CN108248723A - 一种滑动式自行车停车架及其模糊匹配停车方法 - Google Patents

一种滑动式自行车停车架及其模糊匹配停车方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滑动式自行车停车架，包括：固定机架，其包括：底柱，其为长方形柱体；斜柱，其与所述底柱通过齿轮机构啮合，所述齿轮机构由电机驱动，以改变所述底柱和所述斜柱的；导杆，其为方形柱体，可拆卸连接所述斜柱，并与所述斜柱平行设置；滑动小车，其可拆卸设置在所述导杆上，并能够沿所述导杆滑动，所述滑动小车用于放置自行车车轮本装置采用滑动小车结构，易于停放，使用寿命长，还公开了一种滑动式自行车停车架模糊匹配停车方法。

Description

一种滑动式自行车停车架及其模糊匹配停车方法
技术领域
本发明涉及汽自行车停车架，更确切地说，本发明涉及一种滑动式自行车停车架和一种滑动式自行车停车架模糊匹配停车方法。
背景技术
双层自行车停车架结构简单，成本低廉，设计新颖。该设计可停放两台自行车，且停放第二层自行车时由由于有导杆和弹簧的存在，是停车人更省力。采用铁的设计可以使停车架的成本更低，早期的自行车停车架是由铁管焊接而成，成本相对较低，使用寿命较短。尤其是室外使用的话，一经风吹日晒便会生锈脱落，严重影响使用场所的环境和美观，申请号为 CN201610396660.5的发明专利公开了一种新型双层自行车停车架，采用矩形框卡槽固定车辆，但车辆停放时需连接卡槽并施力停放，操作不便，申请号为CN200420062676.5的发明专利公开了双层自行车停车架，通过分别固定在固定槽和滑动槽上的轴承相对运动实现自行车分层停放，虽结构简单，但轴承结构使用寿命短。
发明内容
本发明设计开发了一种滑动式自行车停车架，采用滑动小车结构，易于停放，使用寿命长。
本发明提供的技术方案为：
一种滑动式自行车停车架，包括：
固定机架，其包括：
底柱，其为长方形柱体；
斜柱，其与所述底柱通过齿轮机构啮合，所述齿轮机构由电机驱动，
以改变所述底柱和所述斜柱的；
导杆，其为方形柱体，可拆卸连接所述斜柱，并与所述斜柱平行设置；
滑动小车，其可拆卸设置在所述导杆上，并能够沿所述导杆滑动，所述滑动小车用于放置自行车车轮。
优选的是，还包括：
滑动杆，其一端连接所述导杆侧面；
长槽，其为方形贯穿槽，位于所述斜柱侧面；
其中，所述滑动杆能够穿过所述长槽，并能够沿所述长槽滑动，所述滑动杆另一端通固定在斜柱侧面上。
优选的是，还包括：
截止片，其为椭圆形原片，中心具有螺帽，所述螺帽两侧具有通孔，所述螺帽套设在所述滑动杆另一端；
多个螺纹孔，其设置在所述斜柱侧面，所述螺纹孔位于所述长槽两侧；
螺栓，其穿过所述通孔与所述螺纹孔配合，将所述截止片固定，进而固定所述滑动杆。
优选的是，所述滑动小车为方形柱体，所述滑动小车一侧具有扣合槽，用于连接所述导杆，所述滑动小车能够沿所述导杆滑动；与所述扣合槽相对的另一侧具有放置槽，用于放置自行车车轮。
优选的是，还包括：
柱形槽，其设置在所述导杆上
凸起柱，其通过第一弹簧连接所述柱形槽底部，所述凸起柱能够伸出或缩进所述柱形槽。
优选的是，所述扣合槽上方具有通孔，所述通孔内设置有顶柱，所述顶柱弹性支撑在所述通孔内。
优选的是，所述斜柱顶部贴附有太阳能电池板，所述太阳能电池板连接所述电机。
优选的是，还包括：底板，其连接所述底柱底端；
挡柱，其连接所述底板侧边，所述挡柱与所述底板之间具有倾角，所述倾角为40-55°。
一种滑动式自行车停车架模糊匹配停车方法，包括：
在斜柱侧面设置有高度传感器，当自行车靠近时检测自行车高度Lfor，进而估算车轮半径Rsaf，检测底柱和斜柱的夹角α；
所述车轮半径的估算公式为：
Rsaf＝Lfor-(1+|sinα|)mrig
