CN116061226B - 一种欠驱动模块化充电枪夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种欠驱动模块化充电枪夹持装置，包括夹臂模块、推杆模块、基座模块、视觉模块、供电模块和控制模块；夹臂模块的一端滑动设置在基座模块的底部，沿基座模块的长度方向滑动，夹臂模块的另一端用于夹持不同类型的充电枪；推杆模块的一端固定设置在基座模块的底部，控制模块控制推杆模块的另一端驱动夹臂模块对充电枪进行夹持或释放；视觉模块固定设置在基座模块的顶部，用于定位充电枪和充电口的位置；本发明中的充电枪夹持装置能够通过欠驱动组件夹持市面上绝大多数充电枪并实现稳定拔插，同时，视觉模块中的深度相机还能够在夹持过程中自动调整俯仰角保证实时监测和反馈插拔状态，夹持精度更高。

Description

一种欠驱动模块化充电枪夹持装置

技术领域

本发明涉及机器人和自动充电技术领域，更具体地，涉及一种欠驱动模块化充电枪夹持装置。

背景技术

随着科技的发展以及人们环保意识的增强，国内电动汽车的数量和种类逐年递增，这也使得充电桩的使用需求大大增加。

传统的电动汽车充电方式往往是人工进行充电枪解锁，再将充电枪从充电桩取出再插入车辆充电口，由于枪体本身有一定的重量，同时加上枪线缆的重量，充电人员在拿取时需要耗费较大力气，而且操作不当容易刮伤车辆或者损坏充电枪，从而加大了充电桩的运营成本。

随着人工智能的发展，机器人在电动汽车自动充电领域的应用愈发广泛；通过机器人夹持装置来自动夹持充电枪对电动汽车进行充电，可以大大减少人力物力成本；但不同种类的电动汽车对应着不同的类型的充电枪，充电枪的机器人夹持装置大多只能适配固定类型的充电枪，不能做到模块化和自适应设计，从而降低了设备的泛用性和利用率。

欠驱动是指机构驱动的数目小于机构自由度数，利用这种原理设计出的夹持装置结构简单且驱动数小于机构自由度，有利于降低机构的复杂程度同时获得较大的驱动力；通常使用扭簧和机械限位机构使其在运动的过程中始终保持机构的自由度数与驱动数相同，具有出力大、驱动元件少、控制简单等特点。

模块化设计指对在一定范围内的具有不同功能、不同性能以及不同规格的产品进行分析的基础上划分并设计出一系列的功能模块，通过模块的选择和组合以构成不同功能的产品来满足市场上对产品功能多样性的需求；模块化夹持装置的设计可以实现夹持装置设计的快速反应、提高夹持装置的设计质量，还能使得夹持装置设计模块资源共享；模块化夹持装置的使用可以使充电枪的机器人夹持装置更能适应市场上多样化的充电枪夹持任务，从而降低充电系统的运营成本，并提高充电设备的利用率。

目前的现有技术公开了一种夹持装置及自动充电中心，包括一种夹持装置用于辅助充电装置对受电装置充电，夹持装置包括基架、第一承载件、第二承载件和第三承载件，第一承载件限位滑动装配在基架上，第二承载件被第一承载件限位滑动承载，第二承载件的轴线和第一承载件的轴线垂直设置，第三承载件被第二承载件限位滑动承载，第三承载件的轴线和第二承载件的轴线垂直设置，且第三承载件的运动方向垂直第一承载件的运动方向，第三承载件的一端和机械臂固定连接，机械臂的一端用于夹持充电枪，以使充电枪对受电装置进行充电动作；现有技术中的夹持装置只能对固定类型的充电枪进行夹持，不能做到模块化和自适应设计，且夹持精准度不高，设备的泛用性也较低。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的夹持装置泛用性和夹持精准度不高的缺陷，提供一种欠驱动模块化充电枪夹持装置，能够提高充电枪机器人夹持装置的泛用性和夹持精准度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种欠驱动模块化充电枪夹持装置，包括夹臂模块、推杆模块、基座模块、视觉模块和供电模块和控制模块；

