以乘用車為例，2021年，我國新能源汽車銷量爆發(fā)式增長，“車樁比”矛盾進一步突出。公開數(shù)據顯示，截至2021年年底，全國新能源汽車保有量784萬輛，充電樁保有量261.7萬個，車樁比為3∶1。預計到2030年，新能源電動汽車銷量預計突破4000萬臺，按照國家發(fā)改委及能源局布置的充電樁建設任務要求，到2030年“車樁比”要達到2∶1，這意味著國內充電樁市場仍存在較大的缺口。不完善的基礎配套設施，加劇了新能源車主的里程焦慮，能源企業(yè)及車企將目光紛紛投向機器人自動化領域，結合先進的3D視覺技術，力求實現(xiàn)多種方式相互補充的充換電補能方案。

3D視覺引導機器人自動充電解決方案

針對不易部署固定式充電樁的區(qū)域，或是地下停車場、立體停車場、商場、寫字樓等商業(yè)場所，機器人移動充電是一個很好的補充方案，采用復合機器人+3D視覺定位系統(tǒng)即可實現(xiàn)“樁找車”，車主只需要在相應的程序上進行充電預約即可，不必再辛苦搶充電位。

方案解析

• 復合機器人（協(xié)作機器人+AGV/AMR）負責攜帶3D相機在停車區(qū)域內尋找待充電的汽車，到位后?？吭诔潆娍趥扰裕米詭щ姵啬＝M或獨立的電池模組進行充電；
• 3D相機對車身外蓋及內充電座進行掃描定位，獲取目標的點云數(shù)據，視覺系統(tǒng)通過點云算法及AI算法的實施，獲取準確的定位坐標，引導協(xié)作機器人開啟車身外蓋、攜帶充電槍插入充電座進行充電；
• 3D相機可應對室內和半開放等多種環(huán)境，對各種車身顏色及漆面反光有良好的適應性；
• 3D相機可識別多種直/交流充電座，可快速調用和切換品類，并快速導入新國標；
• 3D視覺定位系統(tǒng)可自動糾正車輛?？考皬秃蠙C器人到位產生的方向和角度偏差，降低?？恳螅瑴p少地面限位設施的部署，讓場站建設和運維更加靈活。

3D視覺引導機器人自動換電解決方案

隨著新能源車的普及和發(fā)展，車電分離（電池租用、換電）的概念也愈發(fā)被熟知，部分補貼政策甚至明確鼓勵“車電分離”，在2020年兩會政府工作報告中，換電站首次被納入“新基建”范疇。換電模式，一來可減少購車者預算負擔、提高購買力，二來可通過換電模式，將電池的歸屬權集中到換電站運維者手中，便于電池管理回收。

“換電“成為車電分離不可缺少的補能方案。尤其對于出租車、網約車、物流運輸?shù)葼I運類車輛，時間意味著金錢，即便是1~2個小時的快充也會增加當天的營運成本，顯然，他們更需要2~5分鐘即可完成補能的換電服務，通過租賃電池、購買電力服務，實現(xiàn)不間斷續(xù)能，保證營運時長。

方案解析

• 車輛駛入換電站、放下電池托架，機器人攜帶3D相機及工裝夾具移動至底盤一側，3D相機通過對電池包托架側方進行掃描，通過點云處理獲取準確的定位坐標，引導機器人調整姿態(tài)準確對接側抽位置，取出待充電池包；
• 機器人將待充電池包放置到貨架空閑充電位，按照控制系統(tǒng)指令到指定貨位處，掃描后準確取出滿電電池包，根據前次定位的取出位坐標（車輛無需移動）將滿電電池放入電池托架，托架歸位，即可完成換電，非常便捷、快速；
• 車主無需下車、無需長時間等待，僅需在程序上進行預約即可；
• 3D相機可應對室內和半開放等多種環(huán)境，對各種材質、顏色托架均可識別；
• 3D視覺定位系統(tǒng)可自動糾正車輛?？康姆较蚝徒嵌绕?，降低車主停靠要求，減少地面限位設施的部署，讓場站建設和運維更加靈活；
• 不僅是乘用車，對于商用卡車（輕卡/重卡）側向換電也可通過桁架機器人+3D視覺定位系統(tǒng)實施，有效保障長途運輸續(xù)航及短途施工車輛高頻次換電需求。

3D視覺配套固定式充電樁解決方案

固定式充電樁依然是最重要的基礎補能設施，在住宅、消費密集區(qū)域、區(qū)段建設足夠數(shù)量的充電樁并滿足電網容量要求，是提升消費者純電動新能源車輛選擇率的必經之路。在必要的偏遠地區(qū)和高速公路沿線設立充電樁，是遠途跨區(qū)駕駛、客運交通、運輸物流的必要設施。

一個不需要下車操作、可以按預約時間充電、由機器人管理的自動充電站將是未來新能源車主的一種選擇。協(xié)作機器人搭載3D視覺定位系統(tǒng)，發(fā)揮安全、靈活的優(yōu)勢，讓加油站的服務體驗延續(xù)至充電站。

同時，如果電樁或電力不足，還可在電站內搭配移動電源模組及時完成補能，車主也無需回到電站移動車位，移動電源模組可根據系統(tǒng)調配移動至待充電車旁，3D視覺定位系統(tǒng)可準確找到移動模組的充電接口，引導機器人抓取充電槍完成補能。

3D視覺產品選型

目前，乘用車充/換電市場需求一般采用機器人搭配輕量型3D相機、 Eye-in-Hand的安裝方式，埃爾森為用戶優(yōu)選以下型號3D相機，在保障定位精度和識別準確性的同時，滿足長時間連續(xù)運行穩(wěn)定性和運維易用性的要求，配套成熟的3D視覺應用系統(tǒng)SmartVison平臺，幫助運維方實現(xiàn)補能站「部署+調試+運行」的快速落地。

埃爾森擁有完備的產品線，可根據補能站光照環(huán)境、部署方式、機器人選型等多種條件提供多樣化的軟硬件產品方案。

• AT-S1000-04A-S3，埃爾森即將煥新上市的Nano系列雙目線掃激光3D相機，輕松應對車身漆面反光干擾，可在全戶外110000Lux光照條件下穩(wěn)定使用，具備良好的抗環(huán)境適應能力，復雜環(huán)境優(yōu)選機型。

AT-S1000-06C-S，埃爾森成熟的高精度雙目面掃光柵3D相機，工作距離適中，移動充電、固定充電樁充電均適配，高速識別，精準糾偏，可在半戶外60000Lux光照條件下使用，對反光具備較好適應性，綜合性能優(yōu)選機型。

AT-S1000-06C-S3，埃爾森即將煥新上市的Nano系列雙目面掃光柵3D相機，輕薄設計，重量僅700g，協(xié)作機器人等輕量型機械臂首選，可在半戶外60000Lux光照條件下使用，對環(huán)境光照及反光具備較好適應性，性價比優(yōu)選機型。