河南深藍靜行光電科技有限公司馮英獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉河南深藍靜行光電科技有限公司申請的專利基于自適應紅外傳感的充電樁自動充電系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120422702B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510919860.3,技術領域涉及:B60L53/37;該發明授權基于自適應紅外傳感的充電樁自動充電系統是由馮英;李卓非;韓攀攀設計研發完成,并于2025-07-04向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于自適應紅外傳感的充電樁自動充電系統在說明書摘要公布了:本發明涉及自動充電技術領域,具體地說,涉及基于自適應紅外傳感的充電樁自動充電系統。其包括紅外傳感探測單元主動發射紅外信號并接收反射信號,基于紅外信號反射回波,通過時差和信號強度獲取目標空間方位、距離、充電口位置;信號判斷與控制單元基于紅外傳感數據的空間位置分析和幾何特征匹配判斷目標是否進入充電區域、是否準確停泊到位以及充電口是否對準,并根據判斷結果,利用流形彈性驅動與幾何估計控制技術生成控制指令。本發明通過引入偏振相位熵分析、多徑抑制算法與非線性環境補償機制,有效解決了傳統紅外傳感在雨霧、高濕度、金屬反射等復雜環境下易受干擾的問題。
本發明授權基于自適應紅外傳感的充電樁自動充電系統在權利要求書中公布了:1.基于自適應紅外傳感的充電樁自動充電系統,其特征在于,包括: 紅外傳感探測單元(1),所述紅外傳感探測單元(1)主動發射紅外信號并接收反射信號,基于紅外信號反射回波,通過時差和信號強度獲取目標空間方位、距離、充電口位置; 其中,紅外傳感探測單元(1)包括紅外信號接收模塊(11)和紅外信號處理模塊(12); 所述紅外信號接收模塊(11)按照預設頻率n主動發射調制紅外脈沖,通過紅外接收器陣列同步接收目標反射回來的紅外信號; 所述紅外信號處理模塊(12)包括距離計算模塊、目標方位解算模塊和充電口識別模塊; 所述距離計算模塊根據信號傳播時間差與光速計算目標物體的距離; 所述目標方位解算模塊基于到達時間差和信號強度差解算目標的方位,并在解算的過程中引入偏振相位熵,用于判別和抑制多徑干擾及環境濕度引起的信號畸變; 所述充電口識別模塊利用目標表面特征識別出具體的充電口位置; 信號判斷與控制單元(2),所述信號判斷與控制單元(2)基于紅外傳感數據的空間位置分析和幾何特征匹配判斷目標是否進入充電區域、是否準確停泊到位以及充電口是否對準,并根據判斷結果,利用流形彈性驅動與幾何估計控制技術生成控制指令; 其中,信號判斷與控制單元(2)包括信號判斷模塊(21)和控制指令生成模塊(22); 所述信號判斷模塊(21)接收紅外信號處理模塊(12)輸出的紅外傳感數據,解析并判斷目標是否進入充電區域、是否準確停泊到位,以及充電口是否處于可識別范圍內; 所述信號判斷模塊(21)包括目標進出判斷模塊、目標停泊判斷模塊、充電口判斷模塊; 所述目標進出判斷模塊接收紅外傳感探測單元(1)輸出的目標距離與方位數據,通過動態閾值算法判斷目標是否進入和離開充電區域; 所述目標停泊判斷模塊實時解析目標位置坐標及運動狀態,通過位置和速度雙重驗證機制判斷目標是否停泊完成; 所述充電口判斷模塊通過可達性機制判斷充電口坐標是否在充電槍工作空間內; 所述控制指令生成模塊(22)根據信號判斷模塊(21)的判斷結果,利用流形彈性驅動與幾何估計控制技術生成指示充電槍頭控制單元(3)動作的充電槍頭控制指令,并在充電槍頭動作完成后向動態供電控制單元(4)發出供電啟停控制指令; 其中,根據信號判斷模塊(21)的判斷結果,利用流形彈性驅動與幾何估計控制技術生成指示充電槍頭控制單元(3)動作的充電槍頭控制指令,包括以下步驟: S2.1、接收信號判斷模塊(21)的判斷結果和充電口的中心位置及平均法線方向; S2.2、基于當前充電槍頭的空間位置與姿態信息,采用逆運動學方法計算從當前位姿到目標充電口位置的候選路徑,生成初始目標位姿序列; S2.3、調用阻抗控制模塊和流形約束模塊進行多因素修正,并將阻抗控制模塊和流形約束模塊的輸出結果輸入耦合矩陣,執行融合運算,生成最終的路徑指令與關節力矩指令; 其中,阻抗控制模塊用于實時檢測充電槍機械臂的各個運動關節的速度與加速度,使用FFT提取低頻諧振分量,并構建自適應阻抗模型用于輸出力矩修正項,用于抑制充電槍頭末端振動; 流形約束模塊用于基于環境點云構建符號距離場,定義安全流形度量張量,在黎曼流形上求解測地線路徑,輸出修正后的路徑; S2.4、分析充電口中心在歷史時間段的微動軌跡,通過帶通濾波和ARIMA預測方法建立呼吸式擾動模型,對充電槍頭的軌跡向量進行超前補償,生成補償后的最終目標軌跡; S2.5、將最終軌跡向量與控制力矩進行量子化編碼,生成抗電磁干擾的控制指令包; S2.6、將控制指令包發送給充電槍頭控制單元(3); 充電槍頭控制單元(3),所述充電槍頭控制單元(3)接收控制指令,驅動執行機構控制充電槍頭; 動態供電控制單元(4),所述動態供電控制單元(4)根據控制指令進行動態供電。
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