所述夹臂模块的一端滑动设置在基座模块的底部，沿基座模块的长度方向滑动，夹臂模块的另一端用于夹持不同类型的充电枪；

所述推杆模块的一端固定设置在基座模块的底部，推杆模块的另一端驱动夹臂模块对充电枪进行夹持或释放；

所述视觉模块固定设置在基座模块的顶部，与控制模块的输入端电连接，用于定位充电枪和充电口的位置；

控制模块的输出端与推杆模块的控制端电连接；

供电模块固定设置在基座模块顶部，为推杆模块、视觉模块和控制模块供电；

所述基座模块用于连接机械臂，并带动所述装置沿基座模块的宽度方向或竖直方向进行移动。

所述基座模块包括基板、上滑轨、下滑轨、第一轴承座和第二轴承座；

所述上滑轨和下滑轨平行设置在基板的下表面；

所述第一轴承座和第二轴承座相对设置在基板下表面的两端。

优选地，所述推杆模块包括电动推杆、压力传感器、电动推杆支架、驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮；

压力传感器和驱动电机分别与控制模块电连接；

所述驱动齿轮套设在驱动电机的输出轴上，与从动齿轮啮合；所述电动推杆的第一端侵入驱动齿轮的齿顶圆，驱动齿轮驱动电动推杆垂直往复运动，电动推杆的第二端设有压力传感器；

电动推杆支架的上表面与基板连接，电动推杆设置在电动推杆支架的内部。

优选地，所述夹臂模块包括两个结构相同且相对设置的夹臂，从动齿轮带动两个夹臂相对运动，每个夹臂包括单臂组件和欠驱动组件；

单臂组件与欠驱动组件可拆卸连接。

优选地，所述单臂组件包括第一主滑块、第二主滑块、丝杆螺母、第一管夹、第二管夹、单臂组件安装板、连接杆、滚珠丝杆和第一胀紧套组；

所述单臂组件安装板为无底空心结构；

所述第一主滑块和第二主滑块并列设置在单臂组件安装板的上表面，分别与基座模块的上滑轨和下滑轨连接；

所述丝杆螺母的一端固定设置在单臂组件安装板的任意一侧壁内表面；

第一管夹和第二管夹相对设置在单臂组件安装板的两个侧壁内表面，且均位于丝杆螺母的下方，连接杆的一端穿过第一管夹和第二管夹，连接杆另一端与欠驱动组件可拆卸连接；

所述滚珠丝杆可转动设置在第一轴承座和第二轴承座之间，与丝杆螺母组成螺旋传动副；

所述从动齿轮套设在滚珠丝杆上；

所述第一胀紧套组包括若干个胀紧套，分别环绕嵌套在从动齿轮和滚珠丝杆之间。

优选地，所述欠驱动组件包括第一滑块、第二滑块、第一固定板、第二固定板、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆、第一夹持板、第二夹持板和拉簧组件；

