KR20240109022A - Charging gun for electric vehicle, robot charging apparatus for electric vehicle and charging of electric vehicle using the same - Google Patents
Charging gun for electric vehicle, robot charging apparatus for electric vehicle and charging of electric vehicle using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240109022A KR20240109022A KR1020230000685A KR20230000685A KR20240109022A KR 20240109022 A KR20240109022 A KR 20240109022A KR 1020230000685 A KR1020230000685 A KR 1020230000685A KR 20230000685 A KR20230000685 A KR 20230000685A KR 20240109022 A KR20240109022 A KR 20240109022A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- charging
- electric vehicle
- robot
- unit
- terminal
- Prior art date
Links
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 147
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 114
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 64
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 50
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 39
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 39
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
- B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
- B25J9/1697—Vision controlled systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
본 발명은 전기차용 로봇 충전장치 및 이를 이용한 전기차 충전방법에 관한 것으로 충전이 완료된 전기차에서 충전건부를 다시 잡아 회수할 때 충전건부의 위치를 마커를 통해 정확하게 확인할 수 있어 복수의 전기차를 한 대의 로봇을 이용하여 충전시킬 때 오작동을 방지하여 안정적으로 복수의 전기차에 대한 충전이 가능하고, 전기차의 충전 시스템에 대한 효율을 극대화한다. The present invention relates to a robot charging device for electric vehicles and a method of charging an electric vehicle using the same. When retrieving the charging key from a fully charged electric vehicle, the position of the charging key can be accurately confirmed using a marker, allowing multiple electric vehicles to be connected to a single robot. By preventing malfunctions when charging, it is possible to reliably charge multiple electric vehicles and maximize the efficiency of the electric vehicle charging system.
Description
본 발명은 전기차용 로봇 충전장치 및 이를 이용한 전기차 충전방법에 관한 것으로 더 상세하게는 한 대의 로봇으로 복수의 전기차를 충전시킬 수 있는 전기차용 로봇 충전장치 및 이를 이용한 전기차 충전방법에 관한 발명이다. The present invention relates to a robot charging device for electric vehicles and a charging method for electric vehicles using the same. More specifically, the present invention relates to a robot charging device for electric vehicles that can charge multiple electric vehicles with one robot and a charging method for electric vehicles using the same.
화석연료의 과다 사용과 자동차 및 인구의 증가, 산업시설의 확대 등에 의한 환경 오염 문제로 인해 대체 에너지 사용에 대한 중요성이 부각되고 있다.The importance of using alternative energy is emerging due to environmental pollution problems caused by excessive use of fossil fuels, increase in automobiles and population, and expansion of industrial facilities.
그리고, 교통수단인 자동차는 화석연료인 석유를 이용한 내연기관 엔진을 통해 운행되므로 근래에 들어 기존의 내연기관 자동차를 대체하는 전기 자동차의 개발과 수요가 점차 증대되고 있다.In addition, automobiles, which are a means of transportation, are driven by internal combustion engines using fossil fuel, petroleum, so in recent years, the development and demand for electric vehicles to replace existing internal combustion engine vehicles has been gradually increasing.
전기차는 배터리에 저장된 전기를 이용하여 동력시스템을 구동하도록 구성되어 있기 때문에, 차량 운행에 필요한 전기를 공급할 수 있는 배터리를 탑재하고 있으며, 차량에 탑재된 배터리를 수시로 충전하여 운행된다. Since electric vehicles are configured to drive the power system using electricity stored in the battery, they are equipped with a battery that can supply the electricity necessary for vehicle operation, and are driven by frequently charging the battery mounted on the vehicle.
전기차는 내연기관 자동차의 주유소 대신 전기차 충전소에서 주차한 후 유선 충전기를 이용하여 배터리를 충전하고 있다. Instead of gas stations for internal combustion engine vehicles, electric vehicles park at electric vehicle charging stations and then use wired chargers to charge their batteries.
그런데, 종래의 전기차 충전장치는 충전용 본체, 충전 케이블로 충전용 본체에 연결된 충전단자가 구비된 유선 충전기를 포함하여 사용자가 직접 손으로 잡고 유선 충전기를 전기차의 충전단자에 결합하고, 충전 후 분리해야 하는 번거로움이 있었다. However, the conventional electric vehicle charging device includes a wired charger equipped with a charging body and a charging terminal connected to the charging body with a charging cable, so that the user holds the wired charger with his or her hand, connects the wired charger to the charging terminal of the electric vehicle, and disconnects it after charging. There was a hassle that had to be done.
또한, 충전 단자가 구비된 유선 충전기는 충전 용량의 증가(예 : 50kW급 → 100kW급)에 따라 충전 장치(예 : 충전건 및 케이블 등)의 부피와 무게의 증가로 인해 노약자와 여성 운전자의 사용에 불편한 문제점이 있다.In addition, wired chargers equipped with charging terminals are used by the elderly and female drivers due to the increase in volume and weight of the charging device (e.g. charging gun and cable, etc.) as the charging capacity increases (e.g., 50kW class → 100kW class). There is an inconvenient problem.
그리고, 전기차의 충전은 주유소에서 주유하는 시간 대비 충전시간이 크게 오래 걸리는 단점이 있고, 유선 충전기의 충전기를 사용자가 잡고 전기차의 충전단자로 접속시키고, 충전 후 분리하는 과정에서 추가 시간을 많이 소요하고, 사용자가 충전상태를 계속 확인해야 하는 번거로움이 있었다.In addition, charging an electric vehicle has the disadvantage that it takes significantly longer to charge compared to the time it takes to refuel at a gas station, and it takes a lot of additional time for the user to hold the charger of the wired charger, connect it to the charging terminal of the electric vehicle, and disconnect it after charging. , it was inconvenient for users to constantly check the charging status.
이에 한국특허등록 제1410272호 "전기차 충전용 로봇"과 같이 전기차 충전용 로봇을 이용하여 무인으로 자동차를 충전하는 무인 전기차 충전장치가 제안된 바 있다. Accordingly, an unmanned electric vehicle charging device that uses an electric vehicle charging robot to charge a vehicle unmanned has been proposed, such as Korean Patent Registration No. 1410272, “Electric Vehicle Charging Robot.”
한국특허등록 제1410272호 "전기차 충전용 로봇"은 무인 주행 경로를 따라 이동하여 주차장에 주차된 전기차를 충전시키고, 배터리 상태의 자동 점검을 수행한다. Korean Patent Registration No. 1410272, “Electric Vehicle Charging Robot,” moves along an unmanned driving path to charge electric vehicles parked in a parking lot and automatically checks the battery status.
그러나, 한국특허등록 제1410272호 "전기차 충전용 로봇"은 주차장에 주차된 1대의 차량에만 차량을 충전할 수 있어 복수의 전기차가 주차장에 주차된 경우 각 전기차에 한 대씩 배정되어야 하는 문제점이 있었다. However, Korean Patent Registration No. 1410272, “Electric Vehicle Charging Robot,” can only charge one vehicle parked in a parking lot, so when multiple electric vehicles are parked in a parking lot, one must be assigned to each electric vehicle.
본 발명의 목적은 한 대의 로봇으로 복수의 전기차를 충전시킬 수 있어 전기차의 충전 시 충전 대기 시간을 줄이고, 충전 효율을 향상시킬 수 있는 전기차용 로봇 충전장치 및 이를 이용한 전기차 충전방법을 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to provide a robot charging device for electric vehicles that can charge multiple electric vehicles with one robot, thereby reducing the charging waiting time when charging an electric vehicle and improving charging efficiency, and a method of charging an electric vehicle using the same. .
본 발명의 다른 목적은 충전이 완료된 전기차에서 충전건부를 다시 잡아 회수할 때 충전건부의 위치를 마커를 통해 정확하게 확인할 수 있는 전기차용 로봇 충전장치 및 이를 이용한 전기차 충전방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a robot charging device for an electric vehicle that can accurately confirm the position of the charging key using a marker when retrieving the charging key from a fully charged electric car, and a method of charging an electric car using the same.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치의 일 실시예는 충전 제어본체부에 충전용 케이블로 연결되고, 전기차의 충전용 단자와 결합하여 전기차의 배터리를 충전시키며 마커부가 구비되는 복수의 충전건부, 상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전건부를 잡거나 놓을 수 있는 전기차 충전용 로봇, 상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전건부를 잡거나 놓을 수 있는 전기차 충전용 로봇, 상기 전기차 충전용 로봇에 구비되고, 상기 충전용 단자를 촬영하여 상기 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 감지부, 상기 전기차 충전용 로봇에 구비되어 상기 충전건부가 상기 충전용 단자에 결합될 때 상기 전기차 충전용 로봇에 전달되는 힘과 토크를 감지하는 힘토크(F/T)센서부; 및 상기 전기차 충전용 로봇에 구비되고, 상기 마커부를 인식하는 마커 확인용 카메라부를 포함하며, 상기 충전건부가 상기 충전용 단자에 결합되는 방향이 Y축 방향일 때 상기 단자 위치 감지부의 광축은 Y축 방향이고, 상기 마커 확인용 카메라부의 광축은 Z축 방향인 것을 특징으로 한다. In order to achieve the object of the present invention described above, an embodiment of the robot charging device for an electric vehicle according to the present invention is connected to the charging control main body with a charging cable and is combined with the charging terminal of the electric vehicle to charge the battery of the electric vehicle. A plurality of charging keys provided with a marker unit, an electric vehicle charging robot capable of holding or placing the charging keys mounted on the charging control main body, and an electric vehicle charging robot capable of holding or placing the charging keys mounted on the charging control main body. , a terminal position detection unit provided in the electric vehicle charging robot and confirming the position of the charging terminal by photographing the charging terminal; provided in the electric vehicle charging robot so that the charging gun unit is coupled to the charging terminal. a force-torque (F/T) sensor unit that detects the force and torque transmitted to the electric vehicle charging robot; and a marker confirmation camera unit provided in the electric vehicle charging robot and recognizing the marker unit, wherein when the direction in which the charging gun unit is coupled to the charging terminal is the Y-axis direction, the optical axis of the terminal position detection unit is the Y-axis. direction, and the optical axis of the marker confirmation camera unit is characterized in that the Z-axis direction.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치의 다른 실시예는 충전 제어본체부에 충전용 케이블로 연결되고, 전기차의 충전용 단자와 결합하여 전기차의 배터리를 충전시키는 복수의 충전건부, 상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전건부를 잡거나 놓을 수 있는 전기차 충전용 로봇, 상기 전기차 충전용 로봇의 작동을 제어하는 로봇 제어부를 포함하며, 상기 충전건부에는 마커부가 구비되고, 상기 전기차 충전용 로봇은 상기 마커부를 인식하는 마커 확인용 카메라부가 구비되며, 상기 로봇 제어부는 상기 충전용 단자에 결합된 상태의 상기 충전건부를 상기 전기차 충전용 로봇으로 다시 잡을 때 상기 마커 확인용 카메라부로 상기 마커부를 인식하여 상기 충전건부의 위치를 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the object of the present invention described above, another embodiment of the robot charging device for an electric vehicle according to the present invention is connected to the charging control main body with a charging cable, and is combined with the charging terminal of the electric vehicle to charge the battery of the electric vehicle. It includes a plurality of charging key units for charging, an electric vehicle charging robot capable of holding or placing the charging key mounted on the charging control main body, and a robot control unit that controls the operation of the electric vehicle charging robot, wherein the charging key unit includes a marker unit. The electric vehicle charging robot is equipped with a marker confirmation camera unit that recognizes the marker unit, and the robot control unit detects the marker when the charging key coupled to the charging terminal is held again by the electric vehicle charging robot. It is characterized in that the location of the charging gun unit is confirmed by recognizing the marker unit with a confirmation camera unit.
