CN108979227A - 一种太阳能及势能集成的公共自行车收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，包括托板、定滑轮、直流减速电机、倾斜停车轨道、人字形换轨机构、卡槽回收轨道、卡槽、回旋式分隔机构、控制模块、步进电机、显示屏、太阳能电池板、蓄电池、电压转换模块、升降轨道、刚性支架和引导机构；引导机构固定在刚性支架上；倾斜停车轨道为若干条，呈层式倾斜放置，每条倾斜停车轨道的一端与一个引导机构连接，所有倾斜停车轨道的另一端通过各自的人字形换轨机构与一个卡槽回收轨道连接；人字行换轨装置固定在刚性支架上；卡槽回收轨道固定在升降轨道上，位于倾斜停车轨道的下方；回旋式分隔机构与卡槽配合用于将卡槽逐个分离。采用了多层的立体储存结构，增加了空间利用率。
Description
技术领域
本发明涉及交通工具领域，具体是一种太阳能及势能集成的公共自行车收集装置。
背景技术
公共自行车的收集措施不完善主要体现在：市面上公共自行车数量太多，在有限的空间内无法停放太多的公共自行车；市面上的一些公共自行车收集装置为纯人工制动，存取效率太低，成本太高。申请号201420119099.2的文献提出了一种重力平衡式自行车悬挂架及立体车库。该装置利用重力平衡的原理能够将自行车助力上升，并利用闲置空间将自行车轻松悬挂起来。但是该装置在自行车上升的过程中还是需要人力进行助力，没有减少人们体力的消耗。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种太阳能及势能集成的公共自行车收集装置。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于该装置包括托板、定滑轮、直流减速电机、倾斜停车轨道、人字形换轨机构、卡槽回收轨道、卡槽、回旋式分隔机构、控制模块、步进电机、显示屏、太阳能电池板、蓄电池、电压转换模块、升降轨道、刚性支架和引导机构；
所述升降轨道固定在刚性支架上；所述引导机构固定在刚性支架上，同时其一侧固定于升降轨道上；所述倾斜停车轨道为若干条，呈层式倾斜放置，每条倾斜停车轨道的一端与一个引导机构连接，所有倾斜停车轨道的另一端通过各自的人字形换轨机构与一个卡槽回收轨道连接；所述人字行换轨装置固定在刚性支架上；所述卡槽回收轨道固定在升降轨道上，位于倾斜停车轨道的下方；若干个步进电机固定于刚性支架上，每个的输出端安装一个回旋式分隔机构，回旋式分隔机构与卡槽配合用于将卡槽逐个分离；所述直流减速电机固定在刚性支架上；所述定滑轮固定在刚性支架上；所述托板通过绳索和定滑轮与直流减速电机连接；所述卡槽用于卡放公共自行车，卡槽能够在托板、倾斜停车轨道和卡槽回收轨道上滑动；
所述控制模块分别与直流减速电机、步进电机、显示屏和存取车控制按钮连接；太阳能电池板通过电压转换模块与蓄电池连接；所述蓄电池与控制模块连接。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
1)本装置应用了新的概念-势能电池：装置利用太阳能将公共自行车提升至倾斜停车轨道入口处，储存势能。带有公共自行车的卡槽在轨道入口处利用自身势能沿倾斜停车轨道下滑，完成存车。取车时，所取车辆再次利用势能下滑至出口，以此减少取车时所需的能量，达到减少太阳能电池板的面积和蓄电池的容量的需求。
2)在倾斜停车轨道上采用了多层的立体储存结构，能够停放多层自行车，增加了空间利用率。
3)本装置机械结构简单，制作成本低；
4)本装置自动化程度高，不需要工作人员的大量的介入，降低了人工的成本费。
5)本装置采用了人字形换轨机构实现了各个轨道的切换。
附图说明
图1为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的整体结构轴测示意图。
图2为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的去除刚性支架后的主视结构示意图。
图3为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的升降轨道连接轴测示意图。
图4为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的人字形换轨机构示意图。
图5为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的卡槽示意图。
图6为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的回旋式分隔机构示意图。
图7为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的托板连接示意图。
图8为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的引导机构示意图。