所述第一滑块可滑动设置在第一固定板的上表面，所述第一连杆和第三连杆呈预设开度镜像对称设置，第一连杆的第一端和第三连杆的第一端分别与第一固定板上表面的两端相铰接；

所述第一连杆的第二端与第二连杆的第一端相铰接，所述第三连杆的第二端与第四连杆的第一端相铰接；

所述第二连杆的第二端和第四连杆的第二端均与第一滑块的一端相铰接；

所述第二滑块可滑动设置在第二固定板的下表面，所述第五连杆和第七连杆镜像对称设置，第五连杆的第一端和第七连杆的第一端分别与第二固定板下表面的两端相铰接；

所述第五连杆的第二端与第六连杆的第一端相铰接，所述第七连杆的第二端与第八连杆的第一端相铰接；

所述第六连杆的第二端和第八连杆的第二端均与第二滑块的一端相铰接；

所述第一夹持板的两端分别与第二连杆和第六连杆紧固连接，所述第二夹持板的两端分别与第四连杆和第八连杆紧固连接；

所述拉簧组件包括两个拉簧，第一连杆和第三连杆之间通过拉簧弹性连接，第五连杆和第七连杆之间通过拉簧弹性连接；

连接杆的另一端贯穿第一滑块和第二滑块、固定设置在第一固定板的下表面和第二固定板的上表面之间。

优选地，所述欠驱动组件还包括第一保护板和第二保护板；

所述第一保护板和第二保护板分别固定设置在与第一夹持板和第二夹持板相对的表面上。

优选地，所述推杆模块还包括第二胀紧套组、电机安装板和电机保护板；

所述第二胀紧套组包括若干个胀紧套，分别环绕嵌套在驱动电机的输出轴和驱动齿轮之间；

所述电机安装板和电机保护板分别与基座模块固定连接，所述驱动电机嵌套穿过电机保护板并固定套设在电机安装板上。

优选地，所述视觉模块包括深度相机、相机支架、pitch轴电机和安装架；

所述深度相机和pitch轴电机分别与控制模块电连接；

所述深度相机设置在相机支架上，所述pitch轴电机固定设置在安装架上，pitch轴电机带动相机支架转动，并改变深度相机的俯仰角；

所述相机支架和安装架固定设置在基板的边缘；

所述深度相机用于对充电枪和充电口的位置定位。

优选地，所述深度相机的俯仰角包括低角度和高角度；

当所述夹持装置夹持充电枪之前，深度相机的俯仰角为低角度；

当所述夹持装置夹持充电枪之后，深度相机的俯仰角为高角度。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供一种欠驱动模块化充电枪夹持装置，包括夹臂模块、推杆模块、基座模块、视觉模块、供电模块和控制模块；所述夹臂模块的一端滑动设置在基座模块的底部，沿基座模块的长度方向滑动，夹臂模块的另一端用于夹持不同类型的充电枪；所述推杆模块的一端固定设置在基座模块的底部，推杆模块的另一端驱动夹臂模块对充电枪进行夹持或释放；所述视觉模块固定设置在基座模块的顶部，与控制模块的输入端电连接，用于定位充电枪和充电口的位置；控制模块的输出端与推杆模块的控制端电连接；供电模块固定设置在基座模块顶部，为推杆模块、视觉模块和控制模块供电；所述基座模块用于连接机械臂，并带动所述装置沿基座模块的宽度方向或竖直方向进行移动；

本发明中的充电枪夹持装置能够通过欠驱动组件夹持市面上绝大多数充电枪并实现稳定拔插，提高充电机器人的泛用性，存在多场景利用的可能；同时，视觉模块中的深度相机还能够在夹持过程中自动调整俯仰角保证实时监测及反馈插拔状态，夹持精度更高。

附图说明

图1为实施例1所提供的一种欠驱动模块化充电枪夹持装置结构图。

图2为实施例2所提供的基座模块3结构图。

图3为实施例2所提供的推杆模块2结构图。

图4为实施例2所提供的夹臂模块1结构图。

图5为实施例2所提供的单臂组件11结构图。

图6为实施例2所提供的欠驱动组件12结构图。

图7为实施例2所提供的视觉模块4结构图。

图8为实施例2所提供的机械臂带动所述装置进行夹持充电枪的示意图。

图9为实施例2所提供的充电枪夹持装置夹持到充电枪后寻找充电口时深度相机41的运动示意图。

1-夹臂模块，2-推杆模块，3-基座模块，4-视觉模块，5-供电模块，6-控制模块，31-基板，32-上滑轨，33-下滑轨，34-第一轴承座，35-第二轴承座，11-单臂组件，12-欠驱动组件，111-第一主滑块，112-第二主滑块，113-丝杆螺母，114-第一管夹，115-第二管夹，116-单臂组件安装板，117-连接杆，118-滚珠丝杆，119-第一胀紧套组，1201-第一滑块，1202-第二滑块，1203-第一固定板，1204-第二固定板，1205-第一连杆，1206-第二连杆，1207-第三连杆，1208-第四连杆，1209-第五连杆，1210-第六连杆，1211-第七连杆，1212-第八连杆，1213-第一夹持板，1214-第二夹持板，1215-拉簧组件，1216-第一保护板，1217-第二保护板，21-电动推杆，22-压力传感器，23-电动推杆支架，24-驱动电机，25-驱动齿轮，26-从动齿轮，27-第二胀紧套组，28-电机安装板，29-电机保护板，41-深度相机，42-相机支架，43-pitch轴电机，44-安装架。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种欠驱动模块化充电枪夹持装置，包括夹臂模块1、推杆模块2、基座模块3、视觉模块4、供电模块5和控制模块6；

