智能全向移載平臺泊車機器人的制作方法

本實用新型涉及智能停車庫，具體涉及一種智能全向移載平臺泊車機器人。

背景技術：

隨著社會的發展，智能停車庫逐步被人們所認可采納進而推廣應用，繼而智能停車機器人應運而生，但是目前的停車機器人多使用普通的車輪與萬向輪組合，一般回轉半徑比較大，定位運動單一且精度不高，不利于節省停車庫空間。

現有停車機器人上使用的升降機構通常使用電動推桿，或液壓升降裝置。電動推桿機構缺陷在于在高度方向上比較占空間，而液壓驅動的升降機構則需要額外的液壓油箱，與液壓泵站，不適用于空間狹小的應用場合；

綜上，現有的停車機器人由于動作時所需空間較大，無法適用于狹小的應用場合，此外在機器人控制方面，現有的停車機器人通常采用人工手動控制的方式進行控制，效率低下，功能單一，使用不夠靈活，此外由于各種停車庫結構不同，如有些采用梳齒架停車，有些采用停車托盤停車，而目前的停車機器人無法適應于不同的停車場合。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服上述技術的不足，從而提供一種智能全向移載平臺泊車機器人，零回轉半徑，定位運動精度高，停車過道等輔助空間占比小，停車密度高，節省停車庫空間。

實用新型所采用的技術方案是這樣的：智能全向移載平臺泊車機器人，包括泊車機器人本體，所述泊車機器人本體的兩側均設置有至少兩組麥克納姆輪，以及至少四組無動力全向輪(也可以是或萬向輪)作為輔助支承輪，所述麥克納姆輪各由一套交/直流伺服電機及伺服行星減速器驅動轉動，但用交流伺服電機時需同時配置一套逆變器，所述泊車機器人本體上設置有對所述伺服電機進行供電的蓄電池供電裝置，所述泊車機器人本體的上方架設有用于泊車的泊車架，所述泊車機器人本體的兩端均至少設置有一組控制所述泊車架升降的升降機構，所述泊車架架設于所述升降機構上，所述泊車機器人本體上還設置有帶有可編程邏輯控制器的車載控制系統(PLC)，所述車載控制系統分別與所述伺服電機、所述供電裝置以及所述升降機構相連接。

進一步改進的是：所述泊車機器人本體前后兩端還設置有兩組150度廣角超聲波避障傳感器。

進一步改進的是：所述升降機構包括用于支撐所述泊車架的升降板、與所述泊車機器人本體相固定連接的底座、固定設置于所述底座上的兩個軸承座、轉動設置于兩個所述軸承座之間的絲杠、移動螺套，設于所述絲杠上的移動螺套，一端與其中一個所述軸承座相轉動連接的第一剪叉支撐臂、一端與所述移動螺套相轉動連接的第二剪叉支撐臂，所述第二剪叉支撐臂的另一端與所述升降板相轉動連接，所述升降板上開設有水平方向延伸的導向槽，所述第二剪叉支撐臂與所述第一剪叉支撐臂相交叉且在交叉處轉動連接，所述第一剪叉支撐臂的另一端固定設置有導向銷，所述導向銷轉動且滑動位于所述導向槽內，所述絲杠由升降電機驅動轉動，所述升降電機由所述車載控制系統控制。

進一步改進的是：所述底座上還設置有兩個安全限位的光電傳感器，確保升降機構在安全范圍內升降。

進一步改進的是：所述泊車架為可以是一種與停車位上的停車梳齒架相配合的泊車機器人車載梳齒架，所述泊車機器人車載梳齒架，不僅與車庫出入口處停車位上的梳齒架相配合，而且與車庫內停車位上的梳齒架相配合。

(1)所述車庫內停車位上的梳齒架，包括位于兩側的支撐架、固定設置于所述支撐架內側的若干等距均布的梳齒方管，所述梳齒方管相對所述支撐架垂直設置，所述梳齒方管的懸伸長度及間距，兼顧大中小型及緊湊型乘用車的輪距和軸距，并與之相匹配；所述梳齒方管的排列規則為前4后8中間空白；兩側所述支撐架的上部均連接有安全護欄；

(2)所述車庫出入口處停車位上的梳齒架，包括位于兩側的橫梁、固定連接于兩側所述橫梁之間的若干均勻排布的梳齒方管，以及敷設于中段方管上用于確保車輛平穩行駛的的花紋鋼板；所述梳齒方管的懸伸長度及間距與停車位上的梳齒架的梳齒方管的長度及間距相匹配；