본 발명에서 상기 전기차 충전용 로봇은 관절을 중심으로 회전하는 복수의 암부를 포함하는 로봇 본체부, 상기 로봇 본체부의 단부 측에 위치되어 충전건부를 잡거나 놓을 수 있는 충전기 결합용 지그부 및 상기 로봇 본체부를 이동시키는 로봇 이동부를 포함하고, 상기 충전건부에는 상기 충전기 결합용 지그부에 의해 잡히는 충전용 커플러가 구비되며, 상기 마커부는 상기 충전용 커플러의 상면에 위치될 수 있다. In the present invention, the electric vehicle charging robot includes a robot body portion including a plurality of arm portions rotating around joints, a jig portion for combining a charger located at an end of the robot body portion and capable of holding or placing a charging gun, and the robot body. It includes a robot moving part that moves the unit, and the charging gun part is provided with a charging coupler held by the jig part for coupling the charger, and the marker part may be located on the upper surface of the charging coupler.
본 발명에서 상기 전기차 충전용 로봇은 전기차의 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 감지부를 포함하며, 상기 로봇 제어부는 상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전건부를 전기차 충전용 로봇으로 잡고 충전 대상인 전기차의 충전용 단자에 결합시킬 때 상기 단자 위치 감지부로 상기 충전용 단자의 위치를 확인할 수 있다. In the present invention, the electric vehicle charging robot includes a terminal position detection unit that checks the position of the charging terminal of the electric vehicle, and the robot control unit holds the charging gun mounted on the charging control main body as the electric vehicle charging robot and charges the charging target. When coupled to the charging terminal of an electric vehicle, the position of the charging terminal can be confirmed using the terminal position detection unit.
본 발명에서 상기 단자 위치 감지부는 상기 충전용 단자의 형상을 감지하는 3D 센서 및 상기 충전용 단자를 촬영하는 단자 촬영용 카메라부를 포함할 수 있다. In the present invention, the terminal position detection unit may include a 3D sensor that detects the shape of the charging terminal and a terminal photographing camera unit that photographs the charging terminal.
본 발명에서 상기 로봇 제어부는 상기 전기차 충전용 로봇으로 상기 충전건부를 잡고 전기차의 충전용 단자에 결합시킨 후 잡았던 상기 충전건부를 놓을 때 상기 충전용 단자에 결합된 상태의 충전건부의 위치를 저장하고, 상기 로봇 제어부는 상기 전기차 충전용 로봇이 놓았던 상기 충전건부를 전기차 충전용 로봇으로 다시 잡고 원위치로 회수시킬 때 제1위치 또는 제2위치를 통해 설정되는 마커 인식위치로 전기차 충전용 로봇을 이동시켜 상기 마커 확인용 카메라부로 상기 마커부를 촬영할 수 있다. In the present invention, the robot control unit holds the charging gun with the electric vehicle charging robot, couples it to the charging terminal of the electric vehicle, and then stores the position of the charging gun in the state of being coupled to the charging terminal when the held charging gun is released. , the robot control unit moves the electric vehicle charging robot to the marker recognition position set through the first or second position when holding the charging key placed by the electric vehicle charging robot again and returning it to its original position. The marker unit can be photographed using the marker confirmation camera unit.
본 발명에서 상기 로봇 제어부는 상기 전기차 충전용 로봇을 반복 이동시켜 상기 마커 확인용 카메라부로부터 상기 마커부의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 기설정된 거리범위 이내, Y방향에서 기설정된 거리범위 이내, Z방향에서 기설정된 거리범위 이내, Rx 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Ry 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Rz 회전방향으로 기설정된 각도 범위 이내가 모두 만족되는 경우 상기 마커부의 인식을 종료하고, 상기 전기차 충전용 로봇의 이동을 정지시켜 상기 충전건부의 회수 위치로 전기차 충전용 로봇을 위치시킬 수 있다. In the present invention, the robot control unit repeatedly moves the electric vehicle charging robot so that the relative position from the marker confirmation camera unit to the center of the marker unit is within a preset distance range in the X-axis direction and within a preset distance range in the Y direction. , if all are satisfied within the preset distance range in the Z direction, within the preset angle range in the Rx rotation direction, within the preset angle range in the Ry rotation direction, and within the preset angle range in the Rz rotation direction, recognition of the marker unit is terminated. Then, the movement of the electric vehicle charging robot can be stopped and the electric vehicle charging robot can be positioned at the recovery position of the charging gun unit.
본 발명에서 상기 로봇 제어부는 상기 전기차 충전용 로봇이 상기 충전건부를 잡고 전기차의 충전용 단자에 결합시킬 때 상기 전기차 충전용 로봇의 모션경로를 충전용 로봇 모션경로로 저장하고, 상기 로봇 제어부는 상기 충전건부의 회수 위치를 기준으로 기저장된 충전용 로봇 모션경로에 대한 변화량을 보간하여 상기 충전건부를 회수하기 위한 상기 충전용 로봇의 회수용 모션경로를 생성하고, 상기 전기차 충전용 로봇을 회수용 모션 경로로 작동시켜 충전건부를 회수할 수 있다. In the present invention, the robot control unit stores the motion path of the electric vehicle charging robot as a charging robot motion path when the electric vehicle charging robot holds the charging gun and couples it to the charging terminal of the electric vehicle, and the robot control unit stores the motion path of the electric vehicle charging robot as the charging robot motion path. By interpolating the amount of change in the pre-stored charging robot motion path based on the recovery position of the charging gun unit, a recovery motion path of the charging robot for recovering the charging gun unit is generated, and the electric vehicle charging robot is moved into a recovery motion. The charging unit can be recovered by operating it in a path.
또한, 본 발명에 따른 전기차 충전방법의 일 실시예는 거치 중인 복수의 충전건부 중 어느 한 충전건부를 전기차 충전용 로봇이 잡아 전기차의 충전용 단자에 결합시키고, 잡았던 충전용 단자를 놓고 다른 한 충전건부를 잡아 다른 한 전기차의 충전용 단자에 결합시켜 복수의 전기차를 충전시키는 충전건 결합단계; 및 상기 전기차 충전용 로봇이 놓았던 상기 충전건부를 다시 잡아 전기차의 충전용 단자에서 분리하고 원위치로 복귀시키는 충전건 회수단계를 포함하며, 상기 충전건 회수단계는 충전용 단자에 결합된 상태의 상기 충전건부를 상기 전기차 충전용 로봇이 다시 잡을 때 상기 충전건부에 구비된 마커부를 상기 전기차 충전용 로봇에 구비된 마커 확인용 카메라부로 촬영하고 인식하여 상기 충전건부의 위치를 확인하는 것을 특징으로 한다. In addition, in one embodiment of the electric vehicle charging method according to the present invention, an electric vehicle charging robot grabs one of the plurality of charging terminals on stand and couples it to the charging terminal of the electric vehicle, and places the held charging terminal to charge the other terminal. A charging gun combining step of charging a plurality of electric vehicles by holding the gun portion and coupling it to the charging terminal of another electric vehicle; And a charging gun recovery step of re-grabbing the charging gun placed by the electric vehicle charging robot, separating it from the charging terminal of the electric vehicle, and returning it to its original position, wherein the charging gun recovery step involves removing the charging gun in a state of being coupled to the charging terminal. When the electric vehicle charging robot grasps the key again, the marker provided on the charging key is photographed and recognized by a marker confirmation camera unit provided on the electric vehicle charging robot to confirm the position of the charging key.
본 발명에서 상기 충전건 결합단계는 충전 제어본체부에 거치된 충전건부를 전기차 충전용 로봇이 잡는 충전건 파지과정, 상기 충전건 파지과정 후 전기차 충전용 로봇을 전기차의 충전용 단자로 이동시켜 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 확인과정 및 상기 단자 위치 확인과정 후 전기차 충전용 로봇으로 충전용 단자를 이동시켜 충전건부를 결합시키는 충전건 접속과정을 포함할 수 있다. In the present invention, the charging gun coupling step is a charging gun gripping process in which the electric vehicle charging robot grasps the charging gun mounted on the charging control main body, and after the charging gun gripping process, the electric vehicle charging robot is moved to the charging terminal of the electric vehicle for charging. It may include a terminal position confirmation process for confirming the position of the terminal, and a charging gun connection process for coupling the charging gun unit by moving the charging terminal with an electric vehicle charging robot after the terminal position confirmation process.
본 발명에서 상기 단자 위치 확인과정은 전기차 충전용 로봇을 충전용 단자로 근접 이동시키면서 상기 충전용 단자를 전기차 충전용 로봇에 구비된 단자 촬영용 카메라부로 촬영하여 충전건부를 기설정된 결합 준비위치로 이동시키는 제1충전단자 인식과정 및 상기 제1충전구 위치확인단계 후 전기차 충전용 로봇에 구비된 3D 센서와 단자 촬영용 카메라부를 동시에 활용하여 상기 충전건부를 기설정된 결합 최종위치로 이동시키는 제2충전단자 인식과정을 포함할 수 있다. In the present invention, the terminal location confirmation process involves moving the electric vehicle charging robot closer to the charging terminal, photographing the charging terminal with a terminal photographing camera unit provided on the electric vehicle charging robot, and moving the charging gun to a preset coupling preparation position. After the first charging terminal recognition process and the first charging port location confirmation step, the second charging terminal recognition is performed by simultaneously utilizing the 3D sensor and terminal photographing camera unit provided in the electric vehicle charging robot to move the charging gun unit to the preset final coupling position. Process may be included.
본 발명에서 상기 충전건 회수단계는 상기 마커 확인용 카메라부로 촬영하여 상기 마커부를 인식하는 마커 인식과정, 상기마커 확인용 카메라부로부터 상기 마커부의 중심까지의 상대 위치를 통해 전기차 충전용 로봇을 충전건부를 다시 잡기 위한 최종 회수 위치로 이동시키는 로봇 위치 조절과정, 상기 로봇 위치 조절과정 후 전기차 충전용 로봇의 회수용 모션 경로를 생성하는 회수용 모션 경로 생성과정 및 상기 회수용 모션 경로 생성과정을 통해 생성된 회수용 모션 경로로 전기차 충전용 로봇의 모션을 제어하여 상기 충전건부를 다시 잡아 원위치로 회수하는 충전건 회수과정을 포함할 수 있다. In the present invention, the charging gun recovery step is a marker recognition process of recognizing the marker unit by taking a picture with the marker confirmation camera unit, and the electric vehicle charging robot is selected through the relative position from the marker confirmation camera unit to the center of the marker unit. A robot position adjustment process for moving the part to the final retrieval position for re-capturing, a retrieval motion path creation process for generating a retrieval motion path for the electric vehicle charging robot after the robot position adjustment process, and a retrieval motion path creation process. It may include a charging gun retrieval process in which the motion of the electric vehicle charging robot is controlled using the retrieval motion path, and the charging gun unit is re-captured and returned to its original position.
본 발명에서 상기 로봇 위치 조절과정은 전기차 충전용 로봇을 반복 이동시켜 마커 확인용 카메라부로부터 상기 마커부의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 기설정된 거리범위 이내, Y방향에서 기설정된 거리범위 이내, Z방향에서 기설정된 거리범위 이내, Rx 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Ry 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Rz 회전방향으로 기설정된 각도 범위 이내가 모두 만족되는 경우 상기 마커부의 인식을 종료할 수 있다. In the present invention, the robot position adjustment process involves repeatedly moving the electric vehicle charging robot so that the relative position from the marker confirmation camera unit to the center of the marker unit is within a preset distance range in the X-axis direction and within a preset distance range in the Y direction. , if all are satisfied within the preset distance range in the Z direction, within the preset angle range in the Rx rotation direction, within the preset angle range in the Ry rotation direction, and within the preset angle range in the Rz rotation direction, recognition of the marker unit is terminated. can do.
본 발명에서 상기 충전건 결합단계는 상기 충전건부를 상기 충전용 단자에 결합시키는 과정에서 발생하는 전기차 충전용 로봇의 모션 경로를 충전용 로봇 모션경로로 저장하고, 상기 회수용 모션 경로 생성과정은 기저장된 상기 충전용 로봇 모션경로에 대한 변화량을 최종 회수 위치를 기준으로 보간하여 충전건부를 회수하기 위한 상기 전기차 충전용 로봇의 회수용 모션 경로를 생성할 수 있다. In the present invention, the charging gun coupling step stores the motion path of the electric vehicle charging robot generated in the process of coupling the charging gun unit to the charging terminal as a charging robot motion path, and the recovery motion path generating process is The stored change in the motion path of the charging robot can be interpolated based on the final recovery position to generate a motion path for retrieving the charging robot for retrieving the electric vehicle.
