一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)及定位方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于電動汽車換電領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)及定位方法，該定位機(jī)構(gòu)包括相對設(shè)置的前輪基座和后輪基座，前輪基座的兩端各通過一個過渡臺與后輪基座的兩端相連；前輪基座、后輪基座和兩個過渡臺共同圍成一個矩形換電腔。本發(fā)明專利技術(shù)通過電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，在底盤式電動汽車取換電池之前，已將電動汽車前后、左右、上下三個方向準(zhǔn)確定位，大大減少了電動汽車本身的定位誤差，與多傳感器多點(diǎn)測量定位技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)大大減少了定位傳感器的種類和數(shù)量，減少了控制的復(fù)雜度和工作量。另外，本發(fā)明專利技術(shù)也可以推廣到其他需要對電動汽車準(zhǔn)確定位的領(lǐng)域，也可以根據(jù)不同車型設(shè)計(jì)專車專用的自動定位機(jī)構(gòu)。

Automatic positioning mechanism and positioning method for electric automobile

The invention belongs to the electric car for electric field, in particular relates to a electric vehicle automatic positioning mechanism and method of positioning, the positioning mechanism comprises a front wheel and rear wheel set relative base base base, both ends of the front and rear wheels of a transition platform is connected through the two ends of the base; the front wheel and rear wheel base base and two transition platform form a rectangular cavity for electricity. The electric vehicle automatic positioning mechanism, before the chassis type electric vehicles replace batteries, electric cars will have before and after, the exact position under the direction of three, greatly reducing the positioning error of the electric car itself, compared with the multi point measurement technology of multi sensor, the invention greatly reduces the variety and quantity of the positioning of the sensor, reduce the complexity and workload control. In addition, the invention can be extended to other fields which need accurate positioning of electric vehicles, and can also design automatic positioning mechanisms for special cars according to different types of vehicles.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)及定位方法
本專利技術(shù)屬于電動汽車換電領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)及定位方法。
技術(shù)介紹
環(huán)境污染和石油資源不足是目前汽車行業(yè)發(fā)展的瓶頸。在此背景下，新能源純電動汽車應(yīng)運(yùn)而生。所謂純電動汽車是指以車載電源為動力，用電池驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。雖然純電動汽車使用的是清潔能源，但由于目前電池技術(shù)的局限性，使得純電動汽車的續(xù)航能力有限，因此，需要純電動汽車及時地充電或換電池。對于充電方式，主要有快速充電和充電樁兩種。快速充電技術(shù)可以在短時間內(nèi)充滿電池電量，但嚴(yán)重?fù)p害了電池的壽命；而對于充電樁技術(shù)，由于電動汽車及電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，需要設(shè)計(jì)專車充電樁，嚴(yán)重降低了充電樁的使用效率。對于換電方式，即建立一個包括換電機(jī)器人、充電架、充電機(jī)等設(shè)備的換電站，將電動汽車用完的電池通過換電機(jī)器人取出并放入充電架進(jìn)行充電，并將充滿電的電池放入電動汽車內(nèi)，滿足電動汽車的續(xù)航要求。目前，電動汽車為了使續(xù)航能力能達(dá)到300公里之上，通常電池的重量要大于300公斤。考慮到電動汽車配重的合理性，故電池只能安裝在后備廂、兩側(cè)或底盤之下。據(jù)此，電動汽車換電方式也分為后備廂、兩側(cè)和底盤三種換電方式。不管采用何種換電方式，都需要在準(zhǔn)確獲得車輛位置的基礎(chǔ)上才可以實(shí)施，一旦車輛定位出現(xiàn)偏差，將嚴(yán)重影響后續(xù)的電池定位和取放，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。