同时沿着伞齿轮18的周向摆动，利用锥齿轮17与伞齿轮18配合控制操作杆6相对于连接座5摆动，进而控制接触元件基座3的左右摆动，并利用转接头15相对于主体部14的转动与连杆7配合实现接触元件基座3在水平方向上的平动，利用转接头15相对于接触元件基座3的转动与连杆7配合实现接触元件基座3在上下方向的平动。

充电机械臂在操作过程中，通过控制第一电机13、、第二电机16和第三电机10的转动，便可控制接触元件在上下、左右以及前后方向上的移动，确保接触元件与充电汽车的充电接口对应，提升了接触元件与充电接口的配合准确度。进一步地，本发明的提出的机械臂控制系统及方法利用机械臂本身与目标的位置坐标关系，直接求解电机的旋转角度，相比于传统的矩阵变换计算，运动算法方法简单；且有反馈系统进行补偿，精度高。

如图1所示，本实施例还提供一种控制系统，包括：

坐标定位单元，通过现有技术中常见的定位技术对车载连接器进行定位，并将定位的坐标传递给路线计算单元；

路线计算单元，接收坐标定位单元传来的坐标并判定坐标是否在设定范围内，如接收到的坐标不在设定范围内，则反馈给坐标定位单元；如接收到的坐标在设定范围内，则计算机械臂需要移动的距离和角度并发送指令信号给运动装置驱动单元；

运动装置驱动单元，根据接收到的路线计算单元传来的指令信号第一电机带动机械臂运动；

检测反馈单元，读取机械臂运动距离和角度并进行解析和比较，并将结果反馈给路线计算单元。

本实施还提供一种控制装置，包括：

传感器，用于对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

编码器，所述编码器为两个，分别为Y轴编码器19和Z轴编码器20，所述Y轴编码器19用于检测第二电机16的相位角，所述Z轴编码器20用于检测第三电机10的相位角；

控制器，用于接收传感器的坐标信息以及编码器的角度信号并解析机械臂运动距离和角度，控制器根据计算结果控制所述机械臂按规划路线进行对接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种充电机械臂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

判断对接位置的坐标是否在机械臂能够达到的范围内，如坐标不在所述范围内，则重复上一步骤重新定位；如坐标在所述范围内，则规划机械臂路线；

控制机械臂运动，机械臂需要移动的距离和角度被转换成脉冲信号进行控制；

解析机械臂运动距离和角度，判断机械臂是否到位，如果没有到位，则计算当前位置与最终位置的差值，转化为脉冲信号进行补偿，若判断已经到位，则结束。

2.根据权利要求1所述的一种充电机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂靠近地面单元的一端为A端，机械臂与车载连接器对接的一端为B端，机械臂路线规划方法为：

S1计算机械臂B端垂直抬升角度α；

S2计算机械臂A端沿Y轴所要移动的距离d以及机械臂B端在X、Y面移动的角度β；

S3计算机械臂A端沿Y轴所要移动的距离f，计算机械臂B端在X、Y面偏转角度γ-β，计算机械臂B端在Y、Z面抬升角度θ-α。

3.根据权利要求2所述的一种充电机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂需要移动的距离和角度的计算方法为：

步骤S1中，机械臂B端从地面单元内部沿着Z轴抬升，使B端上的充电接口高于整个地面单元，已知机械臂长度L恒定不变，地面单元的高度也可以测量出来且是恒定的，算出其抬升角度α，将抬升α角度后的机械臂映射到下X、Y平面，算出其在X、Y平面的长度为cosα·L；

步骤S2中，机械臂A端沿着Y轴移动，机械臂B端在X、Y面以A端为圆心移动，使B端的接触元件位于车载连接器正下方，此时机械臂将保持第一步抬升α角度的状态，A端沿着Y轴所要移动的距离为d，B端在X、Y面移动的角度为β，求得这两个参数为：

步骤S3中，机械臂A端沿着Y轴移动，机械臂B端分别在X、Y面和Y、Z面以A端为圆心移动，使位于车端受电接口正下方的B端的接触元件垂直上升与车载连接器的充电接口相连，A端所要移动的距离为f，机械臂B端在X、Y面偏转的角度为γ-β，机械臂B端在Y,Z面抬升的角度为θ-α，求得这三个参数为：