본 발명에서 상기 충전건 결합단계는 잡았던 충전건부를 놓을 때 충전용 단자에 결합된 상기 충전건부의 위치를 전기차 충전용 로봇의 작동을 제어하는 로봇 제어부에 저장하는 충전위치 저장과정을 더 포함하고, 상기 충전건 회수단계는 상기 충전위치 저장과정에서 기저장된 상기 충전건부의 위치를 이용하여 상기 마커부를 상기 마커 확인용 카메라부로 인식할 수 있는 마커 인식위치를 설정하고, 상기 전기차 충전용 로봇을 상기 마커 인식위치로 이동시키는 마커 인식위치 이동과정을 더 포함할 수 있다. In the present invention, the charging gun coupling step further includes a charging position storage process of storing the position of the charging gun coupled to the charging terminal in the robot control unit that controls the operation of the electric vehicle charging robot when releasing the held charging gun, The charging gun recovery step sets a marker recognition position that can recognize the marker unit as the marker confirmation camera unit using the position of the charging gun unit previously stored in the charging position storage process, and sets the electric vehicle charging robot to the marker A marker recognition position movement process may be further included to move the marker to the recognition position.
본 발명에서 상기 충전건 회수단계는 상기 마커 인식과정 전에 전기차의 차종별로 충전건부를 회수하기 위한 충전건 회수용 초기위치로 전기차 충전용 로봇을 이동시키는 초기위치 이동과정을 더 포함할 수 있다. In the present invention, the charging gun recovery step may further include an initial position movement process of moving the electric vehicle charging robot to the initial position for recovering the charging gun for each type of electric vehicle before the marker recognition process.
본 발명은 한 대의 로봇으로 복수의 전기차를 충전시킬 수 있어 전기차의 충전 시 충전 대기 시간을 줄이고, 충전 효율을 향상시키는 효과가 있다. The present invention can charge multiple electric vehicles with one robot, which has the effect of reducing charging waiting time and improving charging efficiency when charging electric vehicles.
또한, 본 발명은 충전이 완료된 전기차에서 충전건부를 다시 잡아 회수할 때 충전건부의 위치를 마커를 통해 정확하게 확인할 수 있어 복수의 전기차를 한 대의 로봇을 이용하여 충전시킬 때 오작동을 방지하여 안정적으로 복수의 전기차에 대한 충전이 가능하고, 전기차의 충전 시스템에 대한 효율을 극대화하는 효과가 있다. In addition, the present invention allows the position of the charging key to be accurately confirmed through a marker when retrieving the charging key from a fully charged electric vehicle, preventing malfunctions when charging multiple electric vehicles using one robot, thereby stably charging multiple electric vehicles. It is possible to charge electric vehicles and has the effect of maximizing the efficiency of the electric vehicle charging system.
도 1은 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치에서 전기차 충전용 로봇의 일 실시예를 확대하여 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 전기차 충전방법의 일 실시예를 도시한 흐름도.Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of a robot charging device for an electric vehicle according to the present invention.
Figures 2 and 3 are enlarged perspective views showing an embodiment of an electric vehicle charging robot in the electric vehicle robot charging device according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing an embodiment of the electric vehicle charging method according to the present invention.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings as follows. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of filing the present application It should be understood that variations and variations may exist.
도 1은 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치에서 전기차 충전용 로봇(200)의 일 실시예를 확대하여 도시한 사시도이다. Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of a robot charging device for an electric vehicle according to the present invention, and Figures 2 and 3 are an embodiment of the electric
더 상세하게 도 2는 전기차 충전용 로봇(200)과 충전건부(100)가 분리된 예를 도시한 도면이고, 도 3은 전기차 충전용 로봇(200)이 충전건부(100)를 잡은 예를 도시한 도면이다. In more detail, Figure 2 is a diagram showing an example in which the electric
도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다. An embodiment of a robot charging device for an electric vehicle according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 3.
본 발명에 따른 전기차(1) 충전장치의 일 실시예는 충전 제어본체부(10)에 충전용 케이블(100a)로 연결되고, 전기차(1)의 충전용 단자와 결합하여 전기차(1)의 배터리를 충전시키는 복수의 충전건부(110, 120)를 포함한다. One embodiment of the electric vehicle (1) charging device according to the present invention is connected to the charging control
충전 제어본체부(10)는 충전량 시간, 충전량 등을 표시하는 표시부 및 충전건부(100)가 거치될 수 있는 충전건 거치부를 구비하며 전기차(1)의 충전을 제어하는 충전 스테이션으로 공지의 장치로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The charging control
충전 제어본체부(10)는 충전건부(100)의 개수와 동일하게 복수로 구비되어 충전소 내 복수의 주차위치에서 각각 위치되고, 복수의 충전건부(110, 120)가 개별적으로 연결되는 것을 일 예로 한다. The charging control
충전 제어본체부(10)는 도시되지 않았지만 충전건부(100)의 작동을 제어할 수 있는 복수의 충전제어부(미도시)와 복수의 충전건부(110, 120)를 개별적으로 거치할 수 있는 복수의 충전건 거치부(미도시)를 구비하여 복수의 충전건부(110, 120)가 연결되어 거치되는 구조를 가질 수도 있다.Although not shown, the charging control
즉, 복수의 충전건부(110, 120)는 복수의 충전 제어본체부(11, 12)에 각각 개별적으로 연결되어 구성될 수도 있고, 하나의 충전 제어본체부(10)에 연결되어 구성될 수도 있다. That is, the plurality of charging
복수의 충전건부(110, 120)는 전기차 충전용 로봇(200)에 의해 전기차(1)의 충전용 단자에 결합되어 전기차(1)를 충전한다. The plurality of charging
전기차 충전용 로봇(200)은 복수의 충전건부(110, 120) 중 어느 한 충전건부(110)를 잡아 어느 한 전기차(1a)의 충전용 단자에 결합시키고, 어느 한 충전건부(110)를 놓고 복수의 충전건부(110, 120) 중 다른 한 충전건부(120)를 잡아 다른 한 전기차(1b)의 충전용 단자에 결합시켜 복수의 전기차(1a, 1b)를 동시에 충전시킬 수 있다. The electric
그리고, 전기차 충전용 로봇(200)은 전기차(1)의 충전이 완료된 후 충전용 단자에 결합된 상태의 충전건부(100)를 다시 잡아 충전용 단자에서 분리하고 원위치로 회수 즉, 충전 제어본체부(10)의 거치부로 다시 거치시킨다. Then, after the charging of the electric vehicle 1 is completed, the electric
전기차 충전용 로봇(200)은 관절을 중심으로 회전하는 복수의 암부(211)를 포함하는 로봇 본체부(210), 로봇 본체부(210)의 단부 측에 위치되어 충전건부(100)를 잡거나 놓을 수 있는 충전기 결합용 지그부(220) 및 로봇 본체부(210)를 이동시키는 로봇 이동부(230)를 포함한다. The electric
로봇 이동부(230)는 충전소의 천장 측에 장착되어 설치될 수 있고, 이외에도 수직으로 세워진 지지체 등에 장착되어 설치되는 것을 일 예로 하며, 도시되지 않았지만 충전소의 지면에 설치될 수도 있음을 밝혀둔다.The
로봇 이동부(230)는 로봇 본체부(210)를 X축 방향으로 이동시키는 제1로봇 직선 이동부(231), 로봇 본체부(210)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2로봇 직선 이동부(232)를 포함할 수 있다. The
제2로봇 직선 이동부(232)는 제1로봇 직선 이동부(231)를 Y축 방향으로 이동시키는 것을 일 예로 하고, 로봇 본체부(210)는 제1로봇 직선 이동부(231)에 의해 X축 방향으로 이동되고 제1로봇 직선 이동부(231)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2로봇 직선 이동부(232)에 의해 Y축 방향으로 이동될 수 있다. As an example, the second robot linear moving
제2로봇 직선 이동부(232)는 충전건부(100)를 잡은 로봇 본체부(210)를 전전기차(1b)의 충전용 단자를 향해 전, 후 직선 이동시켜 충전건부(100)를 충전용 단자에 결합시키거나, 충전용 단자에서 충전건부(100)를 분리시킬 수 있다. The second robot linear moving
제1로봇 직선 이동부(231)는 로봇 본체부(210)를 충전 제어본체부(10)와 전기차(1)의 사이에서 전, 후 이동시키는 것 즉, 로봇 본체부(210)를 전기차(1)의 폭방향으로 직선 왕복 이동시키는 것을 일 예로 하고, 제2로봇 직선 이동부(232)는 로봇 본체부(210)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시키며, 제1로봇 직선 이동부(231)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시켜 로봇 본체부(210)가 전기차(1)의 길이 방향으로 이동될 수 있게 한다. The first robot
로봇 본체부(210)는 로봇 이동부(230)에 의해 전, 후 이동되고, 좌, 우 이동되어 충전 제어본체부(10)에 거치 중인 충전건부(100)를 충전기 결합용 지그부(220)로 잡을 수 있고, 충전기 결합용 지그부(220)로 잡힌 충전건부(100)를 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시킬 수 있다. The
또한, 로봇 이동부(230)는 로봇 본체부(210)를 상, 하 이동시키는 로봇 승하강부(233)를 더 포함한다.In addition, the
로봇 승하강부(233)는 로봇 본체부(210)를 Z축 방향으로 직선이동시켜 전기차(1)의 충전용 단자로 접속되는 충전건부(100)의 높이를 조절하여 충전건부(100)의 높이가 충전대상인 전기차(1)의 충전용 단자의 높이에 일치되게 한다. The robot lifting and lowering
로봇 승하강부(233)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.As an example, the robot lifting and lowering
로봇 이동부(230)는 천장 측, 즉, 충전소의 상부 측에 설치되어 로봇 본체부(210)를 충전 제어본체부(10)에서 전기차(1) 측으로 이동시켜 로봇 본체부(210)에 의해 파지되는 충전건부(100)를 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시킨다. The
로봇 이동부(230)는 충전소의 천장 측에 장착되어 설치될 수 있고, 이외에도 수직으로 세워진 지지체 등에 장착되어 설치되는 것을 일 예로 하며, 도시되지 않았지만 충전소의 지면에 설치될 수도 있음을 밝혀둔다. The
또한, 로봇 본체부(210)는 복수의 암부(211)와 복수의 암부(211)를 연결하는 다수의 관절을 포함하여 각 관절을 중심으로 암부(211)가 회전하는 구조를 가지는 다관절 로봇으로써 공지의 6축 로봇인 것을 일 예로 한다.In addition, the
6축 로봇은 로봇팔부가 6축으로 회전 가능한 구조를 가져 사람의 어깨, 팔, 팔꿈치 및 손목과 유사한 운동을 할 수 있는 관절을 가지고 있어서 사람의 움직임과 유사하게 움직일 수 있는 구조로 공지된 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. A 6-axis robot is known as a structure in which the robot arm can rotate in 6 axes and has joints that can perform movements similar to human shoulders, arms, elbows, and wrists, allowing it to move similarly to human movements. Please note that detailed explanations are omitted.