图9为本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的倾斜停车轨道局部示意图。
图10位本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置一种实施例的回转臂示意图。(图中：1、托板；2、定滑轮；3、直流减速电机；4、倾斜停车轨道；5、人字形换轨机构；6、卡槽回收轨道；7、卡槽；8、回旋式分隔机构；9、控制模块；10、步进电机；11、显示屏；12、存取车控制按钮；13、太阳能电池板；14、风能发电机；15、蓄电池；16、电压转换模块；17、稳压模块；18、升降轨道；19、公共自行车；20、刚性支架；21、柔性绳索；22、刚性绳索；23、取放车口；24、引导机构；25、回转臂；71、轨道滑轮；72、滑动滑轮)
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种太阳能及势能集成的公共自行车收集装置(参见图1-10，简称装置)，其特征在于该装置包括托板1、定滑轮2、直流减速电机3、倾斜停车轨道4、人字形换轨机构5、卡槽回收轨道6、卡槽7、回旋式分隔机构8、控制模块9、步进电机10、显示屏11、太阳能电池板13、蓄电池15、电压转换模块16、稳压模块17、升降轨道18、刚性支架20、柔性绳索21、刚性绳索22、引导机构24和回转臂25；
所述升降轨道18通过脚架固定在刚性支架20上，位于取放车口23的上方；所述引导机构24通过螺丝和脚架固定在刚性支架20上，同时其一侧通过焊接固定于升降轨道18上；所述倾斜停车轨道4为若干条(2-5条)，呈层式相互平行的倾斜放置，每条倾斜停车轨道4的一端通过连接件与一个引导机构24连接，所有倾斜停车轨道4的另一端通过各自的人字形换轨机构5与一个卡槽回收轨道6连接；所述人字行换轨装置5通过脚架固定在刚性支架20上；所述卡槽回收轨道6通过螺丝和脚架固定在升降轨道18上，位于倾斜停车轨道4的下方；若干个步进电机10固定于刚性支架20上，每个的输出端安装一个回旋式分隔机构8，回旋式分隔机构8位于倾斜停车轨道4的上方，与卡槽7配合用于将卡槽7逐个分离，使用户一次只能提取一辆公共自行车19；所述直流减速电机3通过脚架固定在刚性支架20的上端；所述定滑轮2固定在刚性支架20外侧；所述托板1的四角通过四条刚性绳索22与一条柔性绳索21的一端连接，柔性绳索21的另一端通过定滑轮2与直流减速电机3连接，直流减速电机3通过带动托板1上下运动；所述卡槽7用于卡放公共自行车19，卡槽7通过其两端的轨道滑轮71与倾斜停车轨道4和卡槽回收轨道6配合滑动，通过其两端的滑动滑轮72在托板1上滑动；所述回转臂25通过螺丝固定于升降轨道18上，能够将托板1中的卡槽7推到倾斜停车轨道4上；
所述控制模块9通过导线分别与直流减速电机3、步进电机10、显示屏11和存取车控制按钮12连接；太阳能电池板13通过电压转换模块16与蓄电池15连接，为蓄电池15充电；所述蓄电池15通过导线与电压转换模块16的一端连接，电压转换模块16的另一端通过导线与稳压模块17的一端连接，稳压模块17的另一端通过导线与控制模块9连接；太阳能电池板13将电能存储到蓄电池15中，电压转换模块将电压转换后输入到稳压模块17中为控制模块9供电；
所述显示屏11通过螺丝固定在刚性支架20外部；所述控制模块9和蓄电池15安装在刚性支架20内侧；太阳能电池板13固定在刚性支架20的顶部；所述存取车控制按钮12固定在刚性支架20上，位于显示屏11旁边；
托板1的两外侧具有凸起结构，能够在升降轨道18中保持平稳升降；托板1具有一定的倾斜角度，方便卡槽7在回转臂25的助力下凭借自身的重力下滑进入倾斜停车轨道4，完成存车；
所述直流减速电机3采用200W的直流减速低转速大力矩直流电机。
所述回旋式分隔机构8采用星形结构，中心与步进电机10的输出轴连接。
所述控制模块9采用STM32F1型单片机；
所述蓄电池15采用12V 120Ah。
所述显示屏11采用驱动芯片为st7735sv1.1的液晶显示屏。
该装置还包括风能发电机14；风能发电机14固定在刚性支架20的顶部，通过电压转换模块16与蓄电池4连接，为蓄电池15充电。
步进电机10的数量与回旋式分隔机构8相同，与倾斜停车轨道4和卡槽回收轨道6的数量之和相同，比倾斜停车轨道4的数量多一个。
所述稳压模块17采用5V稳压模块。
引导机构24采用八字形，用于滑动滑轮72通过，便于卡槽7进入引导机构24。
本发明太阳能及势能集成的公共自行车收集装置的工作原理和工作流程是：
