CN109795457A - 一种续航式汽车轮胎自动化修理设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种续航式汽车轮胎自动化修理设备及其工作方法，包括修理车、传动机构以及控制机构，修理车包括车厢、前舱、第一摄像装置、操作装置、工具柜、拆胎装置以及动平衡装置，车厢的左右两侧以及后侧均设置有电动护板；车厢的末端底部设置有若干滑轮组；操作装置包括纵向直线轨道、第一驱动滑块以及三夹爪机械臂，三夹爪机械臂包括装载卡盘以及三幅电动夹具，装载卡盘与第一驱动滑块通过螺栓固定相连，装载卡盘的上表面设置有环形滑轨，环形滑轨内嵌有第二驱动滑块，电动夹具的底座与第二驱动滑块通过螺栓固定相连，底座内设置有第三旋转装置，用于调整各副电动夹具的夹角，每副电动夹具均包括两根夹臂，电动夹具的柱杆的内侧设置有柔性制梯形夹块。

Description

一种续航式汽车轮胎自动化修理设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及汽车维修领域，特别涉及用于一种续航式汽车轮胎自动化修理设备及其工作方法。

背景技术

在外行驶难免会遇到意外，例如在行驶过程中轮胎被铁钉或其他尖锐物体刺扎，轮胎被扎破后会出现漏气现象；或是车辆里程数较长后，轮胎磨损严重，也容易发生爆胎；亦或是轮胎过高/低，均有可能在行驶过程中发生爆胎，因此，爆胎是比较常见的事故。

汽车爆胎后不宜继续行驶，司机通常有两种做法，其一，更换备胎继续行驶，而后找机会修理；其二，寻求施救，喊来拖车将事故车辆拖至修理厂进行修理，在第一种做法中，大多数司机不具备更换备胎的技术，且更换备胎后仍需自行前往修理厂进行修理，费时费力，在第二中做法中，等待拖车的时间并不确定，且修理厂在夜间并不营业，无法应对紧急救援。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种续航式汽车轮胎自动化修理设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，包括无人修理车、传动机构以及控制机构，所述控制机构包括处理器、驱动装置、定位装置以及导航装置，所述处理器分别与所述驱动装置、所述定位装置以及所述导航装置连接，所述定位装置用于获取所述修理车的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理器，所述导航装置用于生成所述修理车的行驶路线并将所述行驶路线发送给所述处理器；

所述修理车包括车厢、前舱、第一摄像装置、操作装置、工具柜、拆胎装置以及动平衡装置，所述车厢的左右两侧以及后侧均设置有电动护板，所述电动护板与所述驱动装置连接，用于将所述车厢在封闭式与开放式之间来回切换，所述电动护板包括第一折叠翼板、第二折叠翼板、第一旋转装置以及第二旋转装置，所述第一折叠翼板通过所述第一旋转装置与所述车厢的上沿相连，所述第一折叠翼板设置于所述第二折叠翼板的上方，所述第二折叠翼板通过所述第二旋转装置与所述第一折叠翼板相连，所述第一旋转装置以及所述第二旋转装置分别与所述驱动装置连接，所述第一旋转装置的旋转角度为[0，180°]，所述第二旋转装置的旋转角度为[0，90°]；

所述车厢的末端底部设置有若干滑轮组；

所述前舱包括电动舱门，所述电动舱门设置于所述前舱与所述车厢之间，且与所述车厢连通，所述电动舱门与所述驱动装置连接，所述前舱内设置有座椅，所述座椅朝向车厢；

所述第一摄像装置设置于车厢顶板上，且与所述处理器连接，用于获取车厢内环境并将第一拍摄影像发送给所述处理器；

所述操作装置设置于车厢顶板上，包括纵向直线轨道、第一驱动滑块以及三夹爪机械臂，所述直线轨道的长度与所述车厢的长度相等，所述第一驱动滑块的底部内嵌于所述直线轨道，所述第一驱动滑块与所述驱动装置连接，所述三夹爪机械臂包括装载卡盘以及三幅电动夹具，所述装载卡盘与所述第一驱动滑块通过螺栓固定相连，所述装载卡盘的上表面设置有环形滑轨，所述环形滑轨内嵌有第二驱动滑块，所述电动夹具的底座与所述第二驱动滑块通过螺栓固定相连，所述底座内设置有第三旋转装置，用于调整各副电动夹具的夹角，每副电动夹具均包括两根夹臂，所述电动夹具的柱杆的内侧设置有柔性制梯形夹块，所述电动夹具、所述第二驱动滑块以及所述第三旋转装置分别与所述驱动装置连接；