現(xiàn)有的換電站及換電方法中大多采用多種傳感器多點(diǎn)測量的方式來獲取電動汽車的準(zhǔn)確位置。這種方式控制太復(fù)雜，需要多參數(shù)定量，多參數(shù)調(diào)整，大大增加了汽車定位的難度和工作量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有的電動汽車定位方式控制復(fù)雜、操作困難的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)及定位方法。本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案是：一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，其特殊之處在于：包括相對設(shè)置的前輪基座和后輪基座，所述前輪基座的兩端各通過一個過渡臺與后輪基座的兩端相連；前輪基座、后輪基座和兩個過渡臺共同圍成一個矩形換電腔；所述前輪基座和后輪基座上各設(shè)置有兩個與過渡臺相對應(yīng)的導(dǎo)向槽；每個導(dǎo)向槽與過渡臺的連接處均安裝有一個滾輪組件，滾輪組件的滾動方向垂直于電動汽車的行進(jìn)方向；在前輪基座上，兩個滾輪組件分別對應(yīng)電動汽車的兩個前輪；兩個滾輪組件之間安裝對中機(jī)構(gòu)；兩個滾輪組件的下方安裝升降機(jī)構(gòu)；在后輪基座上，兩個滾輪組件分別對應(yīng)電動汽車的兩個后輪；兩個滾輪組件之間安裝對中機(jī)構(gòu)；兩個過渡臺的外側(cè)各安裝一個升降機(jī)構(gòu)。較佳的，上述對中機(jī)構(gòu)包括對中電機(jī)、一入雙出減速機(jī)和兩個滾珠絲杠組件；所述對中電機(jī)與一入雙出減速機(jī)的輸入端相連，一入雙出減速機(jī)的兩個輸出端分別通過一個聯(lián)軸器與一個滾珠絲杠組件相連；滾珠絲杠組件包括安裝在絲杠基座上的滾珠絲杠，滾珠絲杠上安裝有一個絲杠滑塊，絲杠滑塊的滑動方向垂直于電動汽車的行進(jìn)方向；絲杠滑塊上安裝有腳輪，絲杠滑塊的頂部安裝有推桿。較佳的，上述推桿上還安裝有滾輪。較佳的，上述升降機(jī)構(gòu)包括基板以及安裝在基板上的升降電機(jī)、一入雙出減速機(jī)、兩個滾珠絲杠組件和兩個剪刀式升降組件；所述升降電機(jī)與一入雙出減速機(jī)的輸入端相連，一入雙出減速機(jī)的兩個輸出端分別通過一個聯(lián)軸器與一個滾珠絲杠組件相連；滾珠絲杠組件包括安裝在絲杠基座上的滾珠絲杠，滾珠絲杠上安裝有一個絲杠滑塊，絲杠滑塊的滑動方向垂直于電動汽車的行進(jìn)方向；絲杠滑塊上安裝有腳輪；所述剪刀式升降組件包括升降平臺以及交叉連接為剪刀形狀的主動桿和從動桿；從動桿一端與基板鉸接，從動桿的另一端與升降平臺一端鉸接；主動桿一端設(shè)置一個與升降平臺底部相接觸的滾輪，主動桿的另一端與絲杠滑塊鉸接；在前輪基座上，兩個升降平臺的上部分別安裝滾輪組件；在過渡臺外側(cè)，兩個升降平臺的上部安裝一個水平設(shè)置的車身托板。較佳的，上述前輪升降電機(jī)與一個單入單出減速機(jī)的輸入端相連，單入單出減速機(jī)的輸出端通過一個聯(lián)軸器與一入雙出減速機(jī)的輸入端相連。較佳的，在前輪基座上，導(dǎo)向槽與滾輪組件之間以及滾輪組件與過渡臺之間各安裝有一個楔塊。本專利技術(shù)還提供一種基于上述的電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)的電動汽車自動定位方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：1)前輪頂升：啟動前輪基座的升降機(jī)構(gòu)，將前輪基座的滾輪組件舉升至前后兩個楔塊之間；2)電動汽車入位：電動汽車由后輪基座駛?cè)耄妱悠嚨那拜喴来务傔^后輪基座的導(dǎo)向槽、滾輪組件和過渡臺后，停在前輪基座的滾輪組件上，此時電動汽車的后輪停在后輪基座的滾輪組件上；3)前輪對中定位：啟動前輪基座的對中機(jī)構(gòu)，使電動汽車前輪在滾輪組件上橫向滾動，完成前輪的左右居中定位；后輪對中定位：啟動后輪基座的對中機(jī)構(gòu)，使電動汽車后輪在滾輪組件上橫向滾動，完成后輪的左右居中定位；4)前輪下降：啟動前輪基座的升降機(jī)構(gòu)，使前輪基座的滾輪組件下降，電動汽車前輪下落至兩個楔塊之間；5)車身頂升：啟動兩個過渡臺外側(cè)的升降機(jī)構(gòu)，將車身頂升至預(yù)設(shè)高度，完成電動汽車定位。本專利技術(shù)的有益效果在于：本專利技術(shù)通過電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，在底盤式電動汽車取換電池之前，已將電動汽車前后、左右、上下三個方向準(zhǔn)確定位，大大減少了電動汽車本身的定位誤差，與多傳感器多點(diǎn)測量定位技術(shù)相比，本專利技術(shù)大大減少了定位傳感器的種類和數(shù)量，減少了控制的復(fù)雜度和工作量。另外，本專利技術(shù)也可以推廣到其他需要對電動汽車準(zhǔn)確定位的領(lǐng)域，也可以根據(jù)不同車型設(shè)計(jì)專車專用的自動定位機(jī)構(gòu)。附圖說明圖1為本專利技術(shù)電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)前輪基座的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)對中機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例壓縮狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的A向視圖。