(3)所述泊車機器人車載梳齒架，包括位于兩側的橫梁、固定連接于兩側所述橫梁之間的若干梳齒圓管，所述梳齒圓管貫穿兩側橫梁，并向外側伸出，其伸出長度及排列間距與停車位上的梳齒架的梳齒方管的長度及間距相匹配，所述梳齒圓管的排列規則也是前4后8中間空白。

進一步改進的是：所述泊車架還可以是承載托盤，所述承載托盤包括承載板、垂直設置于所述承載板兩側的支撐板、固定設置于所述承載板上表面的前輪擋塊以及車輪內擋塊。

進一步改進的是：所述泊車機器人本體上設置有與所述車載控制系統相連接的車載觸摸屏。

進一步改進的是：還配置有與所述車載控制系統通過無線連接的手持遙控器。

進一步改進的是：所述泊車機器人本體上設置有與所述車載控制系統相連接的激光定位儀、室內GPS導航以及車庫的車載調度系統。

進一步改進的是：所述泊車機器人本體上設置有與所述車載控制系統相連接的二維碼相機，所述二維碼相機用于掃描和讀取地面預貼的二維碼。

本實用新型的目的一種智能全向移載平臺泊車機器人的控制方法，具體包括由四種控制模式：

(1)觸摸屏控制，通過觸摸屏將控制指令以及路徑規劃發送至車載控制系統，車載控制系統根據控制指令以及路徑規劃信息控制麥克納姆輪轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降；

(2)遠程遙控控制，人為操作手持遙控器將控制指令實時發送至車載控制系統，車載控制系統根據控制指令控制麥克納姆輪實時轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降；

(3)自主規劃控制，根據車庫的車輛調度系統自主選擇空車位，利用激光和RFID電子標簽等室內GPS定位及導航系統進行導航，車載控制系統根據激光和RFID電子標簽等室內GPS定位及導航系統反饋的控制信號，控制麥克納姆輪轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降；

(4)掃碼控制，利用二維碼相機掃描讀取地面預貼的二維碼以及粘貼或刷在地面上的彩色色帶，生成控制指令以及路徑規劃發送給所述車輛控制系統，車載控制系統根據車庫調度控制指令以及路徑規劃信息，控制麥克納姆輪轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降。

通過采用前述技術方案，本實用新型的有益效果是：由于應用了麥克納姆輪，有效減少了回轉半徑，減少了車庫過道對車庫空間的占用，提高了車庫的停車密度和空間利用率，設備運動更加精確，靈活，且可以切換梳齒架及托盤兩種搭載乘用車的裝置，來適應不同的應用場合。

附圖說明

圖1是泊車機器人使用梳齒架搭載乘用車示意圖；

圖2是泊車機器人搭載車載梳齒架示意圖；

圖3是泊車機器人使用承載托盤搭載乘用車示意圖；

圖4是泊車機器人相配的承載托盤示意圖；

圖5是使用梳齒架的立體車庫示意圖；

圖6是使用承載托盤的立體車庫示意圖；

圖7是升降機構示意圖；

圖8是升降機構剖視圖；

圖9是停車庫內停車位上的梳齒架示意圖；

圖10是停車庫出入口處停車位上的梳齒架示意圖；

圖11是泊車機器人車載梳齒架示意圖；

圖12是泊車機器人本體示意圖(升降機構處于下降位置)；

圖13是泊車機器人本體示意圖(升降機構處于升起位置)；

圖14是泊車機器人梳齒架與停車梳齒架交互俯視圖；

圖15是泊車機器人梳齒架與停車梳齒架交互立體圖；

圖16是手持遙控器示意圖；

圖17是二維碼相機示意圖一；

圖18是二維碼相機示意圖二；

圖19是車載觸摸屏示意圖；

圖20是泊車機器人本體示意圖一(隱藏車外鈑金)；

圖21是泊車機器人本體示意圖二(隱藏車外鈑金)；

圖22為圖21的A處放大圖。

圖中，1、泊車機器人本體；2、麥克納姆輪；3、升降板；4、底座；5、軸承座；6、絲杠；7、車輪內擋塊；8、移動螺套；9、第一剪叉支撐臂；10、第二剪叉支撐臂；11、導向槽；12、導向銷；13、光電傳感器；14、車載梳齒架； 15、承載托盤；16、前輪擋塊；17、固定腳；18、梳齒方管；19、防護欄；20、橫梁；21、梳齒圓管；22、手持遙控器；23、二維碼相機；24、接線口；25、攝像口；26、安裝孔位；27、觸摸屏。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本實用新型。