所述夹臂模块1的一端滑动设置在基座模块3的底部，沿基座模块3的长度方向滑动，夹臂模块1的另一端用于夹持不同类型的充电枪；

所述推杆模块2的一端固定设置在基座模块3的底部，推杆模块2的另一端驱动夹臂模块1对充电枪进行夹持或释放；

所述视觉模块4固定设置在基座模块3的顶部，与控制模块6的输入端电连接，用于定位充电枪和充电口的位置；

控制模块6的输出端与推杆模块2的控制端电连接；

供电模块5固定设置在基座模块3顶部，为推杆模块2、视觉模块4和控制模块6供电；

所述基座模块3用于连接机械臂，并带动所述装置沿基座模块3的宽度方向或竖直方向进行移动。

在具体实施过程中，将该充电枪夹持装置中的基座模块3与机械臂连接，上电开机，供电模块5为推杆模块2、视觉模块4和控制模块6供电；

在充电枪夹持装置夹持到充电枪之前，视觉模块4首先将视野聚焦于整个装置的下方，并将信号输入控制模块6中，用于寻找充电枪的按钮位置，定位夹取；

视觉模块4定位到充电枪的位置后，机械臂带动基座模块3进行移动，同时带动所述装置沿基座模块3宽度方向或竖直方向进行移动，当所述装置移动到预设的夹取位置时，机械臂停止运动；

之后控制模块6控制与基座模块3固定连接的推杆模块2开始工作，驱动夹臂模块1对充电枪进行夹持，完成充电枪的夹取；

在充电枪夹持装置夹持到充电枪之后，视觉模块4将视野聚焦于整个装置的前方，用于寻找电动汽车的充电口，便于充电枪的准确拔插；

视觉模块4定位到充电口的位置后，机械臂带动整个装置移动至充电口的位置，并将所夹持的充电枪插入到充电口进行充电，在充电完成后，机械臂带动整个装置进行移动，将充电枪从充电口拔出；

之后机械臂带动整个装置移动至起始位置，推杆模块2驱动夹臂模块1对充电枪进行释放，完成整个电动汽车的充电过程；

所述装置中的夹臂模块1能够对不同类型的充电枪进行夹持，具有模块化的特性；

本实施例中的充电枪夹持装置能够夹持市面上绝大多数充电枪并实现稳定拔插，提高充电机器人的泛用性，存在多场景利用的可能；同时，视觉模块还能够在夹持过程中自动调整俯仰角保证实时监测及反馈插拔状态，夹持精度更高。

实施例2

本实施例提供一种欠驱动模块化充电枪夹持装置，包括夹臂模块1、推杆模块2、基座模块3、视觉模块4和供电模块5和控制模块6；

所述夹臂模块1的一端滑动设置在基座模块3的底部，沿基座模块3的长度方向滑动，夹臂模块1的另一端用于夹持不同类型的充电枪；

所述推杆模块2的一端固定设置在基座模块3的底部，推杆模块2的另一端驱动夹臂模块1对充电枪进行夹持或释放；

所述视觉模块4固定设置在基座模块3的顶部，与控制模块6的输入端电连接，用于定位充电枪和充电口的位置；

控制模块6的输出端与推杆模块2的控制端电连接；

供电模块5固定设置在基座模块3顶部，为推杆模块2、视觉模块4和控制模块6供电；

所述基座模块3用于连接机械臂，并带动所述装置沿基座模块3的宽度方向或竖直方向进行移动；

如图2所示，所述基座模块3包括基板31、上滑轨32、下滑轨33、第一轴承座34和第二轴承座35；

所述上滑轨32和下滑轨33平行设置在基板31的下表面；

所述第一轴承座34和第二轴承座35相对设置在基板31下表面的两端。

如图3所示，所述推杆模块2包括电动推杆21、压力传感器22、电动推杆支架23、驱动电机24、驱动齿轮25和从动齿轮26；

压力传感器22和驱动电机24分别与控制模块6电连接；

所述驱动齿轮25套设在驱动电机24的输出轴上，与从动齿轮26啮合；所述电动推杆21的第一端侵入驱动齿轮25的齿顶圆，驱动齿轮25驱动电动推杆21垂直往复运动，电动推杆21的第二端设有压力传感器22；