所述工具柜设置于车厢顶板上，且位于两根直线轨道之间，所述工具柜划分为若干格独立空间，其内存储有电动扭力螺丝刀、替换头、替换装置、千斤顶、蘑菇钉、补胎胶、各型号轮胎以及备胎，所述电动扭力螺丝刀的末端设置有凸型夹棒，所述夹棒的尖端朝向外侧，所述替换头适用于不同规格的螺丝，所述替换装置与所述驱动装置连接，用于更换所述替换头；

所述拆胎装置包括工作台、分离臂、固定臂以及充气机，所述工作台设置于汽车前方，所述分离臂的末端设置有翘板，所述固定臂设置于所述分离臂的左右两侧；

所述传动机构设置于所述修理车上且位于所述车厢的底部，包括电液推杆以及载重型多段滑轨，所述电液推杆与所述滑轨的前端相连。

作为本发明的一种优选方式，还包括无人机，所述无人机停放于修理厂内，且与所述处理器连接，接收来自所述处理器的飞行指令，并按照所述飞机指令进行工作。

作为本发明的一种优选方式，所述无人机包括工具箱，所述工具箱设置于所述无人机的下方，其内顶面上设置有一纵向伸缩架，所述伸缩架的末端侧面设置有发散型三爪钩具，所述三爪钩具的钩爪方向朝上，且各钩具通过第四旋转装置与所述伸缩架相连，所述工具箱的底部设置有电动箱门，所述伸缩架、所述第四旋转装置以及所述电动箱门分别与所述驱动装置连接。

作为本发明的一种优选方式，所述伸缩架的末端设置有一架腔，所述架腔通过弧形玻璃隔板与外界隔离，所述架腔内设置有第二摄像装置，所述第二摄像装置与所述处理器连接，用于获取轮胎安置位置。

作为本发明的一种优选方式，所述工具柜还包括气囊垫，所述气囊垫以未充气状态存储于所述工具柜内，所述气囊垫包括输气管、阀门嘴以及嘴帽，所述阀门嘴与汽车轮胎的气门嘴规格相同，且与所述充气机相匹配。

作为本发明的一种优选方式，所述工具格内还存储有载物盘，所述前舱还包括显示器，所述显示器设置于所述座椅的前方，且与所述处理器连接，所述显示器接收处理器发送的影像数据并将所述影像数据输出。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

所述处理器接收来自事故车辆的求助信息，所述求助信息包括所述事故车辆的位置信息；

所述导航装置根据所述位置信息生成修理车的行驶路线，所述处理器控制所述修理车按照所述行驶路线行车；

所述处理器向所述驱动装置输出传动信号，所述驱动装置驱动所述电液推杆伸长预设长度，驱动所述滑轨下滑预设距离，待事故车辆驶入车厢内时，所述电液推杆以及所述滑轨恢复原状；

所述处理器与事故车辆的车载电脑对接，获取所述事故车辆的预先行驶路线，并控制所述修理车按照所述预先行驶路线继续行车；

所述第一摄像装置获取车厢内环境并将第一拍摄影像发送给所述处理器；

所述处理器根据所述第一拍摄影像搜索轮胎受损位置，并提取出轮胎的受损创口，进一步分析创口类型以选择不同的预设修补方案；

若创口直径小于预设阈值，则采取补胎方案，所述处理器向所述驱动装置输出第一提取信号，所述驱动装置驱动三夹爪机械臂从工具柜内提取出千斤顶，将所述千斤顶的上支点顶在底盘支撑点上并顶起预设高度，所述处理器向所述驱动装置输出第二提取信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂从工具柜内提取出电动扭力螺丝刀，驱动所述电动扭力螺丝刀拧下紧固螺丝，所述处理器向所述驱动装置输出第一搬运信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂夹紧轮毂并将其转移至工作台上，所述处理器向所述驱动装置输出拆胎信号，所述驱动装置驱动所述拆胎装置将受损轮胎卸下，所述处理器向所述驱动装置输出第三提取信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂从工具柜内提取出蘑菇钉，将钢针插入受损处，所述处理器向所述驱动装置输出第四提取信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂从工具柜内提取出补胎胶并将其涂抹于蘑菇钉上，从外部将多余的蘑菇钉截断，所述处理器向所述驱动装置输出装胎信号，所述驱动装置驱动所述拆胎装置将新胎装上，所述处理器向所述驱动装置输出充气信号，所述驱动装置驱动所述充气机对新胎充气，所述处理器向所述驱动装置输出第二搬运信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂夹紧轮毂并将其对应装配盘，所述处理器向所述驱动装置输出第五提取信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂从工具柜内提取出电动扭力螺丝刀，驱动电动扭力螺丝刀拧紧紧固螺丝，所述处理器向所述驱动装置输出第六提取信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂将千斤顶收回工具柜；