如圖1-圖8、圖12、圖13、圖20、圖21所示，本實用新型公開一種智能全向移載平臺泊車機器人，包括泊車機器人本體1，所述泊車機器人本體1的兩側均轉動設置有至少兩組麥克納姆輪2，所述麥克納姆輪2由伺服電機驅動轉動，以及輔助支承輪，所述泊車機器人本體1上設置有對所述伺服電機進行供電的供電裝置，所述泊車機器人本體1的上方架設有用于泊車的泊車架，所述泊車機器人本體1的兩端均至少設置有一組控制所述泊車架升降的升降機構，所述泊車架架設于所述升降機構上，所述泊車機器人本體1上還設置有帶有可編程邏輯控制器的車載控制系統，所述車載控制系統分別與所述伺服電機、所述供電裝置以及所述升降機構相連接。

此外為了降低電源動力消耗，同時采用了8個直徑203的全向輪作為輔助支撐輪。

本實施例中優選的實施方式為：所述升降機構包括用于支撐所述泊車架的升降板3、與所述泊車機器人本體1相固定連接的底座4、固定設置于所述底座 4上的兩個軸承座5、轉動設置于兩個所述軸承座5之間的絲杠6、套設于所述絲杠6上的移動螺套8、一端與其中一個所述軸承座5相轉動連接的第一剪叉支撐臂9、一端與所述移動螺套8相轉動連接的第二剪叉支撐臂10，所述第二剪叉支撐臂10的另一端與所述升降板3相轉動連接，所述升降板3上開設有水平方向延伸的導向槽11，所述第二剪叉支撐臂10與所述第一剪叉支撐臂9相交叉且在交叉處轉動連接，所述第一剪叉支撐臂9的另一端固定設置有導向銷12，所述導向銷12轉動且滑動位于所述導向槽11內，所述絲杠6由升降電機驅動轉動，所述升降電機由所述車載控制系統控制，此種剪叉式升降機構可用于空間偏小，負載偏大的場合，本裝置驅動簡單，靠施加在螺桿上的扭矩帶動，螺桿的轉動迫使不可轉動的螺套前后運動，從而帶動剪叉臂的運動，進而驅使平臺上下運動。

絲杠6與升降電機的輸出軸之間的連接方式為，絲杠6的輸入端帶有鍵槽，可與相關聯軸器或孔輸出軸連接。

為了限制移動螺套8的移動位置，所述底座4上還設置有兩個光電傳感器 13，作為上下兩個極限位置的安全限位。

泊車機器人本體前后兩端還設置有兩組150度廣角超聲波避障傳感器99。

如圖9-圖11、圖14-圖15所示，本實施例中泊車架的一種形式為，所述泊車架為與停車位上的停車梳齒架相配合的泊車機器人梳齒架，所述泊車機器人車載梳齒架與車庫停車位上的停車位梳齒架相配合。

所述停車庫內停車位上的梳齒架以及所述停車庫出入口處停車位上的梳齒架均包括位于兩側的支撐架14、固定設置于所述支撐架14底部的若干L型固定腳17、固定設置于所述支撐架14內側的若干等距均布的梳齒方管18，所述梳齒方管18相對所述支撐架14垂直設置，兩側所述支撐架14的上部均連接有防護欄19；所述泊車機器人車載梳齒架包括位于兩側的橫梁20、固定連接于兩側所述橫梁20之間的若干梳齒圓管21，所述梳齒圓管21，其伸出長度及排列間距與停車位上的梳齒架的梳齒方管的長度及間距相匹配。

本實施例中泊車架的另一種形式為，所述泊車架為承載托盤15，所述承載托盤15包括承載板、垂直設置于所述承載板兩側的支撐板、固定設置于所述承載板上表面的前輪擋塊16以及車輪內擋塊7。

以切換梳齒架及托盤兩種搭載乘用車的裝置，來適應不同的應用場合。

如圖19所示，為了能夠實現觸摸控制控制，本實施例中優選的實施方式為，所述泊車機器人本體1上設置有與所述車載控制系統相連接的觸摸屏27，觸摸屏27可根據需要的功能設置不同的界面，包括簡單的操作按鈕，故障報警，復位，讀取到的二維碼編號，可設置顯示電機的轉速，電流狀況等。

如圖16所示，為了能夠實現遠程遙控控制，本實施例中優選的實施方式為，還配置有與所述車載控制系統通過無線連接的手持遙控器22。

為了能夠實現自主規劃控制，本實施例中優選的實施方式為，所述泊車機器人本體1上設置有與所述車載控制系統相連接的激光定位儀、室內GPS導航以及車庫的車載調度系統。

如圖17、圖18、圖22所示，為了能夠實現掃碼控制，本實施例中優選的實施方式為，所述泊車機器人本體1上設置有與所述車載控制系統相連接的二維碼相機23，所述二維碼相機23用于讀取地面預貼的二維碼，二維碼相機23 采用倍加福品牌，具有包涵x,y坐標及方位角等姿態定位的功能，二維碼相機 23上具有接線口24、攝像口25以及安裝孔位26。