충전건부(100)에는 충전기 결합용 지그부(220)에 의해 잡히는 충전용 커플러(100b)가 구비되고, 충전기 결합용 지그부(220)는 충전용 커플러(100b)를 잡거나 놓음으로써 충전건부(100)를 잡거나 놓게 된다. The charging
충전기 결합용 지그부(220)는 충전용 커플러(100b)의 양 측면을 잡는 한쌍의 지그부재(221)를 포함하고, 한쌍의 지그부재(221)는 서로 마주보는 방향으로 이동하여 간격이 좁아지거나 서로 반대 방향으로 이동하여 간격이 넓어지면서 충전용 커플러(100b)의 양 측면을 잡거나 놓는 것을 일 예로 한다. The charger
도시되지 않았지만 충전기 결합용 지그부(220)는 한쌍의 지그부재(221)를 서로 마주보는 방향으로 이동시키거나 서로 멀어지게 이동시키는 지그 이동부(미도시)를 포함할 수 있다. Although not shown, the charger
미도시된 지그 이동부(미도시)는 한쌍의 지그부재(221)를 관통하여 나사결합되되 서로 반대방향으로 나사결합되어 모터에 의해 회전하는 스크류를 포함한다. The jig moving part (not shown) is screwed through a pair of
한쌍의 지그부재(221)는 스크류에 서로 반대 방향으로 나사 결합되어 스크류의 회전 방향에 따라 서로 마주보는 방향으로 이동하거나 서로 반대 방향으로 이동하여 간격이 충전용 커플러(100b)를 잡거나 놓을 수 있다. The pair of
충전용 커플러(100b)는 양 측면에 파지용 홈부(100c)가 구비되고, 한쌍의 지그부재(221)는 서로 마주보는 면에 충전용 커플러(100b)의 양 측면에 형성된 파지용 홈부(100c)에 결합될 수 있는 파지용 돌기부(221a)가 돌출되고, 파지용 돌기부(221a)는 외측면이 테이퍼진 형태로 형성되어 파지용 홈부(100c) 내로 원활하게 결합되어 안정적으로 충전용 커플러(100b)를 잡을 수 있다. The charging
또한, 전기차 충전용 로봇(200)은 충전기 결합용 지그부(220)와 로봇 본체부(210)의 사이에 구비되어 충전기 결합용 지그부(220)에서 발생되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)센서부(250)를 더 포함한다. In addition, the electric
힘토크(F/T)센서부(250)는 충전기 결합용 지그부(220)가 충전건부(100)를 잡은 상태로 충전건부(100)를 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시킬 때 로봇 본체부(210)로 전달되는 토크와 힘을 감지하여 충전건부(100)가 적당한 힘으로 충전용 단자에 정확하게 결합될 수 있도록 한다. The force torque (F/T)
힘토크(F/T)센서부(250)는 로봇의 작동 시 로봇에게 전달되는 힘과 토크를 감지할 수 있는 공지의 6축 힘·토크센서로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The force/torque (F/T)
전기차 충전용 로봇(200)은 힘토크(F/T)센서부(250)를 통해 측정되는 힘을 통해 힘 제어 기술을 사용하여 충전건부(100)가 적당한 힘으로 전기차(1)의 충전용 단자에 정확하게 결합될 수 있도록 한다. The electric
한편, 전기차 충전용 로봇(200)은 전기차(1)의 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 감지부(260)를 포함하여 충전건부(100)를 전기차(1)의 충전용 단자에 정확하게 결합시킬 수 있게 한다. Meanwhile, the electric
단자 위치 감지부(260)는 충전 대상인 전기차(1)의 충전용 단자의 위치를 확인하여 충전건부(100)가 전기차(1)의 충전용 단자에 정확하게 결합될 수 있게 한다.The terminal
단자 위치 감지부(260)는 충전용 단자의 형상을 감지하는 3D 센서(261)와 충전용 단자를 촬영하는 단자 촬영용 카메라부(262)를 포함한다. The terminal
단자 활영용 카메라부(262)는 Y축 방향의 광축을 가져 제2로봇 직선 이동부(232)로 이동되는 충전건부(100)의 이동방향에서 충전용 단자의 형상을 정확하게 촬영할 수 있다. The terminal
즉, 단자 활영용 카메라부(262)는 Y축 방향의 광축을 가져 충전건부(100)가 충전용 단자에 결합되는 Y축 방향에서 충전용 단자의 형상을 정확하게 촬영할 수 있다.That is, the terminal
또한, 단자 위치 감지부(260)는 빛을 발생시키는 조명 램프부(263)를 더 포함하여 조명 램프부(263)로 전기차(1)의 충전용 단자를 조명하여 야간에서도 단자 촬영용 카메라부(262)로 충전용 단자를 촬영하여 확인할 수 있다. In addition, the terminal
3D 센서(261)는 감지대상의 형상을 감지할 수 있는 공지의 3D 센서로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.It should be noted that the
또한, 단자 촬영용 카메라부(262)는 산업용 비전 카메라인 것을 일 예로 하고, 이외에도 전기 자동차에 구비된 충전용 단자를 촬영할 수 있는 공지의 카메라로 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. In addition, the
충전 대상인 전기차(1)의 충전용 단자의 위치는 3D센서와 단자 촬영용 카메라부(262)로 확인된다. The location of the charging terminal of the electric vehicle 1 to be charged is confirmed by the 3D sensor and the
또한, 충전건부(100)에는 마커부(101)가 구비되고, 전기차 충전용 로봇(200)은 마커부(101)를 인식하여 충전건부(100)의 위치를 확인하는 마커 확인용 카메라부(240)가 구비된다. In addition, the charging
마커부(101)는 2차원 마커 또는 3차원 마커일 수 있고, 본 발명에서는 평면에 위치되는 2차원 마커인 것을 일 예로 한다. The
마커 확인용 카메라부(240)는 마커부(101)를 확인하여 전기차(1)의 충전용 단자에 결합된 충전용 단자의 위치를 확인한다. The marker
마커부(101)는 충전용 커플러(100b)의 상면에 위치되어 충전기 결합용 지그부(220)로 잡히는 충전용 커플러(100b)의 위치를 마커 확인용 카메라부(240)로 정확하게 확인할 수 있다. The
충전기 결합용 지그부(220)는 로봇 승하강부(233)에 의해 로봇 본체부(210)가 Z축 방향으로 직선이동되면서 충전용 커플러(100b)를 잡게 되거나 충전용 커플러(100b)를 놓게 된다.The charger
마커부(101)는 충전용 커플러(100b)의 상면에서 평면으로 위치되고, 마커 확인용 카메라부(240)는 위치 감지부(260)와 상이한 광축, 예컨대 Z축 방향의 광축을 가져 로봇 승하강부(233)에 의해 로봇 본체부(210)가 Z축 방향으로 직선이동되면서 충전기 결합용 지그부(220)가 충전용 커플러(100b)를 잡을 때 마커부(101)를 정확하게 촬영하여 인식할 수 있다. The
단자 위치 감지부(260)는 충전 제어본체부(10)에 거치된 충전건부(100)를 전기차 충전용 로봇(200)으로 잡고 충전 대상인 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시킬 때 전기차(1)의 충전용 단자의 위치를 확인한다. The terminal
그리고, 전기차 충전용 로봇(200)은 어느 한 전기차(1a)의 충전용 단자에 충전건부(100)를 결합시킨 후 충전건부(100)를 놓고 거치 중인 다른 충전건부(100)를 잡아 다른 한 전기차(1b)의 충전용 단자에 결합시킬 수 있고, 이를 반복함으로써 복수의 전기차(1a, 1b)를 동시에 충전할 수 있다. Then, the electric
즉, 전기차 충전용 로봇(200)은 전기차(1)의 충전용 단자에 충전건부(100)를 결합시킨 후 다른 한 전기차(1b)를 충전시키기 위해 잡았던 충전건부(100)를 놓게 되고, 충전대상인 전기차(1)의 충전이 완료되면 놓았던 충전건부(100)를 다시 잡고 충전용 단자에서 분리시킨 후 충전 제어본체부(10)로 복귀시킨다. That is, the electric
전기차(1)의 충전용 단자에 결합된 상태의 충전건부(100)의 위치는 충전을 위해 주정차 중인 전기차(1)의 위치, 전기차(1)의 차종, 전기차 충전용 로봇(200)이 충건건부(100)를 놓을 때 발생하는 힘의 방향, 충전용 케이블(100a)의 장력, 충건건부를 놓을 때 발생하는 힘에 의한 충전용 케이블(100a)의 이동 등의 이유로 달라진다. The position of the charging
마커부(101)와 마커 확인용 카메라부(240)는 전기차 충전용 로봇(200)이 놓았던 충전건부(100)를 충전기 결합용 지그부(220)로 다시 잡을 때 충전용 단자에 결합된 충전건부(100)의 위치를 정확하게 확인할 수 있게 한다. The
또한, 도시되지 않았지만 본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치는 충전소 내로 충전대상인 전기차(1)가 충전 위치에서 정지되는 것을 확인하는 전기차 인식부(미도시)를 더 포함한다. In addition, although not shown, the robot charging device for an electric vehicle according to the present invention further includes an electric vehicle recognition unit (not shown) that confirms that the electric vehicle 1 to be charged is stopped at the charging position within the charging station.
전기차 인식부(미도시)는 전기차(1)가 충전소 내로 진입할 때 전기차(1)의 번호판을 인식하는 번호판 인식용 카메라, 전기차(1)가 충전소 내 주차 위치에서 주차된 것을 확인하는 전기차 위치 감지부를 포함한다. The electric vehicle recognition unit (not shown) is a license plate recognition camera that recognizes the license plate of the electric vehicle (1) when the electric vehicle (1) enters the charging station, and an electric vehicle position detection that confirms that the electric vehicle (1) is parked at the parking position in the charging station. Includes wealth.
번호판 인식용 카메라는 주차시설에서 카메라를 이용하여 자동차의 번호판을 인식하는 공지의 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있고, 전기차 위치 감지부는 지정된 주차라인 내에 주차되는 자동차를 인식하는 공지의 감지 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. The license plate recognition camera is a known structure that recognizes the license plate of a car using a camera in a parking facility, and can be implemented in various modifications, and the electric vehicle position detection unit is a known detection structure that recognizes cars parked within a designated parking line. It can be implemented in various modifications.