其中，Lfor为自行车高度，α为斜柱与底柱的夹角，mrig为底柱高度，Rsaf为估算的车轮半径；
根据估算的车轮半径Rsaf和凸起柱距离地面的高度H带入模糊控制器，计算得到底柱和斜柱的停车夹角θ。
优选的是，所述车轮半径和凸起柱距离地面的高度的模糊集为：{NB， NM，NS，ZR，PS，PM，PB}，NB表示负大，NM表示负中，NS表示负小， ZR表示零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大，它们的论域为：{-6， -5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}。
本发明的有益效果
本发明公开了一种滑动式自行车停车架，它采用双层结构，包括下层车架和上层车架，采用矩形框卡槽固定车辆适用范围广，车辆稳定性好；其中，上层停车架倾斜设计，采用卡槽式滑动小车，存取更加方便快捷；车架采用模块化设计，车架整体稳定性高，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明所述的滑动式自行车停车架的结构示意图。
图2为本发明所述的滑动式自行车停车架的主视图。
图3为本发明速搜的滑动式自行车停车架的右视图。
图4为本发明所述的导杆结构主视图。
图5为本发明所述的导杆左视图。
图6为本发明所述的滑动小车的结构示意图。
图7为本发明所述的滑动小车的立体图。
图8为本发明所述的自行车停车架中滑动小车速度分析图。
图9为本发明所述的自行车停车架的滑动小车运动分析图。
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供的滑动式自行车停车架，包括：固定机架100、导杆200和滑动小车300。
如图2所示，固定机架100包括：底柱110和斜柱120，底柱110为长方形柱体；斜柱120与底柱通过齿轮机构啮合，齿轮机构由电机400驱动，以改变底柱110和斜柱120的夹角，齿轮机构包括太阳齿轮和行星轮，太阳齿轮可旋转设置在底柱110上，行星轮与太阳轮啮合，并固定连接斜柱120，电机400连接太阳轮，并能够驱动太阳轮旋转，以改变斜柱120和底柱110 的夹角；并且斜柱120侧面具有长槽121；
如图3-5所示，导杆200其为柱体，并与斜柱120平行设置，并通过设置在导杆下方的滑动杆230连接长槽121，导杆能够沿长槽121滑动，导杆 200的上下两端均具有凸起，用于防止滑动小车300滑出。滑动杆230能够穿过长槽121，并能够沿长槽121滑动，滑动杆230另一端通固定在斜柱120 侧面上。
在另一实施例中，还包括截止片231为椭圆形原片，中心具有螺帽，螺帽两侧具有通孔，螺帽套设在滑动杆230另一端；斜柱130侧面具有多个螺纹孔，螺纹孔位于长槽121两侧；螺栓，其穿过通孔与螺纹孔配合，将截止片231固定，进而固定滑动杆230，可以选择螺纹孔，而改变滑动杆230固定位置，进而调节导杆200和斜柱的相对位置。
如图6所示，滑动小车300可拆卸设置在导杆200上，滑动小车为方形柱体，滑动小车一侧具有扣合槽310，用于连接所述导杆，滑动小车300能够沿导杆200滑动；与扣合槽310相对的另一侧具有放置槽320，用于放置车轮。述扣合槽310上方具有通孔，通孔内设置有顶柱311，顶柱弹性支撑在通孔内。
如图4-5所示，导杆200上设置有柱形槽220，凸起柱240，通过第一弹簧连接柱形槽底部，凸起柱240能够伸出或缩进柱形槽220。
在另一实施例中，斜柱120顶部贴附有太阳能电池板500，太阳能电池板连接电机400。
作为一种优选，还包括底板610，其连接底柱110底端。还包括挡柱620，其连接底板侧边。
实施以动式自行车停车架的工作过程为例，做进一步说明