泊車機器人使用車體內搭載的磷酸鐵鋰電池提供直流電源，直接驅動四個直徑200的麥克納姆輪2上的直流伺服電機(也可采用逆變器先將直流電變為交流電，再驅動四個麥克納姆輪2上的交流伺服電機)，使用激光加二維碼的導航方式，車輛可在原地回轉改變方向，通過裝在泊車機器人上的升降機構，既可直接搭載承載托盤，也可搭載梳齒架，可實現乘用車在入口處和停車位置與泊車機器人的交互，車內人員在車庫入口處提前下車，再依靠自動導航操作的泊車機器人，通過承載托盤或梳齒架，馱載乘用車到達預定停車位置，升降裝置下落后，泊車機器人即可將其馱載的乘用車及承載托盤，落在停車位置或預置的梳齒架上，最后泊車機器人再駛離停車位置。

一種智能全向移載平臺泊車機器人的控制方法，具體包括由四種控制模式：

(1)觸摸屏控制，通過觸摸屏將控制指令以及路徑規劃發送至車載控制系統，車載控制系統根據控制指令以及路徑規劃信息控制麥克納姆輪轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降；

(2)遠程遙控控制，人為操作手持遙控器將控制指令實時發送至車載控制系統，車載控制系統根據控制指令控制麥克納姆輪實時轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降；

(3)自主規劃控制，根據車庫的車輛調度系統自主選擇空車位，利用激光和RFID電子標簽等室內GPS定位及導航系統進行導航，車載控制系統根據激光和RFID電子標簽等室內GPS定位及導航系統反饋的控制信號，控制麥克納姆輪轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降；

(4)掃碼控制，利用二維碼相機掃描讀取地面預貼的二維碼以及粘貼或刷在地面上的彩色色帶，生成控制指令以及路徑規劃發送給所述車輛控制系統，車載控制系統根據車庫調度控制指令以及路徑規劃信息，控制麥克納姆輪轉向以及移動、控制所述升降機構驅動泊車架進行升降。

梳齒架搭載乘用車入庫步驟：車庫入口處與入口處梳齒架車道平齊，乘用車按車庫入口處的反光鏡和LED顯示屏的圖文提示和引導，行駛到梳齒架對應位置后，入口處停車位上的傳感器會觸發，LED顯示屏也相應提示相應提示，車內人員自此下車，后續由泊車機器人按調度程序，就近由色帶加二維碼導引，自動駛入入口梳齒架的下方，并通過二維碼自動精確定位到對應位置后，使得兩個梳齒架的梳齒剛好錯開，升降機構于是啟動上升，托起泊車機器人上的車載梳齒架到一段安全高度，使車載梳齒架的梳齒完全高于入口處的梳齒架的梳齒，與此同時，乘用車也在這兩種梳齒交替之間，自動地從入口梳齒架上換位到車載梳齒架上，然后，泊車機器人自動啟動，就這樣托舉著乘用車，按指令由激光或二維碼導航，駛往指定停車位置，到達停車位置后，就近由色帶加二維碼導引，自動駛入停車位梳齒架的下方，通過二維碼導引，自動精確定位到對應位置后，使得兩個梳齒架的梳齒剛好錯開，升降機構于是啟動下降，使車載梳齒架的梳齒完全低于停車位的梳齒架上的梳齒，與此同時，乘用車也在這兩種梳齒交替之間，自動地從車載梳齒架上換位到停車位的梳齒架上，最后泊車機器人再按程序自動駛離。

托盤搭載乘用車入庫步驟：車庫入口處與乘用車托盤上表面緊貼平齊，乘用車按車庫入口處的反光鏡和LED顯示屏的圖文提示和引導，行駛至托盤上指定位置后，入口處停車位上的傳感器會觸發，LED顯示屏也相應提示，車內人員自此下車，后續由泊車機器人按調度程序，就近由色帶加二維碼導引，自動行駛到托盤下方，并通過二維碼自動精確定位到對應位置后，使得泊車機器人的升降機構上的舉升托塊，剛好處于托盤下方的托舉墊板的適宜范圍內，升降機構于是啟動上升，托起托盤及托盤上搭載的乘用車，托盤離地到達指定的安全高度，然后，泊車機器人自動啟動，就這樣托舉著乘用車，按指令由激光或二維碼導航，駛往指定停車位置，到達停車位置后，就近由色帶加二維碼導引，自動駛入停車位，通過二維碼導引，自動精確定位到指定托盤理想停放位置后，升降機構于是啟動下降，使得托盤落地且與泊車機器人分離，隨后泊車機器人再按程序自動駛離停車位置。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征及其優點，本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內，本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。