Методика автоматизации зарядки электромобиля на базе контроллера Raspberry Pi с использованием нейронных сетей

Расширение российского рынка электрических и автономных транспортных средств ведет к увеличению спроса на автоматизацию бесконтактной зарядки (без участия водителя). В статье предложена методика бесконтактной зарядки электромобилей, которая предполагает автоматическое определение типа зарядного коннектора автомобиля, выбор соответствующего зарядного устройства и его подключение в зарядный коннектор электромобиля благодаря использованию робота-манипулятора. Особенностью методики является определение типа и координат расположения зарядного коннектора автомобиля за счет считывания изображений, получаемых с камеры автозаправочной станции в режиме реального времени и обработанных при помощи модели свёрточной нейронной сети. Проведено исследование и выбрана функция, позволяющая оптимально решать задачи классификации зарядных коннекторов, обеспечивающая максимальную точность результата. Объём обучающей выборки для нейронной сети использован в размере 10 000 изображений из синтетического набора данных, созданного на основе трёх типов наиболее популярных трёхмерных моделей зарядных коннекторов на различных фонах, приближенных к реальным условиям использования роботов, обслуживающих зарядные станции. Предложенная методика реализована в прототипе программно-аппаратного комплекса управления манипуляционным роботом на основе контроллера Raspberry Pi.