본 발명에 따른 전기차용 로봇 충전장치는 전기차 충전용 로봇(200)의 작동을 제어하는 로봇 제어부(300)를 포함한다. The robot charging device for an electric vehicle according to the present invention includes a
단자 위치 감지부(260) 및 마커 확인용 카메라부(240)는 충전건부(100)를 실질적으로 잡는 충전기 결합용 지그부(220)에 위치되어 충전기 결합용 지그부(220)와 충전기 결합용 지그부(220)에 의해 잡히는 충전 커플러 간의 상대 위치를 확인할 수 있다. The terminal
로봇 제어부(300)는 전기차 인식부, 힘토크(F/T)센서부(250), 단자 위치 감지부(260) 및 마커 확인용 카메라부(240)로 전달받은 정보로 전기차 충전용 로봇(200)의 작동 즉, 로봇 본체부(210), 충전기 결합용 지그부(220) 및 로봇 이동부(230)의 작동을 제어한다.The
로봇 제어부(300)는 전기차 인식부에 의해 전기차(1)가 충전소 내에 주차위치에 주차된 것이 감지되면 전기차 충전용 로봇(200)을 작동시켜 전기차(1)의 충전용 단자에 충전건부(100)를 결합시켜 충전 대상인 전기차(1)를 충전하며, 전기차(1)가 충전 중에 다른 한 전기차(1b)가 충전소 내에 주차되면 잡았던 충전건부(100)를 놓고 거치 중인 다른 충전건부(100)를 잡아 다른 한 전기차(1b)의 충전용 단자에 결합시켜 복수의 전기차(1a, 1b)를 동시에 충전시킬 수 있다. When the electric vehicle recognition unit detects that the electric vehicle 1 is parked in a parking position within the charging station, the
더 상세하게 로봇 제어부(300) 내에는 거치 상태인 복수의 충전건부(110, 120)의 위치 및 전기차(1)의 차종에 따른 충전용 단자의 형상, 전기차(1)의 위치에 따른 충전구의 형상이 각각 기저장되어 있다.In more detail, within the
또한, 로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)으로 충전건부(100)를 잡고 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시킨 후 잡았던 충전건부(100)를 놓을 때 충전용 단자에 결합된 충전건부(100)의 위치를 저장한다. In addition, the
그리고, 전기차(1)의 위치에 따른 해당 충전용 단자의 형상은 딥러닝을 통해 학습되어 로봇 제어부(300) 내에 저장된다. And, the shape of the corresponding charging terminal according to the position of the electric vehicle 1 is learned through deep learning and stored in the
로봇 제어부(300)는 제1전기차(1a)가 충전소 내 제1주차위치에 주차하면, 제1전기차(1a)와 가장 근접한 위치에 거치 중인 제1충전건부(110)를 전기차 충전용 로봇(200)으로 잡고 제1전기차(1a)의 충전용 단자에 결합시킨다. When the first
로봇 제어부(300)는 충전 제어본체부(10)에 거치 상태인 복수의 충전건부(110, 120)의 위치가 기저장되어 제1충전 제어본체부(11)에 거치된 제1충전건부(110)를 전기차 충전용 로봇(200)으로 잡을 수 있고, 3D 센서(261)와 단자 촬영용 카메라부(262)를 이용하여 제1전기차(1a)의 충전용 단자의 위치를 감지하여 제1충전건부(110)를 제1전기차(1a)의 충전용 단자에 정확하게 결합시킬 수 있다. The
여기서, 본 발명에 따른 충전용 로봇(200)은 마커 인식을 통해 충전건부(110, 120)를 파지할 수 있다. 예를 들어, 마커 인식은 후술할 마커부(101)의 X, Y, Z방향의 거리범위, Rx, Ry, Rz 회전방향의 각도 범위를 이용하는 제1 방법과, 마커부(101)의 형상 및 면적을 이용한 제2 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 충전용 로봇(200)은 향상된 정확도 및 속도로 충전건부(110, 120)를 파지할 수 있다. 제1 및 제2 방법에 대해서는 후술하도록 한다.Here, the charging
또한, 제1전기차(1a)가 충전 중에 제2전기차(1b)가 충전소 내 제2주차위치에 주차하면 로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)의 작동을 제어하여 전기차 충전용 로봇(200)이 제1충전건부(110)를 놓고 이동되어 제2전기차(1b)와 가장 근접한 위치에 거치 중인 제2충전건부(120)를 잡고 제2전기차(1b)의 충전용 단자에 결합시킴으로써 제1전기차(1a)와 제2전기차(1b)를 동시에 충전시킨다. In addition, when the second electric vehicle (1b) is parked at the second parking position in the charging station while the first electric vehicle (1a) is charging, the
로봇 제어부(300)는 거치 상태인 복수의 충전건부(110, 120)의 위치가 기저장되어 제2충전 제어본체부(12)에 거치된 제2충전건부(120)를 전기차 충전용 로봇(200)으로 잡을 수 있고, 3D 센서(261)와 단자 촬영용 카메라부(262)를 이용하여 제2전기차(1b)의 충전용 단자의 위치를 감지하여 제2충전건부(120)를 제2전기차(1b)의 충전용 단자에 정확하게 결합시킬 수 있다. The
로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)이 충전건부(100)를 잡고 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시킬 때 작동되는 전기차 충전용 로봇(200)의 모션경로를 충전용 로봇 모션경로로 저장한다. The
제2전기차(1b)가 충전 중에 제1전기차(1a)의 충전이 완료되면 로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)의 작동을 제어하여 전기차 충전용 로봇(200)이 제2충전건부(120)를 놓고 이동되어 제1충전건부(110)를 다시 잡고 충전용 단자에서 제1충전 제어본체부(11)의 거치부로 회수시킨다. When the charging of the first electric vehicle (1a) is completed while the second electric vehicle (1b) is charging, the
또한, 제2전기차(1b)가 충전이 완료되면 로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)의 작동을 제어하여 전기차 충전용 로봇(200)이 회수가 완료된 제1충전건부(110)를 놓고 이동되어 제2충전건부(120)를 다시 잡고 충전용 단자에서 제2충전 제어본체부(12)의 거치부로 회수시킨다. In addition, when the second electric vehicle (1b) is fully charged, the
즉, 로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)이 제1충전건부(110) 또는 제2충전건부(120)를 놓을 때 충전용 단자에 결합된 제1충전건부(110)의 제1위치 또는 제2충전건부(120)의 제2위치를 저장한다.That is, when the electric
그리고, 로봇 제어부(300)는 제1충전건부(110) 또는 제2충전건부(120)를 전기차 충전용 로봇(200)으로 다시 잡고 원위치로 회수시킬 때 제1위치 또는 제2위치를 통해 설정되는 마커 인식위치로 전기차 충전용 로봇(200)을 이동시킨 후 마커 확인용 카메라부(240)로 마커부(101)를 촬영하여 마커부(101)의 위치를 통해 충전용 단자에 결합된 제1충전건부(110) 또는 제2충전건부(120)의 위치를 정확하게 확인하고 전기차 충전용 로봇(200)으로 제1충전건부(110)와 제2충전건부(120)를 정확하게 다시 잡을 수 있다. And, when the
마커 인식위치는 마커 확인용 카메라부(240)로 마커부(101)를 촬영하여 인식할 수 있는 위치로 제1위치 또는 제2위치를 기준으로 기설정된다. The marker recognition position is a position that can be recognized by photographing the
로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)을 반복 이동시켜 마커 확인용 카메라부(240)로부터 마커부(101)의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 기설정된 거리범위 이내, Y방향에서 기설정된 거리범위 이내, Z방향에서 기설정된 거리범위 이내, Rx 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Ry 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Rz 회전방향으로 기설정된 각도 범위 이내가 모두 만족되는 경우 마커부(101)의 인식을 종료하고, 충전건부(100)의 회수 위치 즉, 제1충전건부(110)와 제2충전건부(120)의 회수 위치에서 전기차 충전용 로봇(200)을 정지시킨다. The
이와 다르게, 로봇 제어부(300)는 전기차 충전용 로봇(200)을 반복 이동시켜 마커 확인용 카메라부(240)의 화각(FOV; Field of View) 내에서 마커부(101)를 감지할 수 있다. 이때 로봇 제어부(300)는 마커 확인용 카메라부(240)로부터 획득한 마커부(101)의 형상, 면적 정보를 이용하여 충전건부(100)의 상대 위치, 기울어진 정도를 파악할 수 있고, 획득한 마커부(101)의 면적 및 형상이 설정된 범위를 만족하는 경우 마커부(101)의 인식을 종료하고, 충전건부(100)의 회수 위치 즉, 제1충전건부(110)와 제2충전건부(120)의 회수 위치에서 전기차 충전용 로봇(200)을 정지시킨다.Alternatively, the
여기서 본 발명에 따른 마커 인식은 상술한 X, Y, Z방향의 거리범위, Rx, Ry, Rz 회전방향의 각도 범위를 이용하는 제1 방법과, 형상 및 면적을 이용한 제2 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용할 수 있다.Here, marker recognition according to the present invention involves at least one of a first method using the distance range in the X, Y, and Z directions and the angle range in the rotation direction Rx, Ry, and Rz, and a second method using the shape and area. can be used.
그리고, 로봇 제어부(300)는 제1충전건부(110)와 제2충전건부(120)의 회수 위치를 기준으로 기저장된 충전용 로봇 모션경로에 대한 변화량을 보간하여 충전건부(100)를 회수하기 위한 최적의 전기차 충전용 로봇(200)의 회수용 모션경로를 생성하고, 전기차 충전용 로봇(200)의 회수용 모션 경로로 제1충전건부(110) 또는 제2충전건부(120)를 회수한다. Then, the
한편, 도 4는 본 발명에 따른 전기차 충전방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이고, 도 1, 도 2 및 도 4를 참고하면 본 발명에 따른 전기차 충전방법의 일 실시예는 거치 중인 복수의 충전건부(110, 120) 중 어느 한 충전건부(110)를 전기차 충전용 로봇(200)이 잡아 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시키고, 잡았던 충전용 단자를 놓고 다른 한 충전건부(120)를 잡아 다른 한 전기차(1b)의 충전용 단자에 결합시켜 복수의 전기차(1a, 1b)를 충전시키는 충전건 결합단계(S200), 전기차 충전용 로봇(200)이 놓았던 충전건부(100)를 다시 잡아 전기차(1)의 충전용 단자에서 분리하고 원위치로 복귀시키는 충전건 회수단계(S300)를 포함한다.Meanwhile, Figure 4 is a flowchart showing an embodiment of the electric vehicle charging method according to the present invention. Referring to Figures 1, 2, and 4, an embodiment of the electric vehicle charging method according to the present invention is a plurality of charging methods on stand. The electric
그리고, 충전건 회수단계(S300)는 충전용 단자에 결합된 상태의 충전건부(100)를 전기차 충전용 로봇(200)이 다시 잡을 때 충전건부(100)의 위치를 충전건부(100)에 구비된 마커부(101)를 전기차 충전용 로봇(200)에 구비된 마커 확인용 카메라부(240)로 촬영하여 확인한다. And, in the charging gun recovery step (S300), when the electric
본 발명에 따른 전기차 충전방법의 일 실시예는 충전건 결합단계(S200) 전에 충전소 내로 진입하여 주차 위치에 주차하는 것을 감지하는 주차 확인단계(S100)를 더 포함하고, 충전건 결합단계(S200)는 주차확인단계에서 충전소 내로 진입된 전기차(1)의 순서대로 충전건부(100)를 충전용 단자에 결합한다. One embodiment of the electric vehicle charging method according to the present invention further includes a parking confirmation step (S100) to detect entering the charging station and parking at the parking position before the charging gun coupling step (S200), and the charging gun coupling step (S200) Couples the charging
주차 확인단계(S100)는 충전소 내로 진입된 전기차(1)의 번호판을 인식하여 저장하고, 기설정된 주차 위치에 주차된 전기차(1)의 위치를 확인한다. In the parking confirmation step (S100), the license plate of the electric vehicle 1 entered into the charging station is recognized and stored, and the location of the electric vehicle 1 parked at the preset parking location is confirmed.
