随着无人驾驶技术的不断发展进步和各类环境问题的日益突出,电动汽车正逐步成为人类生产生活中不可或缺的交通工具。电动汽车配套设备和充电续航技术也渐渐成为研究热点。目前,电动车辆充电过程主要依赖于人工操作,但在电动车辆人工充电的过程中,操作过程较为繁琐,无法保证电动汽车用户良好的使用体验,且还可能存在设备老化或损坏造成的安全隐患,这也极大地限制了电动汽车的进一步推广和发展。本文通过对单目视觉技术、力感知技术以及机器人相关的研究,提出了一套电动汽车机械臂自动充电技术方案,整个技术方案可以使机械臂自主完成打开充电插座的盖子和将插头插入充电插孔的操作。本文对电动车辆自动充电过程中的控制流程和所需要的硬件组成进行了研究,确定了自动充电的整体技术方案,完成了硬件选型和系统各个部分之间的通信实现,以单目视觉摄像头作为识别、定位装置,以六维力矩传感器作为末端力感知装置,以末端固定有充电插头、视觉摄像头和力矩传感器的串联机械臂为执行机构。根据系统需求,将工控机作为控制中心,编写了图像处理、力和力矩数据读取以及机械臂控制程序,实现了单目视觉定位引导机械臂,打开充电插座的盖子,而后通过力感知技术引导机械臂,完成插头入孔的整个操作过程。本文在机器人运动学分析的基础上,编写了在机器人自动充电的过程中的机器人控制程序。使用单目相机通过特征匹配来找到充电插座盖子上的白色标签,得到白色矩形标签的四个顶点的像素坐标。经过实际测量,建立相应的物理空间坐标系,通过Pn P算法得到白色矩形标签相对于相机的位置,并据此引导机械臂移动,完成开盖操作。在开盖完成后,根据力矩传感器的实时输出信息,设计了一个基于SVM分类器算法的末端位置调整方案,结合末端本身的结构具有一定柔性的特点,最终完成插头入孔的操作。本文根据技术方案进行了实际系统的安装和调试,进行了多次电动汽车机械臂充电的开盖和插头入孔的实验,验证了单目视觉技术引导机械臂开盖方案的可行性,使用末端位置调整方案引导机械臂,完成了插头入孔的操作,达到了较高的成功率,为电动汽车机械臂充电技术在实际场景下的应用提供了理论和实验依据。