车架停放自行车时，自行车前轮置于矩形框小车时，施加推力，矩形框小车可带动自行车沿轨道向上移动，当滑动小车底部的放置槽沿导杆滑动到凸起柱240，凸起柱240弹起，将滑动小车固定在到杆上。当需取下自行车时，按动定住311，将凸起柱240顶回柱形槽内，矩形框小车依靠自身重力滑行至车架底端；进而可方便取下自行车。
一种滑动式自行车停车架模糊匹配停车方法，包括：
停车过程如下：在斜柱侧面设置有高度传感器，当自行车靠近时检测自
行车高度Lfor，检测底柱和斜柱的夹角α；为保证自行车平稳停靠，且便
于用车架运输自行车，设计一种滑动式自行车停车架模糊匹配停车方法，
具体过程如下：
估算车轮半径的为：
Rsaf＝Lfor-(1+|sinα|)mrig
其中，Lfor为自行车高度，α为斜柱与底柱的夹角，mrig为底柱高度，Rsaf为估算的车轮半径；
根据估算的车轮半径Rsaf和凸起柱距离地面的高度H带入模糊控制器，计算得到底柱和斜柱的停车夹角θ。
其中，Rsaf、H、θ的实际变化范围分别为[-0.5,0.5]，[-30,30]，[-1,1]；他们的离散论域均为{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}
则比例因子k2＝6/0.5，k1＝6/30，k3＝6/1
定义模糊子集及隶属函数
把孔径Rsaf分为分为七个模糊状态：PB(正大)，PM(正中)，PS(正小)， 0(零)，NS(负小)，NM(负中)，NB(负大)，结合经验得出孔径θ的隶属度函数表，如表1所示。
表1孔径Rsaf的隶属度函数表
凸起柱距离地面的高度H分为七个模糊状态：PB(正大)，PM(正中)， PS(正小)，0(零)，NS(负小)，NM(负中)，NB(负大)，结合经验得出中隶属度函数表，如表2所示。
表2凸起柱距离地面的高度H
H -6 -5 -4 -3 -2 -1 -0 +1 +2 +3 +4 +5 +6
PB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.7 1.0
PM 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.8 1.0 0.8 0.2
PS 0 0 0 0 0 0 0 0.8 1.0 0.8 0.2 0 0
0 0 0 0 0 0 0.5 1.0 0.5 0 0 0 0 0
NB 0 0 0.2 0.8 1.0 0.8 0 0 0 0 0 0 0
NM 0.2 0.8 1.0 0.8 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0
NS 1.0 0.7 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
模糊推理过程必须执行复杂的矩阵运算，计算量非常大，在线实施推理很难满足控制系统实时性的要求，本发明采用查表法进行模糊推理运算，模糊推理决策采用三输入单输出的方式。
通过经验可以总结出模糊控制器的初步控制规则，其中参数θ控制规则见表3。
表3为模糊控制规则表
模糊控制器根据得出的模糊值对输出信号进行解模糊化，得到清洗机的清洗时间，求模糊控制查询表，由于论域是离散的，模糊控制规则及可以表示为一个模糊矩阵，采用单点模糊化，求出模糊控制查询表。
实验建立机架。机架下方有4个空，用来装螺母固定机架，斜机架开了一个长槽，可以让导杆在上面运动。建立导杆。长方体导杆，上下各有不同突出物，上面是挡小车，下面是固定导杆，并且滑动，内有槽，可以安装弹簧三角，来防止小车下滑。建立小车。正方体小车，开出上下2槽，一固定自行车，二与导杆结合，使其滑动，建立弹簧三角。三角柱，链接弹簧，来防止小车收重力影响，下滑，通过测试得到图8和图9的仿真示意图，图8为自行车停车架中滑动小车速度分析图，可见滑动小车顺滑度高，图9滑动小车运动分析图，可见在本次设计中，了采用双凹槽式滑动小车，使自行车能更轻便、顺滑的停放在上层车架上。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种滑动式自行车停车架，其特征在于，包括：