圖5為本專利技術(shù)對中機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例伸展?fàn)顟B(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本專利技術(shù)前輪升降機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例壓縮狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本專利技術(shù)前輪升降機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例伸展?fàn)顟B(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本專利技術(shù)電動汽車自動定位的流程示意圖。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)提出一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)及定位方法，在底盤式電動汽車換電池時，將電動汽車前后、上下、左右居中定位，方便取放電機(jī)器人能準(zhǔn)確地取放電池。為方便表述做出如下定義：在本專利技術(shù)中，X方向是以電動汽車行駛的直線方向?yàn)檩S線的方向，即前后方向；Y方向是指在電動汽車底盤平面上垂直于X方向的軸線方向，即左右方向；Z方向是指垂直于X方向和Y方向所形成平面的軸線方向，即上下方向。參見圖1，本專利技術(shù)是一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，整個機(jī)構(gòu)包括前輪基座100、后輪基座200、左過渡臺300、右過渡臺400、前輪對中機(jī)構(gòu)500、后輪對中機(jī)構(gòu)600、前輪升降機(jī)構(gòu)700、左車身升降機(jī)構(gòu)800、右車身升降機(jī)構(gòu)900。其中、前輪基座100和后輪基座200實(shí)現(xiàn)電動汽車前后方向(X方向)定位功能，前輪對中機(jī)構(gòu)500和后輪對中機(jī)構(gòu)600完成電動汽車左右方向(Y方向)定位功能，左車身升降機(jī)構(gòu)800和右車身升降機(jī)構(gòu)900完成電動汽車上下方向(Z方向)的定位功能。參見圖2，前輪基座100是電動汽車前輪的主要承載架體，也是前輪對中機(jī)構(gòu)500、前輪升降機(jī)構(gòu)700的安裝基座。由前輪機(jī)架110、基板120和導(dǎo)向槽130組成。其中前輪機(jī)架110和導(dǎo)向槽130由不同規(guī)格的矩形鋼和鋼板焊接而成，導(dǎo)向槽130起到電動汽車駛出時的導(dǎo)向作用。基板120上設(shè)置有供前輪對中機(jī)構(gòu)500、前輪升降機(jī)構(gòu)700進(jìn)行安裝的缺口，在導(dǎo)向槽130與缺口之間本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括相對設(shè)置的前輪基座和后輪基座，所述前輪基座的兩端各通過一個過渡臺與后輪基座的兩端相連；前輪基座、后輪基座和兩個過渡臺共同圍成一個矩形換電腔；所述前輪基座和后輪基座上各設(shè)置有兩個與過渡臺相對應(yīng)的導(dǎo)向槽；每個導(dǎo)向槽與過渡臺的連接處均安裝有一個滾輪組件，滾輪組件的滾動方向垂直于電動汽車的行進(jìn)方向；在前輪基座上，兩個滾輪組件分別對應(yīng)電動汽車的兩個前輪；兩個滾輪組件之間安裝對中機(jī)構(gòu)；兩個滾輪組件的下方安裝升降機(jī)構(gòu)；在后輪基座上，兩個滾輪組件分別對應(yīng)電動汽車的兩個后輪；兩個滾輪組件之間安裝對中機(jī)構(gòu)；兩個過渡臺的外側(cè)各安裝一個升降機(jī)構(gòu)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括相對設(shè)置的前輪基座和后輪基座，所述前輪基座的兩端各通過一個過渡臺與后輪基座的兩端相連；前輪基座、后輪基座和兩個過渡臺共同圍成一個矩形換電腔；所述前輪基座和后輪基座上各設(shè)置有兩個與過渡臺相對應(yīng)的導(dǎo)向槽；每個導(dǎo)向槽與過渡臺的連接處均安裝有一個滾輪組件，滾輪組件的滾動方向垂直于電動汽車的行進(jìn)方向；在前輪基座上，兩個滾輪組件分別對應(yīng)電動汽車的兩個前輪；兩個滾輪組件之間安裝對中機(jī)構(gòu)；兩個滾輪組件的下方安裝升降機(jī)構(gòu)；在后輪基座上，兩個滾輪組件分別對應(yīng)電動汽車的兩個后輪；兩個滾輪組件之間安裝對中機(jī)構(gòu)；兩個過渡臺的外側(cè)各安裝一個升降機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述對中機(jī)構(gòu)包括對中電機(jī)、一入雙出減速機(jī)和兩個滾珠絲杠組件；所述對中電機(jī)與一入雙出減速機(jī)的輸入端相連，一入雙出減速機(jī)的兩個輸出端分別通過一個聯(lián)軸器與一個滾珠絲杠組件相連；滾珠絲杠組件包括安裝在絲杠基座上的滾珠絲杠，滾珠絲杠上安裝有一個絲杠滑塊，絲杠滑塊的滑動方向垂直于電動汽車的行進(jìn)方向；絲杠滑塊上安裝有腳輪，絲杠滑塊的頂部安裝有推桿。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述推桿上還安裝有滾輪。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車自動定位機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述升降機(jī)構(gòu)包括基板以及安裝在基板上的升降電機(jī)、一入雙出減速機(jī)、兩個滾珠絲杠組件和兩個剪刀式升降組件；所述前輪升降電機(jī)與一入雙出減速機(jī)的輸入端相連，一入雙出減速機(jī)的兩個輸出端分別通過一個聯(lián)軸器與一個滾珠絲杠組件相連；滾珠絲杠組件包括安裝在絲杠基座上的滾珠絲杠，滾珠絲杠上安裝有一個絲杠滑塊，絲杠滑塊的滑動方向...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐剛，林洪怡，曹青梅，張少鵬，韓建斌，鮑春燕，符磊，祖寰，
申請(專利權(quán))人：西安航天精密機(jī)電研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西,61