若创口直径大于或等于预设阈值，则采取换胎方案，换胎时，所述处理器向所述驱动装置输出第七提取信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂从工具柜内提取出同型号新胎。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

若工具柜内不存在同型号新胎，所述处理器向修理厂发送调配信号，所述调配信号包括新胎型号；

所述无人机装载新胎后与所述处理器对接；

所述处理器控制所述无人机飞行至修理车所在位置并悬停于工作台正上方；

所述处理器向所述驱动装置输出开启信号，所述驱动装置驱动所述电动箱门开启；

所述处理器向所述驱动装置输出伸长信号，所述驱动装置驱动所述伸缩架伸长至轮毂上方；

所述处理器向所述驱动装置输出旋转信号，所述驱动装置驱动所述第四旋转装置向下旋转至垂直状态。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出第八提取信号，所述驱动装置驱动所述三夹爪机械臂从工具柜内提取出气囊垫并将其置于侧裙下方；

所述处理器向所述驱动装置输出充气信号，所述驱动装置驱动所述充气机对所述气囊垫进行充气直至气囊垫抵触侧裙。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述第一摄像装置获取修理的第一拍摄影像并将其发送给所述处理器；

所述处理器将所述第一拍摄影像实时发送给所述显示器，所述显示器将其输出。

本发明实现以下有益效果：

1、本发明在发生事故的第一时间即可前往事故车辆所在位置，并对所述事故车辆进行自动修理，可沿途进行修理，无需进行多余的等待；

2、处理器与事故车辆的车载电脑对接，可从车载电脑内获取事故车辆的导航路线，并控制修理车按照该导航路线继续事故车辆未完成的导航路线，即续航式修理，可节约修理耽误的时间；

3、在修理事故车辆的过程中，升起车厢左右两侧的电动护板可变换为开放式车厢提升内部作业空间；

4、释放千斤顶后在同侧还释放气囊垫，可防止事故车辆滑落；

5、若工具柜内未配备同型号的新胎，可通过无人机从修理厂内紧急调运。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的车厢内部的第一结构示意图；

图2为本发明提供的车厢内部的第二结构示意图；

图3为本发明提供的修理车的结构示意图；

图4为本发明提供的前舱的结构示意图；

图5为本发明提供的前舱内部的结构示意图；

图6为本发明提供的开放式车厢的第一结构示意图；

图7为本发明提供的开放式车厢的第二结构示意图；

图8为本发明提供的车厢顶板的结构示意图；

图9为本发明提供的拆胎装置的结构示意图；

图10为本发明提供的动平衡装置的结构示意图；

图11为本发明提供的三夹爪机械臂的结构示意图；

图12为本发明提供的装载卡盘的结构示意图；

图13为本发明提供的装载卡盘的装配示意图；

图14为本发明提供的电动夹具的结构示意图；

图15为本发明提供的无人机的结构示意图；

图16为本发明提供的工具箱内部的结构示意图；

图17为本发明提供的伸缩架的结构示意图；

图18为本发明提供的控制机构结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-18所示，本实施例提供一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，包括无人修理车1、传动机构以及控制机构，控制机构包括处理器2、驱动装置3、定位装置4以及导航装置5，处理器2分别与驱动装置3、定位装置4以及导航装置5连接，定位装置4用于获取修理车1的位置信息并将位置信息发送给处理器2，导航装置5用于生成修理车1的行驶路线并将行驶路线发送给处理器2。

修理车1包括车厢6、前舱7、第一摄像装置、操作装置、工具柜9、拆胎装置以及动平衡装置10，车厢6的左右两侧以及后侧均设置有电动护板11，电动护板11与驱动装置3连接，用于将车厢6在封闭式与开放式之间来回切换，电动护板11包括第一折叠翼板12、第二折叠翼板13、第一旋转装置14以及第二旋转装置15，第一折叠翼板12通过第一旋转装置14与车厢6的上沿相连，第一折叠翼板12设置于第二折叠翼板13的上方，第二折叠翼板13通过第二旋转装置15与第一折叠翼板12相连，第一旋转装置14以及第二旋转装置15分别与驱动装置3连接，第一旋转装置14的旋转角度为[0，180°]，第二旋转装置15的旋转角度为[0，90°]。