当用户存放公共自行车19时，用户按下存取车控制按钮12，此时托板1在直流减速电机3的作用下利用柔性绳索21在升降轨道18中下降至取放车口23处，同时卡槽7从卡槽回收轨道6处滑至托板1上，用户将公共自行车19挂在卡槽7的下方，托板1的上方，再按下存取车控制按钮12，此时直流减速电机3带动托板1上的卡槽7上升至某层倾斜停车轨道4的入口处，回转臂25推动卡槽7，使卡槽7滑入入口，进入倾斜停车轨道4，卡槽7带着公共自行车19滑至回旋式分隔机构8处停止，此时使公共自行车19停放完毕；
当用户提取公共自行车19时，用户按下存取车控制按钮12，此时回旋式分隔机构8转动，使得一个位于某层倾斜停车轨道4上的卡槽7通过人字形换轨机构5进入卡槽回收轨道6中，卡槽7带动公共自行车19向下滑动至取放车口23处，用户可在此处将公共自行车19取走，同时将卡槽7通过托板1和直流减速电机3送入同一层的倾斜停车轨道4(例如取车的时候从第一层倾斜停车轨道4上取车，当用户取走之后将卡槽7再放回第一层倾斜停车轨道4上，这样能够防止空卡槽7挡住公共自行车19的取放)。控制模块9会根据每一层倾斜停车轨道4上停放的公共自行车19的数量来判断直流减速电机3提升托板1的高度，这样当一层停满的时候可以停至下一层，大大的增加了空间的利用效率。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (10)
1.一种太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于该装置包括托板、定滑轮、直流减速电机、倾斜停车轨道、人字形换轨机构、卡槽回收轨道、卡槽、回旋式分隔机构、控制模块、步进电机、显示屏、太阳能电池板、蓄电池、电压转换模块、升降轨道、刚性支架和引导机构；
所述升降轨道固定在刚性支架上；所述引导机构固定在刚性支架上，同时其一侧固定于升降轨道上；所述倾斜停车轨道为若干条，呈层式倾斜放置，每条倾斜停车轨道的一端与一个引导机构连接，所有倾斜停车轨道的另一端通过各自的人字形换轨机构与一个卡槽回收轨道连接；所述人字行换轨装置固定在刚性支架上；所述卡槽回收轨道固定在升降轨道上，位于倾斜停车轨道的下方；若干个步进电机固定于刚性支架上，每个的输出端安装一个回旋式分隔机构，回旋式分隔机构与卡槽配合用于将卡槽逐个分离；所述直流减速电机固定在刚性支架上；所述定滑轮固定在刚性支架上；所述托板通过绳索和定滑轮与直流减速电机连接；所述卡槽用于卡放公共自行车，卡槽能够在托板、倾斜停车轨道和卡槽回收轨道上滑动；
所述控制模块分别与直流减速电机、步进电机、显示屏和存取车控制按钮连接；太阳能电池板通过电压转换模块与蓄电池连接；所述蓄电池与控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于所述托板的四角通过四条刚性绳索与一条柔性绳索的一端连接，柔性绳索的另一端通过定滑轮与直流减速电机连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于卡槽通过其两端的轨道滑轮与倾斜停车轨道和卡槽回收轨道配合滑动，通过其两端的滑动滑轮在托板上滑动。
4.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于该装置还包括回转臂；所述回转臂固定于升降轨道上，用于将托板中的卡槽推到倾斜停车轨道上。
5.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于所述蓄电池与电压转换模块的一端连接，电压转换模块的另一端与稳压模块的一端连接，稳压模块的另一端与控制模块连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于所述显示屏固定在刚性支架外部；所述控制模块和蓄电池安装在刚性支架内侧；太阳能电池板固定在刚性支架的顶部；所述存取车控制按钮固定在刚性支架上，位于显示屏旁边。
7.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于该装置还包括风能发电机；风能发电机固定在刚性支架的顶部，通过电压转换模块与蓄电池连接，为蓄电池充电。
8.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于托板的两外侧具有凸起结构，能够在升降轨道中保持平稳升降；托板具有一定的倾斜角度，使得卡槽凭借自身的重力下滑进入倾斜停车轨道，完成存车。
9.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于所述回旋式分隔机构采用星形结构，中心与步进电机的输出轴连接；引导机构采用八字形，用于滑动滑轮通过，便于卡槽进入引导机构。
10.根据权利要求1所述的太阳能及势能集成的公共自行车收集装置，其特征在于步进电机的数量与回旋式分隔机构相同，与倾斜停车轨道和卡槽回收轨道的数量之和相同，比倾斜停车轨道的数量多一个。
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