基于树莓派5的智能3轴充电桩项目_电路方案

项目概述

随着电动汽车市场的快速增长，对高效、便捷的充电解决方案的需求也日益增加。为了满足这一需求，我们提出了一个创新性的解决方案——基于树莓派5的智能3轴充电桩项目。该项目旨在通过集成先进的硬件与软件技术，提供一种智能化、自动化的充电体验，解决当前电动车用户面临的充电不便问题。

系统设计与组件

主控单元：树莓派5

作为整个系统的“大脑”，本项目采用了性能强劲的树莓派5作为主控单元。其8GB内存版本为处理复杂的控制算法和多任务处理提供了充足的资源支持，确保了系统运行的稳定性和响应速度。

机械臂：达秒4310

本项目的亮点之一是使用了达秒4310机械臂进行自动充电插头对接操作。该机械臂通过CAN总线与树莓派进行通讯，保证了数据传输的实时性和准确性。同时，机械臂的设计完全自主完成，针对充电桩应用场景进行了专门优化，实现了高效、精准的操作。

感知系统：D435双目摄像头

为了实现自动定位和对接，我们在机械臂上集成了英特尔Realsense D435双目深度摄像头。它能够精确捕捉充电口的位置信息，并通过图像处理算法引导机械臂准确插入充电接口，极大地提升了自动化水平和用户体验。

人机交互界面：威纶通触摸屏

在用户交互方面，我们选用了威纶通触摸屏来展示系统状态和接收用户指令。触摸屏通过RS-485接口与树莓派进行通信，不仅提供了直观的操作界面，还确保了数据交换的安全性和稳定性。

技术特点与优势

-高精度定位：借助D435双目摄像头和先进的图像处理算法，智能3轴充电桩能够实现毫米级精度的充电口定位，大大提高了充电的成功率。

-灵活的通讯方式：采用CAN总线和RS-485两种通讯方式，分别用于机械臂控制和人机界面的数据交互，确保了各组件间的高效协作。

-用户友好的界面：威纶通触摸屏提供的图形化界面使得操作简单易懂，即使是初次使用的用户也能轻松上手。

-高度定制化的机械结构：根据具体应用场景量身定做的机械臂结构，不仅增强了系统的适应性，同时也提高了整体的工作效率。

应用前景

本项目所提出的智能3轴充电桩代表了未来电动车充电设施的发展方向。它不仅可以大幅减少人工干预，提升充电过程的自动化程度，还能有效解决停车不规范带来的充电难题。此外，随着技术的进步和成本的降低，这样的智能充电桩有望成为城市基础设施的一部分，推动智慧城市的建设与发展。

基于树莓派5的 3轴智能充电桩软件架构图

基于树莓派5 的3轴智能充电桩图

充电桩结构图

参考附件

达秒关节电机配置

机械臂初始化步骤

1.电机使能

2.发送电机位置速度帧

树莓派通过USB转can 下发命令，下面是usb 转发的帧的格式

uint16_t header;       // 帧头，16bit
uint8_t frameLength;   // 帧长，8bit
uint8_t command;       // 命令，8bit
uint32_t sendTimes;    // 发送次数，32bit
uint32_t timeInterval; // 时间间隔，16bit
uint8_t idType;        // ID类型，8bit
uint32_t canID;        // CAN ID， 32bit
uint8_t frameType;     // 帧类型，8bit
uint8_t len;           // len，8bit
uint8_t idAcc;         // idAcc，8bit
uint8_t dataAcc;       // dataAcc，8bit
uint8_t data[8];       // data[len]，最多8个字节
uint8_t crc;           // CRC校验码，8bit
} CanFrame;

威纶通触摸屏8071 IE 编辑界面