车厢6的末端底部设置有若干滑轮组17。

前舱7包括电动舱门18，电动舱门18设置于前舱7与车厢6之间，且与车厢6连通，电动舱门18与驱动装置3连接，前舱7内设置有座椅19，座椅19朝向车厢6。

第一摄像装置设置于车厢6顶板上，且与处理器2连接，用于获取车厢6内环境并将第一拍摄影像发送给处理器2。

操作装置设置于车厢6顶板上，包括纵向直线轨道20、第一驱动滑块以及三夹爪机械臂21，直线轨道20的长度与车厢6的长度相等，第一驱动滑块的底部内嵌于直线轨道20，第一驱动滑块与驱动装置3连接，三夹爪机械臂21包括装载卡盘22以及三幅电动夹具23，装载卡盘22与第一驱动滑块通过螺栓固定相连，装载卡盘22的上表面设置有环形滑轨24，环形滑轨24内嵌有第二驱动滑块25，电动夹具23的底座与第二驱动滑块25通过螺栓固定相连，底座内设置有第三旋转装置26，用于调整各副电动夹具23的夹角，每副电动夹具23均包括两根夹臂，电动夹具23的柱杆的内侧设置有柔性制梯形夹块27，电动夹具23、第二驱动滑块25以及第三旋转装置26分别与驱动装置3连接。

工具柜9设置于车厢6顶板上，且位于两根直线轨道20之间，工具柜9划分为若干格独立空间，其内存储有电动扭力螺丝刀、替换头、替换装置、千斤顶、蘑菇钉、补胎胶、各型号轮胎以及备胎，电动扭力螺丝刀的末端设置有凸型夹棒，夹棒的尖端朝向外侧，替换头适用于不同规格的螺丝，替换装置与驱动装置3连接，用于更换替换头。

拆胎装置包括工作台28、分离臂29、固定臂30以及充气机31，工作台28设置于汽车前方，分离臂29的末端设置有翘板32，固定臂30设置于分离臂29的左右两侧。

传动机构设置于修理车1上且位于车厢6的底部，包括电液推杆以及载重型多段滑轨34，电液推杆与滑轨的前端相连。

还包括无人机35，无人机35停放于修理厂内，且与处理器2连接，接收来自处理器2的飞行指令，并按照飞机指令进行工作。

无人机35包括工具箱36，工具箱36设置于无人机35的下方，其内顶面上设置有一纵向伸缩架37，伸缩架37的末端侧面设置有发散型三爪钩具38，三爪钩具38的钩爪方向朝上，且各钩具通过第四旋转装置39与伸缩架37相连，工具箱36的底部设置有电动箱门，伸缩架37、第四旋转装置39以及电动箱门分别与驱动装置3连接。

伸缩架37的末端设置有一架腔，架腔通过弧形玻璃隔板与外界隔离，架腔内设置有第二摄像装置42，第二摄像装置42与处理器2连接，用于获取轮胎安置位置。

工具柜9还包括气囊垫，气囊垫以未充气状态存储于工具柜9内，气囊垫包括输气管、阀门嘴以及嘴帽，阀门嘴与汽车轮胎的气门嘴规格相同，且与充气机31相匹配。

前舱7还包括显示器，显示器设置于座椅19的前方，且与处理器2连接，显示器接收处理器2发送的影像数据并将影像数据输出。

具体地，修理设备包括无人修理车1、传动机构、控制机构以及无人机35，控制机构包括处理器2、驱动装置3、定位装置4以及导航装置5，修理车1包括车厢6、前舱7、第一摄像装置、操作装置、工具柜9、拆胎装置以及动平衡装置10，车厢6包括电动护板11以及滑轮组17，电动护板11包括第一折叠翼板12、第二折叠翼板13、第一旋转装置14以及第二旋转装置15，前舱7包括电动舱门18、座椅19以及显示器，操作装置包括纵向直线轨道20、第一驱动滑块以及三夹爪机械臂21，三夹爪机械臂21包括装载卡盘22、三幅电动夹具23以及第三旋转装置26，装载卡盘22包括环形滑轨24以及第二驱动滑块25，电动夹具23包括梯形夹块27，工具柜9包括电动扭力螺丝刀、替换头、替换装置、千斤顶、蘑菇钉、补胎胶、各型号轮胎、备胎以及气囊垫，电动扭力螺丝刀包括凸型夹棒，拆胎装置包括工作台28、分离臂29、固定臂30以及充气机31，传动机构包括电液推杆以及载重型多段滑轨34，无人机35包括工具箱36、第二摄像装置42，工具箱36包括伸缩架37、三爪钩具38、第四旋转装置39以及电动箱门，伸缩架37包括架腔，气囊垫包括输气管、阀门嘴以及嘴帽。