그리고, 충전건 결합단계(S200)는 복수의 충전건부(110, 120) 중 주차된 전기차(1)에 가장 근접하게 위치된 충전건부(100)를 잡아 해당 전기차(1)의 충전용 단자에 결합한다. And, in the charging gun coupling step (S200), among the plurality of charging
충전건 결합단계(S200)는 충전 제어본체부(10)에 거치된 충전건부(100)를 전기차 충전용 로봇(200)이 잡는 충전건 파지과정(S210), 충전건 파지과정(S210) 후 전기차 충전용 로봇(200)을 전기차(1)의 충전용 단자로 이동시켜 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 확인과정(S220), 단자 위치 확인과정(S220) 후 전기차 충전용 로봇(200)으로 충전용 단자를 이동시켜 충전건부(100)를 결합시키는 충전건 접속과정(S230)을 포함한다. The charging gun coupling step (S200) is a charging gun holding process (S210) in which the electric
전기차 충전용 로봇(200)의 작동을 제어하는 로봇 제어부(300)에는 각 충전건부(100)에 대한 거치위치가 기저장되고, 충전건 파지과정(S210)은 제어부에 기저장된 각 충전건부(100)의 거치위치로 전기차 충전용 로봇(200)을 이동시켜 충전건부(100)를 파지한다. The
또한, 단자 위치 확인과정(S220)은 전기차 충전용 로봇(200)을 충전용 단자로 근접 이동시키면서 충전용 단자를 전기차 충전용 로봇(200)에 구비된 단자 촬영용 카메라부(262)로 촬영하여 충전건부(100)를 기설정된 결합 준비위치로 이동시키는 제1충전단자 인식과정(S221), 제1충전구 위치확인단계 후 전기차 충전용 로봇(200)에 구비된 3D 센서(261)와 단자 촬영용 카메라부(262)를 동시에 활용하여 충전건부(100)를 기설정된 결합 최종위치로 이동시키는 제2충전단자 인식과정(S222)을 포함한다. In addition, the terminal location confirmation process (S220) involves moving the electric
로봇 제어부(300)에는 전기차(1)의 차종 및 전기차(1)의 주차 위치에 따라 단자 촬영용 카메라부(262)로 촬영되는 결합 준비위치에 대한 충전용 단자의 준비형상이 딥러닝을 통해 학습되어 기저장되고, 제1충전단자 인식과정(S221)은 기저장된 준비형상과 단자 촬영용 카메라부(262)로 촬영되는 충전용 단자의 형상을 전기차 충전용 로봇(200)을 이동시키면서 비교하고 분석하여 기저장된 준비형상과 단자 촬영용 카메라부(262)로 촬영되는 충전용 단자의 형상이 일치되는 지점에서 충전건부(100)를 위치시킨다. In the
또한, 로봇 제어부(300)에는 전기차(1)의 차종 및 전기차(1)의 주차 위치에 따라 결합 최종위치에 대한 충전용 단자의 최종 형상이 딥러닝을 통해 학습되어 기저장되고, 제2충전단자 인식과정(S222)은 기저장된 충전용 단자의 최종 형상과 3D센서와 단자 촬영용 카메라부(262)로 촬영되는 충전용 단자의 형상을 전기차 충전용 로봇(200)을 이동시키면서 비교하고 분석하여 기저장된 단자 촬영용 카메라부(262)로 촬영되는 충전용 단자의 형상이 일치되는 결합 준비위치에 충전건부(100)를 위치시킨다. In addition, in the
충전건 접속과정(S230)은 결합 최종위치에 위치된 충전건부(100)를 충전용 단자를 향해 직선 이동시켜 충전건부(100)를 충전용 단자에 결합시키며, 이 때 전기차 충전용 로봇(200)에 구비된 힘토크(F/T)센서부(250)로 감지되는 전기차 충전용 로봇(200)의 6축 방향에 대한 힘과 토크값을 활용하여 충전건부(100)를 적절한 힘으로 가압하여 충전용 단자에 결합시킨다. The charging gun connection process (S230) moves the charging
충전건 접속과정(S230)은 힘토크(F/T)센서부(250)로 전달되는 힘값과 및 토크 값을 전기차 충전용 로봇(200)이 잡는 충전건부(100)의 충전 커플러 기준으로 변환하여 기설정된 힘값 또는 기설정된 토크값 이상의 반발력 발생 시 전기차 충전용 로봇(200)의의 자세를 변경하여 반발력을 낮춘다. The charging gun connection process (S230) converts the force value and torque value transmitted to the force-torque (F/T)
또한, 충전건 접속과정(S230)은 충전건부(100)를 충전용 단자에 결합시키는 과정에서 발생하는 전기차 충전용 로봇(200)의 이동 경로 및 작동 경로를 포함하는 전기차 충전용 로봇(200)의 충전용 로봇 모션경로 및 힘토크(F/T)센서부(250)에서 감지된 센서값을 로봇 제어부(300)에 저장하고, 반발력이 발생된 시점을 기준으로 한 충전건부(100)의 이동거리 및 충전용 단자에 결합될 때 충전건부(100)에서 발생되는 반발력을 최종확인하여 충전건부(100)의 접속을 완료한다.In addition, the charging gun connection process (S230) includes the movement path and operating path of the electric
충전건 결합단계(S200)는 충전건부(100)를 전기차 충전용 로봇(200)이 잡고 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시키고, 잡았던 충전건부(100)를 놓을 때 충전용 단자에 결합된 충전건부(100)의 위치를 전기차 충전용 로봇(200)의 작동을 제어하는 로봇 제어부(300)에 저장하는 충전위치 저장과정(S240)을 더 포함한다. In the charging gun coupling step (S200), the charging
충전위치 저장과정(S240)은 충전건부(100)에 구비된 마커부(101)를 전기차 충전용 로봇(200)에 구비된 마커 확인용 카메라부(240)로 인식하여 충전용 단자에 결합된 충전건부(100)의 위치를 확인하고 저장한다. The charging position storage process (S240) recognizes the
또한, 충전건 회수단계(S300)는 마커 확인용 카메라부(240)로 촬영하여 마커부(101)를 인식하는 마커 인식과정(S310), 마커 확인용 카메라부(240)로부터 마커부(101)의 중심까지의 상대 위치를 통해 전기차 충전용 로봇(200)을 충전건부(100)를 다시 잡기 위한 최종 회수 위치로 이동시키는 로봇 위치 조절과정(S320), 로봇 위치 조절과정(S320) 후 전기차 충전용 로봇(200)의 회수용 모션 경로를 생성하는 회수용 모션 경로 생성과정(S330), 회수용 모션 경로 생성과정(S330)을 통해 생성된 회수용 모션 경로로 전기차 충전용 로봇(200)의 모션을 제어하여 충전건부(100)를 다시 잡아 원위치로 회수하는 충전건 회수과정(S340)을 포함한다. In addition, the charging gun recovery step (S300) is a marker recognition process (S310) in which the
또한, 충전건 회수단계(S300)는 충전위치 저장과정(S240)에서 기저장된 충전건부(100)의 위치를 이용하여 마커부(101)를 마커 확인용 카메라부(240)로 인식할 수 있는 마커 인식위치를 설정하고, 설정된 마커 인식위치로 전기차 충전용 로봇(200)을 이동시키는 마커 인식위치 이동과정(S302)을 더 포함한다. In addition, the charging gun recovery step (S300) uses the position of the charging
충전건 회수단계(S300)는 충전위치 저장과정(S240)에서 기저장된 충전건부(100)의 위치를 이용하여 전기차 충전용 로봇(200)으로 충전건부(100)를 다시 잡는 것이 외부 요인에 의해 사실상 불가능하다.In the charging gun recovery step (S300), the charging
즉, 충전용 단자에 결합된 충전건부(100)의 위치는 전기차 충전용 로봇(200)이 충건건부를 놓을 때 발생하는 힘의 방향, 충전용 케이블(100a)의 장력, 충건건부를 놓을 때 발생하는 힘에 의한 충전용 케이블(100a)의 이동 등의 이유로 충전위치 저장과정(S240)에서 기저장된 충전건부(100)의 위치와 달라진다.That is, the position of the charging
따라서, 충전건 회수단계(S300)는 충전용 단자에 결합된 회수 대상인 충전건부(100)의 위치를 충전위치 저장과정(S240)에서 기저장된 충전건부(100)의 위치로 확인하여 회수하는 것이 불가능하므로, 마커 인식위치 이동과정(S302)을 통해 마커부(101)를 마커 확인용 카메라부(240)로 인식할 수 있게 충전건부(100)를 기설정된 마커 인식위치로 이동시키고, 마커 확인용 카메라부(240)로부터 마커부(101)의 중심까지의 상대 위치를 통해 충전건부(100)의 위치 변화를 확인하여 전기차 충전용 로봇(200)으로 회수 대상인 충전건부(100)를 정확하게 다시 잡을 수 있다. Therefore, in the charging gun recovery step (S300), it is impossible to recover the position of the charging
또한, 충전건 회수단계(S300)는 마커 인식과정(S310) 전에 전기차(1)의 차종별로 충전건부(100)를 회수하기 위한 충전건 회수용 초기위치로 전기차 충전용 로봇(200)을 이동시키는 초기위치 이동과정(S301)을 더 포함한다. In addition, the charging gun recovery step (S300) involves moving the electric
제어부에는 전기차(1)의 차종별로 충전용 단자에 결합된 충전건부(100)를 회수하기 위한 전기차 충전용 로봇(200)의 위치 즉, 충전건부(100)를 잡는 충전기 결합용 지그부(220)의 충전건 회수용 초기위치가 기저장되고, 초기위치 이동과정(S301)은 전기차 충전용 로봇(200)의 작동을 제어부로 제어하여 충전기 결합용 지그부(220)의 위치를 전기차(1)의 차종별로 기저장된 충전건 회수용 초기위치로 이동시킨다. The control unit includes the position of the electric
충전건 회수단계(S300)는 초기위치 이동과정(S301)와 마커 인식위치 이동과정(S302)을 통해 전기차(1)의 차종별로 차원 마커부를 마커 확인용 카메라부(240)로 인식할 수 있는 최적의 위치로 전기차 충전용 로봇(200)을 위치시켜 전기차(1)의 충전이 완료된 후 전기차(1)를 충전한 충전건부(100)를 회수하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. The charging gun retrieval step (S300) is optimal for recognizing the dimensional marker part for each model of the electric vehicle (1) as the marker confirmation camera part (240) through the initial position movement process (S301) and the marker recognition position movement process (S302). By positioning the electric
로봇 위치 조절과정(S320)은 마커 확인용 카메라부(240)로부터 마커부(101)의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 기설정된 거리범위 이내, Y방향에서 기설정된 거리범위 이내, Z방향에서 기설정된 거리범위 이내, Rx 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Ry 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Rz 회전방향으로 기설정된 각도 범위 이내가 모두 만족할 때까지 전기차 충전용 로봇(200)을 반복 이동시키고, 마커 확인용 카메라부(240)로부터 마커부(101)의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 기설정된 거리범위 이내, Y방향에서 기설정된 거리범위 이내, Z방향에서 기설정된 거리범위 이내, Rx 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Ry 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Rz 회전방향으로 기설정된 각도 범위 이내가 모두 만족되는 경우 마커부(101)의 인식을 종료한다. In the robot position adjustment process (S320), the relative position from the marker
로봇 위치 조절과정(S320)에서 X축과 Y축의 기설정된 거리범위는 0mm±0.3mm이고, Z축의 기설정된 거리 범위는 200mm±0.3mm이며, Rx 회전방향, Ry 회전방향 및 Rz 회전방향에서 0°±0.1°인 것을 일 예로 한다. In the robot position adjustment process (S320), the preset distance range of the Take °±0.1° as an example.
즉, 로봇 위치 조절과정(S320)은 전기차 충전용 로봇(200)을 반복 이동시켜 마커 확인용 카메라부(240)로부터 마커부(101)의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 0mm±0.3mm 이내, Y방향에서 0mm±0.3mm 이내, Z방향에서 200mm±0.3mm 이내, Rx 회전방향에서 0°±0.1° 범위 이내, Ry 회전방향에서 0°±0.1° 범위 이내, Rz 회전방향으로 0°±0.1° 이내가 모두 만족되는 경우 마커부(101)의 인식을 종료하며, 전기차 충전용 로봇(200)의 이동을 정지시켜 최종 회수 위치에 전기차 충전용 로봇(200)이 위치된다. That is, the robot position adjustment process (S320) moves the electric
전기차(1)의 차종별로 충전용 단자의 위치가 다르기 때문에 충전건부(100)를 다시 잡는 전기차 충전용 로봇(200)의 회수 모션을 다를 수 있으나 충전 커플러의 상면에 부착된 평면의 마커부(101)의 중심에서 마커 확인용 카메라부(240)까지의 상대 위치는 기설정된 범위 내에서 보장된다. Since the location of the charging terminal is different depending on the model of the electric vehicle (1), the recovery motion of the electric vehicle charging robot (200) that grabs the charging gun unit (100) again may be different, but the flat marker unit (101) attached to the upper surface of the charging coupler ) The relative position from the center to the marker
전기차(1)의 차종이 다르더라도 마커부(101)의 중심에서 마커 확인용 카메라부(240)까지의 상대 위치는 항상 동일하고, 이에 전기차 충전용 로봇(200)을 차원 마커부의 중심에서 마커 확인용 카메라부(240)까지의 상대 위치가 기설정된 범위 내에 위치되는 최종 회수 위치로 전기차 충전용 로봇(200)을 위치시킨다. Even if the model of the electric vehicle 1 is different, the relative position from the center of the
그리고, 회수용 모션 경로 생성과정(S330)은 전기차 충전용 로봇(200)이 최종 회수 위치로 이동된 후 충전건 결합단계(S200)에서 저장된 전기차 충전용 로봇(200)의 충전용 로봇 모션경로에 대한 변화량을 최종 회수 위치를 기준으로 보간하여 충전건부(100)를 회수하기 위한 최적의 전기차 충전용 로봇(200)의 회수용 모션 경로를 생성한다. In addition, the recovery motion path creation process (S330) is performed on the charging robot motion path of the electric
따라서, 본 발명에 따른 전기차 충전방법은 복수의 전기차(1a, 1b)를 한 대의 전기차 충전용 로봇(200)으로 충전하기 위해 전기차 충전용 로봇(200)이 전기차(1)의 충전용 단자에 결합시킨 후 놓았던 충전건부(100)를 해당 전기차(1)의 충전 완료 후 회수하기 위해 다시 잡을 때 최대한 빠른 시간 안에 정확하게 다시 잡을 수 있다. Therefore, in the electric vehicle charging method according to the present invention, the electric
본 발명은 한 대의 로봇으로 복수의 전기차(1a, 1b)를 충전시킬 수 있어 전기차(1)의 충전 시 충전 대기 시간을 줄이고, 충전 효율을 향상시킬 수 있다. The present invention can charge a plurality of electric vehicles (1a, 1b) with one robot, thereby reducing the charging waiting time when charging the electric vehicle (1) and improving charging efficiency.