电动推杆支架23的上表面与基板31连接，电动推杆21设置在电动推杆支架23的内部；

如图4所示，所述夹臂模块1包括两个结构相同且相对设置的夹臂，从动齿轮26带动两个夹臂相对运动，每个夹臂包括单臂组件11和欠驱动组件12；

单臂组件11与欠驱动组件12可拆卸连接；

如图5所示，所述单臂组件11包括第一主滑块111、第二主滑块112、丝杆螺母113、第一管夹114、第二管夹115、单臂组件安装板116、连接杆117、滚珠丝杆118和第一胀紧套组119；

所述单臂组件安装板116为无底空心结构；

所述第一主滑块111和第二主滑块112并列设置在单臂组件安装板116的上表面，分别与基座模块3的上滑轨32和下滑轨33连接；

所述丝杆螺母113的一端固定设置在单臂组件安装板116的任意一侧壁内表面；

第一管夹114和第二管夹115相对设置在单臂组件安装板116的两个侧壁内表面，且均位于丝杆螺母113的下方，连接杆117的一端穿过第一管夹114和第二管夹115，连接杆117另一端与欠驱动组件12可拆卸连接；

所述滚珠丝杆118可转动设置在第一轴承座34和第二轴承座35之间，与丝杆螺母113组成螺旋传动副；

所述从动齿轮26套设在滚珠丝杆118上；

所述第一胀紧套组119包括若干个胀紧套，分别环绕嵌套在从动齿轮37和滚珠丝杆118之间；

如图6所示，所述欠驱动组件12包括第一滑块1201、第二滑块1202、第一固定板1203、第二固定板1204、第一连杆1205、第二连杆1206、第三连杆1207、第四连杆1208、第五连杆1209、第六连杆1210、第七连杆1211、第八连杆1212、第一夹持板1213、第二夹持板1214和拉簧组件1215；

所述第一滑块1201可滑动设置在第一固定板1203的上表面，所述第一连杆1205和第三连杆1207呈预设开度镜像对称设置，第一连杆1205的第一端和第三连杆1207的第一端分别与第一固定板1203上表面的两端相铰接；

所述第一连杆1205的第二端与第二连杆1206的第一端相铰接，所述第三连杆1207的第二端与第四连杆1208的第一端相铰接；

所述第二连杆1206的第二端和第四连杆1208的第二端均与第一滑块1201的一端相铰接；

所述第二滑块1202可滑动设置在第二固定板1204的下表面，所述第五连杆1209和第七连杆1211镜像对称设置，第五连杆1209的第一端和第七连杆1211的第一端分别与第二固定板1204下表面的两端相铰接；