固定机架，其包括：
底柱，其为长方形柱体；
斜柱，其与所述底柱通过齿轮机构啮合，所述齿轮机构由电机驱动，
以改变所述底柱和所述斜柱的；
导杆，其为方形柱体，可拆卸连接所述斜柱，并与所述斜柱平行设置；
滑动小车，其可拆卸设置在所述导杆上，并能够沿所述导杆滑动，所述滑动小车用于放置自行车车轮。
2.根据权利要求1所述的滑动式自行车停车架，其特征在于，还包括：
滑动杆，其一端连接所述导杆侧面；
长槽，其为方形贯穿槽，位于所述斜柱侧面；
其中，所述滑动杆能够穿过所述长槽，并能够沿所述长槽滑动，所述滑动杆另一端通固定在斜柱侧面上。
3.根据权利要求2所述的滑动式自行车停车架，其特征在于，还包括：
截止片，其为椭圆形原片，中心具有螺帽，所述螺帽两侧具有通孔，所述螺帽套设在所述滑动杆另一端；
多个螺纹孔，其设置在所述斜柱侧面，所述螺纹孔位于所述长槽两侧；
螺栓，其穿过所述通孔与所述螺纹孔配合，将所述截止片固定，进而固定所述滑动杆。
4.根据权利要求1所述的滑动式自行车停车架，其特征在于，所述滑动小车为方形柱体，所述滑动小车一侧具有扣合槽，用于连接所述导杆，所述滑动小车能够沿所述导杆滑动；与所述扣合槽相对的另一侧具有放置槽，用于放置自行车车轮。
5.根据权利要求4所述的滑动式自行车停车架，其特征在于，还包括：
柱形槽，其设置在所述导杆上
凸起柱，其通过第一弹簧连接所述柱形槽底部，所述凸起柱能够伸出或缩进所述柱形槽。
6.根据权利要求5所述的滑动式自行车停车架，其特征在于，所述扣合槽上方具有通孔，所述通孔内设置有顶柱，所述顶柱弹性支撑在所述通孔内。
7.根据权利要求1所述的滑动式自行车停车架，其特征在于，所述斜柱顶部贴附有太阳能电池板，所述太阳能电池板连接所述电机。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的滑动式自行车停车架，其特征在于，还包括：底板，其连接所述底柱底端；
挡柱，其连接所述底板侧边，所述挡柱与所述底板之间具有倾角，所述倾角为40-55°。
9.一种滑动式自行车停车架模糊匹配停车方法，其特征在于，包括：
在斜柱侧面设置有高度传感器，当自行车靠近时检测自行车高度Lfor，进而估算车轮半径Rsaf，检测底柱和斜柱的夹角α；
所述车轮半径的估算公式为：
Rsaf＝Lfor-(1+|sinα|)mrig
其中，Lfor为自行车高度，α为斜柱与底柱的夹角，mrig为底柱高度，Rsaf为估算的车轮半径；
根据估算的车轮半径Rsaf和凸起柱距离地面的高度H带入模糊控制器，计算得到底柱和斜柱的停车夹角θ。
10.根据权利要求9所述的滑动式自行车停车架模糊匹配停车方法，其特征在于，所述车轮半径和凸起柱距离地面的高度的模糊集为：{NB，NM，NS，ZR，PS，PM，PB}，NB表示负大，NM表示负中，NS表示负小，ZR表示零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大，它们的论域为：{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}。
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CN109383666A (zh) * 2018-11-09 2019-02-26 华侨大学 一种自行车便捷辅助停车机构

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