또한, 본 발명은 충전이 완료된 전기차(1)에서 충전건부(100)를 다시 잡아 회수할 때 충전 시 저장한 충전건부(100)의 위치를 기반으로 회수를 진행하여, 회수 시간을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 회수를 진행할 경우 충전건부(100)의 위치를 마커부(101)를 통해 정확하게 확인할 수 있다. 이로 인해 복수의 전기차(1a, 1b)를 한 대의 로봇을 이용하여 충전시킬 때 오작동을 방지하여 안정적으로 복수의 전기차(1a, 1b)에 대한 충전이 가능하고, 전기차(1)의 충전 시스템에 대한 효율을 극대화한다. In addition, the present invention can significantly reduce the recovery time by performing recovery based on the position of the charging
또한, 본 발명은 단자 위치 감지부(260)를 포함하여 전기차(1)의 차종에 구애받지 않고 다양한 위치에 배치된 전기차(1)의 충전용 단자에 충전건부(100)를 접속 및 회수 진행할 수 있다. In addition, the present invention includes the terminal
또한, 본 발명은 충전건부(100)를 전기차(1)에 접속 및 회수 시, 전기차(1)와 충전건부(200) 사이 거리를 측정하는 3D 센서(262) 및 인가되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)센서부(250)에 의해 충전건부(100)가 전기차(1)에 최적의 힘을 제공할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 충전건부(100)의 접속 및 회수 시 전기차(1)의 외측, 예컨대 충전용 단자 및 충전건부(100)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention provides a
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented with various changes without departing from the gist of the present invention, and these are included in the scope of the present invention.
1 : 전기차
1a : 제1전기차
1b : 제2전기차
10 : 충전 제어본체부
11 : 제1충전 제어본체부
12 : 제2충전 제어본체부
100 : 충전건부
100a : 충전용 케이블
100b : 충전용 커플러
100c : 파지용 홈부
101 : 마커부
110 : 제1충전건부
120 : 제2충전건부
200 : 전기차 충전용 로봇
210 : 로봇 본체부
211 : 암부
220 : 충전기 결합용 지그부
221 : 지그부재
221a : 파지용 돌기부
230 : 로봇 이동부
231 : 제1로봇 직선 이동부
232 : 제2로봇 직선 이동부
233 : 로봇 승하강부
240 : 마커 확인용 카메라부
250 : 힘토크(F/T)센서부
260 : 단자 위치 감지부
261 : 3D 센서
262 : 단자 촬영용 카메라부
263 : 조명 램프부
300 : 로봇 제어부
S100 : 주차 확인단계
S200 : 충전건 결합단계
S210 : 충전건 파지과정
S220 : 단자 위치 확인과정
S221 : 제1충전단자 인식과정
S222 : 제2충전단자 인식과정
S230 : 충전건 접속과정
S240 : 충전위치 저장과정
S300 : 충전건 회수단계
S301 : 초기위치 이동과정
S302 : 마커 인식위치 이동과정
S310 : 마커 인식과정
S320 : 로봇 위치 조절과정
S330 : 회수용 모션 경로 생성과정
S340 : 충전건 회수과정1:
1b: Second electric vehicle 10: Charging control main body
11: first charging control main body 12: second charging control main body
100:
100b: Coupler for charging 100c: Groove for gripping
101: Marker unit 110: First charging unit
120: Second charging unit 200: Electric vehicle charging robot
210: Robot main body 211: Arm part
220: Jig part for combining charger 221: Jig member
221a: Protrusion for gripping 230: Robot moving part
231: First robot linear moving part 232: Second robot linear moving part
233: Robot ascending and descending unit 240: Camera unit for checking marker
250: Force torque (F/T) sensor unit 260: Terminal position detection unit
261: 3D sensor 262: Camera unit for terminal photography
263: lighting lamp unit 300: robot control unit
S100: Parking confirmation step S200: Charging gun coupling step
S210: Charging gun holding process S220: Terminal location confirmation process
S221: First charging terminal recognition process S222: Second charging terminal recognition process
S230: Charging gun connection process S240: Charging location storage process
S300: Charging gun recovery step S301: Initial position movement process
S302: Marker recognition position movement process S310: Marker recognition process
S320: Robot position control process S330: Retrieval motion path creation process
S340: Charged gun recovery process
Claims (16)
상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전건부를 잡거나 놓을 수 있는 전기차 충전용 로봇;
상기 전기차 충전용 로봇에 구비되고, 상기 충전용 단자를 촬영하여 상기 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 감지부;
상기 전기차 충전용 로봇에 구비되어 상기 충전건부가 상기 충전용 단자에 결합될 때 상기 전기차 충전용 로봇에 전달되는 힘과 토크를 감지하는 힘토크(F/T)센서부; 및
상기 전기차 충전용 로봇에 구비되고, 상기 마커부를 인식하는 마커 확인용 카메라부를 포함하며,
상기 충전건부가 상기 충전용 단자에 결합되는 방향이 Y축 방향일 때 상기 단자 위치 감지부의 광축은 Y축 방향이고, 상기 마커 확인용 카메라부의 광축은 상기 위치 감지부의 광축과 상이한 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
A plurality of charging keys connected to the charging control main body with a charging cable, coupled with a charging terminal of the electric vehicle to charge the battery of the electric vehicle, and having a marker portion;
An electric vehicle charging robot capable of holding or placing the charging gun mounted on the charging control main body;
a terminal position detection unit provided in the electric vehicle charging robot and confirming the position of the charging terminal by photographing the charging terminal;
A force-torque (F/T) sensor unit provided in the electric vehicle charging robot and detecting force and torque transmitted to the electric vehicle charging robot when the charging gun unit is coupled to the charging terminal; and
It is provided in the electric vehicle charging robot and includes a marker confirmation camera unit that recognizes the marker unit,
When the direction in which the charging gun unit is coupled to the charging terminal is the Y-axis direction, the optical axis of the terminal position detection unit is in the Y-axis direction, and the optical axis of the marker confirmation camera unit is different from the optical axis of the position detection unit. Robotic charging device for cars.
상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전건부를 잡거나 놓을 수 있는 전기차 충전용 로봇; 및
상기 전기차 충전용 로봇의 작동을 제어하는 로봇 제어부를 포함하며,
상기 충전건부에는 마커부가 구비되고,
상기 전기차 충전용 로봇은 상기 마커부를 인식하는 마커 확인용 카메라부가 구비되며,
상기 로봇 제어부는 상기 충전용 단자에 결합된 상태의 상기 충전건부를 상기 전기차 충전용 로봇으로 다시 잡을 때 상기 마커 확인용 카메라부로 상기 마커부를 인식하여 상기 충전건부의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
A plurality of charging gun units connected to the charging control main body with a charging cable and coupled with a charging terminal of the electric vehicle to charge the battery of the electric vehicle;
An electric vehicle charging robot capable of holding or placing the charging gun mounted on the charging control main body; and
It includes a robot control unit that controls the operation of the electric vehicle charging robot,
The charging gun unit is provided with a marker unit,
The electric vehicle charging robot is equipped with a marker confirmation camera unit that recognizes the marker unit,
The robot control unit recognizes the marker unit with the marker confirmation camera unit when the charging gun coupled to the charging terminal is held again by the electric vehicle charging robot, and confirms the position of the charging gun unit. Robotic charging device for cars.
상기 전기차 충전용 로봇은,
관절을 중심으로 회전하는 복수의 암부를 포함하는 로봇 본체부;
상기 로봇 본체부의 단부 측에 위치되어 충전건부를 잡거나 놓을 수 있는 충전기 결합용 지그부; 및
상기 로봇 본체부를 이동시키는 로봇 이동부를 포함하고,
상기 충전건부에는 상기 충전기 결합용 지그부에 의해 잡히는 충전용 커플러가 구비되며,
상기 마커부는 상기 충전용 커플러의 상면에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
In claim 2,
The electric vehicle charging robot,
A robot main body including a plurality of arm parts rotating around the joints;
A jig part for combining a charger located at the end of the robot body and capable of holding or placing the charging gun; and
It includes a robot moving part that moves the robot main body,
The charging gun part is provided with a charging coupler held by the jig part for combining the charger,
A robot charging device for an electric vehicle, wherein the marker portion is located on the upper surface of the charging coupler.
상기 전기차 충전용 로봇은 전기차의 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 감지부를 포함하며,
상기 로봇 제어부는 상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전건부를 전기차 충전용 로봇으로 잡고 충전 대상인 전기차의 충전용 단자에 결합시킬 때 상기 단자 위치 감지부로 상기 충전용 단자의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
In claim 2,
The electric vehicle charging robot includes a terminal position detection unit that checks the position of the charging terminal of the electric vehicle,
The robot control unit is characterized in that it checks the position of the charging terminal with the terminal position detection unit when the charging gun mounted on the charging control main body is held by an electric vehicle charging robot and coupled to the charging terminal of the electric vehicle to be charged. A robot charging device for electric vehicles.
상기 단자 위치 감지부는,
상기 충전용 단자의 형상을 감지하는 3D 센서; 및
상기 충전용 단자를 촬영하는 단자 촬영용 카메라부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
In claim 4,
The terminal position detection unit,
A 3D sensor that detects the shape of the charging terminal; and
A robot charging device for an electric vehicle, comprising a terminal photographing camera unit for photographing the charging terminal.
상기 로봇 제어부는,
상기 전기차 충전용 로봇으로 상기 충전건부를 잡고 전기차의 충전용 단자에 결합시킨 후 잡았던 상기 충전건부를 놓을 때 상기 충전용 단자에 결합된 충전건부의 위치를 저장하고,
상기 로봇 제어부는 상기 전기차 충전용 로봇이 놓았던 상기 충전건부를 전기차 충전용 로봇으로 다시 잡고 원위치로 회수시킬 때 제1위치 또는 제2위치를 통해 설정되는 마커 인식위치로 전기차 충전용 로봇을 이동시켜 상기 마커 확인용 카메라부로 상기 마커부를 촬영하는 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
In claim 2,
The robot control unit,
After holding the charging key with the electric vehicle charging robot and coupling it to the charging terminal of the electric vehicle, the position of the charging key coupled to the charging terminal is stored when the held charging key is released,
The robot control unit moves the electric vehicle charging robot to the marker recognition position set through the first position or the second position when the charging key placed by the electric vehicle charging robot is held again by the electric vehicle charging robot and returned to its original position. A robot charging device for an electric vehicle, characterized in that the marker part is photographed with a marker confirmation camera unit.
상기 로봇 제어부는,
상기 전기차 충전용 로봇을 반복 이동시켜 상기 마커 확인용 카메라부로부터 상기 마커부의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 기설정된 거리범위 이내, Y방향에서 기설정된 거리범위 이내, Z방향에서 기설정된 거리범위 이내, Rx 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Ry 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Rz 회전방향으로 기설정된 각도 범위 이내가 모두 만족되는 경우 상기 마커부의 인식을 종료하고, 상기 전기차 충전용 로봇의 이동을 정지시켜 상기 충전건부의 회수 위치로 전기차 충전용 로봇을 위치시키는 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
In claim 2,
The robot control unit,
By repeatedly moving the electric vehicle charging robot, the relative position from the marker confirmation camera unit to the center of the marker unit is within a preset distance range in the X-axis direction, within a preset distance range in the Y direction, and a preset distance in the Z direction. If within the range, within the preset angle range in the Rx rotation direction, within the preset angle range in the Ry rotation direction, and within the preset angle range in the Rz rotation direction, recognition of the marker unit is terminated, and the electric vehicle charging robot A robot charging device for an electric vehicle, characterized in that the movement of the electric vehicle is stopped and the electric vehicle charging robot is positioned at the recovery position of the charging gun unit.