所述第五连杆1209的第二端与第六连杆1210的第一端相铰接，所述第七连杆1211的第二端与第八连杆1212的第一端相铰接；

所述第六连杆1210的第二端和第八连杆1212的第二端均与第二滑块1202的一端相铰接；

所述第一夹持板1213的两端分别与第二连杆1206和第六连杆1210紧固连接，所述第二夹持板1214的两端分别与第四连杆1208和第八连杆1212紧固连接；

所述拉簧组件1215包括两个拉簧，第一连杆1205和第三连杆1207之间通过拉簧弹性连接，第五连杆1209和第七连杆1211之间通过拉簧弹性连接；

连接杆117的另一端贯穿第一滑块1201和第二滑块1202、固定设置在第一固定板1203的下表面和第二固定板1204的上表面之间；

所述欠驱动组件12还包括第一保护板1216和第二保护板1217；

所述第一保护板1216和第二保护板1217分别固定设置在与第一夹持板1213和第二夹持板1214相对的表面上；

在本实施例中，第一保护板1216和第二保护板1217的材料分别为聚氨酯材料，起到对第一夹持板1213和第二夹持板1214的保护作用；

所述推杆模块2还包括第二胀紧套组27、电机安装板28和电机保护板29；

所述第二胀紧套组27包括若干个胀紧套，分别环绕嵌套在驱动电机24的输出轴和驱动齿轮25之间；

所述电机安装板28和电机保护板29分别与基座模块3固定连接，所述驱动电机24嵌套穿过电机保护板29并固定套设在电机安装板28上；

如图7所示，所述视觉模块4包括深度相机41、相机支架42、pitch轴电机43和安装架44；

所述深度相机41和pitch轴电机43分别与控制模块6电连接；

所述深度相机41设置在相机支架42上，所述pitch轴电机43固定设置在安装架44上，pitch轴电机43带动相机支架42转动，并改变深度相机41的俯仰角；

所述相机支架42和安装架44固定设置在基板31的边缘；

所述深度相机41用于对充电枪和充电口的位置定位；

所述深度相机41的俯仰角包括低角度和高角度；

当所述夹持装置夹持充电枪之前，深度相机41的俯仰角为低角度；

当所述夹持装置夹持充电枪之后，深度相机41的俯仰角为高角度。

在具体实施过程中，将该充电枪夹持装置中的基座模块3与机械臂连接，具体为所述装置通过基板31连接机械臂；

上电开机，供电模块5为推杆模块2中的驱动电机24、视觉模块4中的深度相机41和pitch轴电机43，以及控制模块6供电；

在充电枪夹持装置夹持到充电枪之前，pitch轴电机43带动相机支架42转动，并将深度相机41的俯仰角变为低角度，将视野聚焦于整个装置的下方，并将信号输入到控制模块6，用于寻找充电枪的按钮位置，定位夹取；

如图8所示，深度相机41定位到充电枪的位置后，机械臂带动基座模块3进行移动，同时带动所述装置沿基座模块3宽度方向或竖直方向进行移动，当所述装置移动到预设的夹取位置时，机械臂停止运动；

之后控制模块6控制与基座模块3固定连接的推杆模块2开始工作，驱动电机24开始工作，驱动齿轮25开始转动，同时带动从动齿轮26、滚珠丝杆118和电动推杆21转动，驱动夹臂模块1对充电枪进行夹持，完成充电枪的夹取；

电动推杆21带动压力传感器22垂直移动，当压力传感器22感受到充电枪上表面的压力时，表示所述装置已夹持到充电枪，此时压力传感器22将信号输入控制模块6，控制模块6使驱动电机24停止工作；

夹臂模块1夹持充电枪的具体过程为：

所述夹臂模块1包括两个结构相同且相对设置的夹臂，每个夹臂包括单臂组件11和欠驱动组件12；

所述单臂组件11的的一端套设在与滚珠丝杆118上，单臂组件11的另一端与欠驱动组件12可拆卸连接，滚珠丝杆118转动时，两个单臂组件11带动欠驱动组件12相对运动；

欠驱动组件12可拆卸的作用是便于模块化设计，以使所述装置能够对不同类型的充电枪进行夹持；

单臂组件11中的第一主滑块111和第二主滑块112并列设置在单臂组件安装板116的上表面，分别与基座模块3的上滑轨32和下滑轨33连接，能够有效降低单臂组件11移动时的摩擦力并提高稳定性；

第一管夹114和第二管夹115起到对连接杆117的紧固作用；

两个欠驱动组件12持续相对运动直到所述装置夹持到充电枪，每个欠驱动组件12中的第一夹持板1213和第二夹持板1214被充电枪撑开一定的角度，该角度大于初始角度，第一连杆1205和第三连杆1207之间的拉簧产生弹力，第五连杆1209和第七连杆1211之间的拉簧产生弹力，拉簧组件1215所产生的弹力用于使装置释放充电枪后第一夹持板1213和第二夹持板1214进行自动复位，同时也使装置夹持充电枪后夹持得更加牢固；

如图9所示，在充电枪夹持装置夹持到充电枪之后，pitch轴电机43带动相机支架42转动，并将深度相机41的俯仰角变为高角度，将视野聚焦于整个装置的前方，并将信号输入控制模块6中，用于寻找电动汽车的充电口，便于充电枪的准确拔插；

深度相机41定位到充电口的位置后，机械臂带动整个装置移动至充电口的位置，并将所夹持的充电枪插入到充电口进行充电，在充电完成后，机械臂带动整个装置进行移动，将充电枪从充电口拔出；