4.一种充电机械臂，用于如权利要求1-3任意一项所述的充电机械臂控制方法，其特征在于：

沿前后方向延伸的滑轨(1)；

滑动座(2)，所述滑动座(2)可滑动地连接在所述滑轨(1)上；

接触元件基座(3)，所述接触元件基座(3)设在所述滑轨(1)的上方用于连接用于充电的接触元件；

连接臂组件(4)，所述连接臂组件(4)连接在所述滑动座(2)与所述接触元件基座(3)之间用于控制所述接触元件基座(3)上的接触元件移动至指定位置与所述充电汽车的充电接口对接。

5.根据权利要求4所述的充电机械臂，其特征在于，所述连接臂组件(4)包括：

连接座(5)，所述连接座(5)在上下方向上可摆动地连接在所述滑动座(2)上；

操作杆(6)，所述操作杆(6)在左右方向上可摆动地连接在所述连接座(5)上，所述操作杆(6)远离所述连接座(5)的一端与所述接触元件基座(3)可活动相连；

至少一个连杆(7)，所述连杆(7)可活动地连接在所述滑动座(2)与所述接触元件基座(3)之间。

6.根据权利要求5所述的充电机械臂，其特征在于，所述连杆(7)包括：

杆体(8)，所述杆体(8)沿着从所述滑动座(2)到所述接触元件基座(3)的方向延伸；

两个连接头(9)，两个所述连接头(9)分别连接在所述杆体(8)的两端且与所述杆体(8)可枢转设置，两个连接头(9)中的一个可转动地连接在所述滑动座(2)上，另一个可转动地连接在所述接触元件基座(3)上，所述连接头(9)转动轴线与所述杆体(8)垂直。

7.根据权利要求6所述的充电机械臂，其特征在于，所述连杆(7)为两个，两个所述连杆(7)分别位于所述操作杆(6)左右两侧，且所述连杆(7)与所述操作杆(6)在前后方向间隔开设置。

8.根据权利要求7所述的充电机械臂，其特征在于，所述滑动座(2)上设有第一偏移电机(10)，所述第一偏移电机(10)设在所述滑动座(2)上并与所述连接座(5)配合，用于驱动所述连接座(5)相对于所述滑动座(2)上下摆动。

9.根据权利要求8所述的充电机械臂，其特征在于，还包括：基座(11)，所述滑轨(1)设在所述基座(11)上，所述基座(11)上设有可转动设置的螺纹杆(12)，所述螺纹杆(12)与所述滑轨(1)平行布置且所述滑动座(2)螺纹配合在所述螺纹杆(12)上；所述基座(11)上设有驱动电机(13)，所述驱动电机(13)驱动所述螺纹杆(12)相对于所述基座(11)旋转。

10.根据权利要求9所述的充电机械臂，其特征在于，所述操作杆(6)包括：

主体部(14)，所述主体部(14)的一端在左右方向上可摆动地连接在所述连接座(5)上；

转接头(15)，所述转接头(15)在左右方向上可摆动地连接在所述主体部(14)的远离所述连接座(5)的一端，所述转接头(15)可转动地连接在所述接触元件基座(3)上，且所述转接头(15)的转动轴线与所述主体部(14)垂直；

第二偏移电机(16)，所述第二偏移电机(16)设在所述主体部(14)朝向所述连接座(5)的一端并与所述连接座(5)配合，用于驱动所述主体部(14)相对于所述连接座(5)左右摆动。

11.一种充电机械臂控制系统，用于如权利要求1-3任意一项所述的充电机械臂控制方法，特征在于：包括：

坐标定位单元，用于对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

路线计算单元，用于判断对接位置的坐标是否在机械臂能够达到的范围内，如坐标不在所述范围内，则重复上一步骤重新定位；如坐标在所述范围内，则规划机械臂路线，机械臂需要移动的距离和角度被转换成脉冲信号进行控制；

运动装置驱动单元，用于驱动所述机械臂；

检测反馈单元，用于解析机械臂运动距离和角度，判断机械臂是否到位，如果没有到位，则计算当前位置与最终位置的差值，转化为脉冲信号进行补偿，若判断已经到位，则结束。

12.一种充电机械臂控制装置，用于如权利要求1-3任意一项所述的充电机械臂控制方法，其特征在于，包括：

传感器，用于对车载连接器进行定位，确定车载连接器的对接位置的坐标；

编码器，所述编码器为两个，分别为Y轴编码器和Z轴编码器，所述Y轴编码器用于检测第二电机的相位角，所述Z轴编码器用于检测第三电机的相位角；

控制器，用于接收传感器的坐标信息以及编码器的角度信号并解析机械臂运动距离和角度，控制器根据计算结果控制所述机械臂按规划路线进行对接。