상기 로봇 제어부는 상기 전기차 충전용 로봇이 상기 충전건부를 잡고 전기차의 충전용 단자에 결합시킬 때 상기 전기차 충전용 로봇의 모션경로를 충전용 로봇 모션경로로 저장하고,
상기 로봇 제어부는 상기 충전건부의 회수 위치를 기준으로 기저장된 충전용 로봇 모션경로에 대한 변화량을 보간하여 상기 충전건부를 회수하기 위한 상기 충전용 로봇의 회수용 모션경로를 생성하고, 상기 전기차 충전용 로봇을 회수용 모션 경로로 작동시켜 충전건부를 회수하는 것을 특징으로 하는 전기차용 로봇 충전장치.
In claim 7,
The robot control unit stores the motion path of the electric vehicle charging robot as a charging robot motion path when the electric vehicle charging robot holds the charging gun and couples it to the charging terminal of the electric vehicle,
The robot control unit generates a recovery motion path of the charging robot for recovering the charging gun unit by interpolating the amount of change in the pre-stored charging robot motion path based on the recovery position of the charging gun unit, and for charging the electric vehicle. A robot charging device for electric vehicles, characterized in that the charging unit is recovered by operating the robot in a recovery motion path.
상기 전기차 충전용 로봇이 놓았던 상기 충전건부를 다시 잡아 전기차의 충전용 단자에서 분리하고 원위치로 복귀시키는 충전건 회수단계를 포함하며,
상기 충전건 회수단계는 충전용 단자에 결합된 상태의 상기 충전건부를 상기 전기차 충전용 로봇이 다시 잡을 때 상기 충전건부에 구비된 마커부를 상기 전기차 충전용 로봇에 구비된 마커 확인용 카메라부로 촬영하고 인식하여 상기 충전건부의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.
The electric vehicle charging robot grabs one of the plurality of charging terminals on stand and connects it to the charging terminal of the electric vehicle. Then, it releases the charging terminal that it held and grabs the other charging terminal and connects it to the charging terminal of the other electric vehicle. A charging gun combining step for charging an electric vehicle; and
It includes a charging gun retrieval step of re-grabbing the charging gun placed by the electric vehicle charging robot, separating it from the charging terminal of the electric vehicle, and returning it to its original position,
In the charging gun retrieval step, when the electric vehicle charging robot grasps the charging gun coupled to the charging terminal again, the marker provided on the charging gun portion is photographed with a marker confirmation camera unit provided on the electric vehicle charging robot. An electric vehicle charging method characterized by recognizing and confirming the location of the charging unit.
상기 충전건 결합단계는,
충전 제어본체부에 거치된 충전건부를 전기차 충전용 로봇이 잡는 충전건 파지과정;
상기 충전건 파지과정 후 전기차 충전용 로봇을 전기차의 충전용 단자로 이동시켜 충전용 단자의 위치를 확인하는 단자 위치 확인과정; 및
상기 단자 위치 확인과정 후 전기차 충전용 로봇으로 충전용 단자를 이동시켜 충전건부를 결합시키는 충전건 접속과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.
In claim 9,
The charging gun combining step is,
A charging gun gripping process in which an electric vehicle charging robot grabs the charging gun mounted on the charging control main body;
A terminal location confirmation process of moving the electric vehicle charging robot to the charging terminal of the electric vehicle to check the position of the charging terminal after the charging gun holding process; and
An electric vehicle charging method comprising a charging gun connection process of moving the charging terminal with an electric vehicle charging robot to couple the charging gun unit after the terminal location confirmation process.
상기 단자 위치 확인과정은,
전기차 충전용 로봇을 충전용 단자로 근접 이동시키면서 상기 충전용 단자를 전기차 충전용 로봇에 구비된 단자 촬영용 카메라부로 촬영하여 충전건부를 기설정된 결합 준비위치로 이동시키는 제1충전단자 인식과정; 및
상기 제1충전구 위치확인단계 후 전기차 충전용 로봇에 구비된 3D 센서와 단자 촬영용 카메라부를 동시에 활용하여 상기 충전건부를 기설정된 결합 최종위치로 이동시키는 제2충전단자 인식과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.
In claim 10,
The terminal location confirmation process is,
A first charging terminal recognition process of moving the electric vehicle charging robot closer to the charging terminal, photographing the charging terminal with a terminal photographing camera unit provided in the electric vehicle charging robot, and moving the charging gun to a preset engagement preparation position; and
After the first charging port location confirmation step, a second charging terminal recognition process is performed to move the charging gun unit to the preset final coupling position by simultaneously utilizing a 3D sensor provided in the electric vehicle charging robot and a terminal photographing camera unit. How to charge an electric vehicle.
상기 충전건 회수단계는,
상기 마커 확인용 카메라부로 촬영하여 상기 마커부를 인식하는 마커 인식과정;
상기마커 확인용 카메라부로부터 상기 마커부의 중심까지의 상대 위치를 통해 전기차 충전용 로봇을 충전건부를 다시 잡기 위한 최종 회수 위치로 이동시키는 로봇 위치 조절과정;
상기 로봇 위치 조절과정 후 전기차 충전용 로봇의 회수용 모션 경로를 생성하는 회수용 모션 경로 생성과정; 및
상기 회수용 모션 경로 생성과정을 통해 생성된 회수용 모션 경로로 전기차 충전용 로봇의 모션을 제어하여 상기 충전건부를 다시 잡아 원위치로 회수하는 충전건 회수과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.
In claim 9,
The charging gun recovery step is,
A marker recognition process of recognizing the marker unit by taking pictures with the marker confirmation camera unit;
A robot position adjustment process of moving the electric vehicle charging robot to a final recovery position for holding the charging key again through the relative position from the marker confirmation camera unit to the center of the marker unit;
A recovery motion path creation process of generating a recovery motion path of the electric vehicle charging robot after the robot position adjustment process; and
An electric vehicle charging method comprising a charging gun retrieval process of controlling the motion of an electric vehicle charging robot using a retrieval motion path generated through the retrieval motion path creation process to re-grab the charging gun unit and return it to its original position.
상기 로봇 위치 조절과정은 전기차 충전용 로봇을 반복 이동시켜 마커 확인용 카메라부로부터 상기 마커부의 중심까지의 상대 위치가 X축방향에서 기설정된 거리범위 이내, Y방향에서 기설정된 거리범위 이내, Z방향에서 기설정된 거리범위 이내, Rx 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Ry 회전방향에서 기설정된 각도 범위 이내, Rz 회전방향으로 기설정된 각도 범위 이내가 모두 만족되는 경우 상기 마커부의 인식을 종료하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.
In claim 12,
The robot position adjustment process involves repeatedly moving the electric vehicle charging robot so that the relative position from the marker confirmation camera unit to the center of the marker unit is within a preset distance range in the X-axis direction, within a preset distance range in the Y direction, and in the Z direction. Recognition of the marker unit is terminated when all are satisfied within a preset distance range, within a preset angle range in the Rx rotation direction, within a preset angle range in the Ry rotation direction, and within a preset angle range in the Rz rotation direction. How to charge an electric vehicle.
상기 충전건 결합단계는,
상기 충전건부를 상기 충전용 단자에 결합시키는 과정에서 발생하는 전기차 충전용 로봇의 모션 경로를 충전용 로봇 모션경로로 저장하고,
상기 회수용 모션 경로 생성과정은 기저장된 상기 충전용 로봇 모션경로에 대한 변화량을 최종 회수 위치를 기준으로 보간하여 충전건부를 회수하기 위한 상기 전기차 충전용 로봇의 회수용 모션 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.
In claim 12,
The charging gun combining step is,
Saving the motion path of the electric vehicle charging robot that occurs in the process of coupling the charging gun to the charging terminal as a charging robot motion path,
The retrieval motion path generation process is characterized by generating a retrieval motion path of the electric vehicle charging robot for retrieving the charging key unit by interpolating the amount of change in the pre-stored charging robot motion path based on the final retrieval position. How to charge an electric vehicle.
상기 충전건 결합단계는,
잡았던 충전건부를 놓을 때 충전용 단자에 결합된 상기 충전건부의 위치를 전기차 충전용 로봇의 작동을 제어하는 로봇 제어부에 저장하는 충전위치 저장과정을 더 포함하고,
상기 충전건 회수단계는
상기 충전위치 저장과정에서 기저장된 상기 충전건부의 위치를 이용하여 상기 마커부를 상기 마커 확인용 카메라부로 인식할 수 있는 마커 인식위치를 설정하고, 상기 전기차 충전용 로봇을 상기 마커 인식위치로 이동시키는 마커 인식위치 이동과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.
In claim 12,
The charging gun combining step is,
It further includes a charging position storage process of storing the position of the charging key coupled to the charging terminal in a robot control unit that controls the operation of the electric vehicle charging robot when releasing the held charging key,
The charging gun recovery step is
In the charging position storage process, a marker recognition position is set that can recognize the marker unit as the marker confirmation camera unit using the pre-stored position of the charging key unit, and the marker moves the electric vehicle charging robot to the marker recognition position. An electric vehicle charging method further comprising a recognition location movement process.
상기 충전건 회수단계는,
상기 마커 인식과정 전에 전기차의 차종별로 충전건부를 회수하기 위한 충전건 회수용 초기위치로 전기차 충전용 로봇을 이동시키는 초기위치 이동과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방법.In claim 12,
The charging gun recovery step is,
The electric vehicle charging method further includes an initial position movement process of moving the electric vehicle charging robot to the initial position for recovering the charging gun for each type of electric vehicle before the marker recognition process.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230000685A KR20240109022A (en) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | Charging gun for electric vehicle, robot charging apparatus for electric vehicle and charging of electric vehicle using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230000685A KR20240109022A (en) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | Charging gun for electric vehicle, robot charging apparatus for electric vehicle and charging of electric vehicle using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240109022A true KR20240109022A (en) | 2024-07-10 |
Family
ID=91947021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020230000685A KR20240109022A (en) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | Charging gun for electric vehicle, robot charging apparatus for electric vehicle and charging of electric vehicle using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240109022A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101410272B1 (en) | 2013-04-25 | 2014-06-23 | (주)세화하이테크 | Robot for Recharging of Electiric Vehicle |
-
2023
- 2023-01-03 KR KR1020230000685A patent/KR20240109022A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101410272B1 (en) | 2013-04-25 | 2014-06-23 | (주)세화하이테크 | Robot for Recharging of Electiric Vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11745606B2 (en) | Method and device for automatically connecting a charging connector to a charging connector socket of a vehicle, | |
CN108973724B (en) | Full-automatic charging system suitable for various electric vehicles and implementation method thereof | |
CN104241948B (en) | Charging inlet Automatic Link Establishment | |
CN110678356A (en) | Charger for charging electric vehicles | |
CN106427633A (en) | Automobile charging robot | |
US20210086639A1 (en) | System and Method for Automated Conductive Charging of an Electric Vehicle | |
KR102019285B1 (en) | Charging connector, docking soket and docking assembly for electric vehicle charging | |
US11001133B2 (en) | Linear positioning system for automatic charging device | |
US20210178922A1 (en) | Systems and Methods for Side-Body Charging of Electric Vehicles | |
CN206954035U (en) | A kind of slide rail type multi-degree-of-freemechanical mechanical arm automatic charge device | |
CN114670682A (en) | Electric automobile charging gun and using method and device thereof | |
US10821847B2 (en) | Systems and methods for underside charging of electrical vehicles | |
CN206217655U (en) | A kind of charger for automobile device people | |
KR102645816B1 (en) | Electric vehicle charging robot and unmanned electric vehicle charging apparatus including the same | |
KR20240109022A (en) | Charging gun for electric vehicle, robot charging apparatus for electric vehicle and charging of electric vehicle using the same | |
KR102691999B1 (en) | Cable support structure for charging of electric vehicle and electric vehicle charging apparatus including the same | |
CN217804384U (en) | Automatic charging terminal and automatic charging platform | |
CN215244368U (en) | Mobile charging system | |
CN215793236U (en) | Automatic charging device of electric brush type new energy automobile | |
CN115447426A (en) | Automatic charging device and control method thereof | |
CN114920198A (en) | Automatic refueling system and method based on target recognition system | |
JP2024510738A (en) | Device for transmitting power to and from an electric vehicle, and its control method | |
CN113400973A (en) | Automatic charging device of electric brush type new energy automobile | |
CN220742757U (en) | Mobile charging robot based on simple piles | |
CN112455260B (en) | Charging conversion platform and charging system |