之后机械臂带动整个装置移动至起始位置，驱动电机24开始工作，驱动齿轮25开始反向转动，同时带动从动齿轮26、滚珠丝杆118和电动推杆21反向转动，驱动夹臂模块1对充电枪进行释放，完成整个电动汽车的充电过程；

夹臂模块1释放充电枪的过程与夹持充电枪的过程相反，通过拉簧组件1215对第一夹持板1213和第二夹持板1214进行自动复位；

所述装置中的夹臂模块1能够对不同类型的充电枪进行夹持，具有模块化的特性；

本发明中的充电枪夹持装置能够通过欠驱动组件夹持市面上绝大多数充电枪并实现稳定拔插，提高充电机器人的泛用性，存在多场景利用的可能；同时，视觉模块中的深度相机还能够在夹持过程中自动调整俯仰角保证实时监测及反馈插拔状态，夹持精度更高。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种欠驱动模块化充电枪夹持装置，其特征在于，包括夹臂模块（1）、推杆模块（2）、基座模块（3）、视觉模块（4）、供电模块（5）和控制模块（6）；

所述夹臂模块（1）的一端滑动设置在基座模块（3）的底部，沿基座模块（3）的长度方向滑动，夹臂模块（1）的另一端用于夹持不同类型的充电枪；

所述推杆模块（2）的一端固定设置在基座模块（3）的底部，推杆模块（2）的另一端驱动夹臂模块（1）对充电枪进行夹持或释放；

所述视觉模块（4）固定设置在基座模块（3）的顶部，与控制模块（6）的输入端电连接，用于定位充电枪和充电口的位置；

控制模块（6）的输出端与推杆模块（2）的控制端电连接；

供电模块（5）固定设置在基座模块（3）顶部，为推杆模块（2）、视觉模块（4）和控制模块（6）供电；

所述基座模块（3）用于连接机械臂，并带动所述夹持装置沿基座模块（3）的宽度方向或竖直方向进行移动；

所述基座模块（3）包括基板（31）、上滑轨（32）、下滑轨（33）、第一轴承座（34）和第二轴承座（35）；

所述上滑轨（32）和下滑轨（33）平行设置在基板（31）的下表面；

所述第一轴承座（34）和第二轴承座（35）相对设置在基板（31）下表面的两端；

所述推杆模块（2）包括电动推杆（21）、压力传感器（22）、电动推杆支架（23）、驱动电机（24）、驱动齿轮（25）和从动齿轮（26）；

压力传感器（22）和驱动电机（24）分别与控制模块（6）电连接；

所述驱动齿轮（25）套设在驱动电机（24）的输出轴上，与从动齿轮（26）啮合；所述电动推杆（21）的第一端侵入驱动齿轮（25）的齿顶圆，驱动齿轮（25）驱动电动推杆（21）垂直往复运动，电动推杆（21）的第二端设有压力传感器（22）；

电动推杆支架（23）的上表面与基板（31）连接，电动推杆（21）设置在电动推杆支架（23）的内部；

所述夹臂模块（1）包括两个结构相同且相对设置的夹臂，从动齿轮（26）带动两个夹臂相对运动，每个夹臂包括单臂组件（11）和欠驱动组件（12）；

单臂组件（11）与欠驱动组件（12）可拆卸连接；

所述单臂组件（11）包括第一主滑块（111）、第二主滑块（112）、丝杆螺母（113）、第一管夹（114）、第二管夹（115）、单臂组件安装板（116）、连接杆（117）、滚珠丝杆（118）和第一胀紧套组（119）；

所述单臂组件安装板（116）为无底空心结构；

所述第一主滑块（111）和第二主滑块（112）并列设置在单臂组件安装板（116）的上表面，分别与基座模块（3）的上滑轨（32）和下滑轨（33）连接；

所述丝杆螺母（113）的一端固定设置在单臂组件安装板（116）的任意一侧壁内表面；

第一管夹（114）和第二管夹（115）相对设置在单臂组件安装板（116）的两个侧壁内表面，且均位于丝杆螺母（113）的下方，连接杆（117）的一端穿过第一管夹（114）和第二管夹（115），连接杆（117）另一端与欠驱动组件（12）可拆卸连接；

所述滚珠丝杆（118）可转动设置在第一轴承座（34）和第二轴承座（35）之间，与丝杆螺母（113）组成螺旋传动副；

所述从动齿轮（26）套设在滚珠丝杆（118）上；

所述第一胀紧套组（119）包括若干个胀紧套，分别环绕嵌套在从动齿轮（26）和滚珠丝杆（118）之间；

所述欠驱动组件（12）包括第一滑块（1201）、第二滑块（1202）、第一固定板（1203）、第二固定板（1204）、第一连杆（1205）、第二连杆（1206）、第三连杆（1207）、第四连杆（1208）、第五连杆（1209）、第六连杆（1210）、第七连杆（1211）、第八连杆（1212）、第一夹持板（1213）、第二夹持板（1214）和拉簧组件（1215）；

所述第一滑块（1201）可滑动设置在第一固定板（1203）的上表面，所述第一连杆（1205）和第三连杆（1207）呈预设开度镜像对称设置，第一连杆（1205）的第一端和第三连杆（1207）的第一端分别与第一固定板（1203）上表面的两端相铰接；

所述第一连杆（1205）的第二端与第二连杆（1206）的第一端相铰接，所述第三连杆（1207）的第二端与第四连杆（1208）的第一端相铰接；

所述第二连杆（1206）的第二端和第四连杆（1208）的第二端均与第一滑块（1201）的一端相铰接；

所述第二滑块（1202）可滑动设置在第二固定板（1204）的下表面，所述第五连杆（1209）和第七连杆（1211）镜像对称设置，第五连杆（1209）的第一端和第七连杆（1211）的第一端分别与第二固定板（1204）下表面的两端相铰接；

所述第五连杆（1209）的第二端与第六连杆（1210）的第一端相铰接，所述第七连杆（1211）的第二端与第八连杆（1212）的第一端相铰接；

所述第六连杆（1210）的第二端和第八连杆（1212）的第二端均与第二滑块（1202）的一端相铰接；

所述第一夹持板（1213）的两端分别与第二连杆（1206）和第六连杆（1210）紧固连接，所述第二夹持板（1214）的两端分别与第四连杆（1208）和第八连杆（1212）紧固连接；

所述拉簧组件（1215）包括两个拉簧，第一连杆（1205）和第三连杆（1207）之间通过拉簧弹性连接，第五连杆（1209）和第七连杆（1211）之间通过拉簧弹性连接；

连接杆（117）的另一端贯穿第一滑块（1201）和第二滑块（1202）、固定设置在第一固定板（1203）的下表面和第二固定板（1204）的上表面之间；

所述欠驱动组件（12）还包括第一保护板（1216）和第二保护板（1217）；

所述第一保护板（1216）和第二保护板（1217）分别固定设置在与第一夹持板（1213）和第二夹持板（1214）相对的表面上；

所述推杆模块（2）还包括第二胀紧套组（27）、电机安装板（28）和电机保护板（29）；

所述第二胀紧套组（27）包括若干个胀紧套，分别环绕嵌套在驱动电机（24）的输出轴和驱动齿轮（25）之间；

所述电机安装板（28）和电机保护板（29）分别与基座模块（3）固定连接，所述驱动电机（24）嵌套穿过电机保护板（29）并固定套设在电机安装板（28）上；

所述视觉模块（4）包括深度相机（41）、相机支架（42）、pitch轴电机（43）和安装架（44）；

所述深度相机（41）和pitch轴电机（43）分别与控制模块（6）电连接；

所述深度相机（41）设置在相机支架（42）上，所述pitch轴电机（43）固定设置在安装架（44）上，pitch轴电机（43）带动相机支架（42）转动，并改变深度相机（41）的俯仰角；

所述相机支架（42）和安装架（44）固定设置在基板（31）的边缘；

所述深度相机（41）用于对充电枪和充电口的位置定位；

所述深度相机（41）的俯仰角包括低角度和高角度；

当所述夹持装置夹持充电枪之前，深度相机（41）的俯仰角为低角度；

当所述夹持装置夹持充电枪之后，深度相机（41）的俯仰角为高角度。