其中，修理车1设置为无人驾驶汽车，根据处理器2发送的指令可自动行车，定位装置4获取起点以及终点的位置信息，起点的位置信息即修理车1所在位置，终点的位置信息即事故车辆所在位置，导航装置5再根据起点以及终点的位置信息生成起点至终点的行驶路线，修理车1按照上述行驶路线自动行车，修理车1的车身周围配备有避障雷达装置，避障雷达装置与处理器2连接，在修理车1自动行车过程中，避障雷达装置实时侦测修理车1周围的障碍物并将侦测数据发送给处理器2，处理器2根据障碍物与修理车1之间的距离调整修理车1的行驶路线，避障雷达装置还包括监控摄像头，监控摄像头用于获取交通信号灯信息，使其行车符合交通规则。

车厢6通过传动机构与修理车1相连，多段滑轨34至少包括三段滑轨，多段滑轨34设置为电动滑轨，可由驱动装置3驱动伸长或缩短，位于最外侧的两根滑轨分别定义为第一滑轨以及第二滑轨，第一滑轨与车厢6固定连接，第二滑轨与修理车1活动连接，第二滑轨的末端与修理车1的末端通过旋转件相连，第二滑轨的前端与修理车1通过电液推杆相连，当电液推杆伸长时，第二滑轨通过旋转件绕修理车1的末端旋转，从而使车厢6达到倾斜状态，便于卸载车厢6。

车厢6可在封闭式与开放式之间来回切换，在运输事故车辆的过程中，采用封闭式车厢6可提高保护能力，在修理事故车辆的过程中，采用开放式车厢6可提升内部作业空间，车厢6的左右两侧以及后侧共包括三块电动护板11，每块电动护板11各包括两块折叠翼板，在接收事故车辆时，收起后侧的电动护板11，此时，第一旋转装置14旋转90度或180度；在修理事故车辆时，收起左右两侧的电动护板11，此时，第一旋转装置14旋转90度，第二旋转装置15旋转90度，车厢6末端设置有一排滑轮组17，滑轮的高度与多段滑轨34的高度相同。

第一摄像装置设置为若干个移动式摄像机，在车厢6的上顶板上铺设预设轨道，第一摄像装置可沿预设轨道跟随三夹爪机械臂21移动拍摄。

车厢6的前方设置有座舱，座舱内的座椅19方向与一般汽车内的座椅19方向相反，座舱与车厢6通过电动舱门18隔离，用于从事故车辆上下来后，开启电动舱门18后可进入座舱内等待修理结束，座舱内还配备有显示器，用户可通过显示器了解车厢6内的修理情况。

操作装置包括至少两条平行的纵向直线轨道20，且分别位于车厢6的左右两侧，每条直线轨道20至少包括两个第一驱动滑块以及两条三夹爪机械臂21，第一驱动滑块与三夹爪机械臂21具备一一对应的关系，第一驱动滑块带动三夹爪机械臂21沿直线轨道20平移，装载卡盘22设置为圆形，电动夹具23环形阵列于装载卡盘22上，可通过第二驱动滑块25沿环形滑轨24移动，电动夹具23可独立工作也可联合工作，每副电动夹具23均包括两根夹臂，夹臂用于抓取薄型物件，例如在搬运轮毂时，各电动夹具23的夹臂分别抓取轮毂内的辐条，此外，转动第三旋转装置26，使各电动夹具23相互靠近依靠梯形夹块27来夹住物件，例如抓取电动扭力螺丝刀。

工具柜9内存储有各种补胎换胎所用的工具，工具柜9设置为直列型，分为上下两排，其内划分为若干个单元格，每个单元格的左右两侧均设置有开口，便于两侧的三夹爪机械臂21从内提取出所需工具，每项工具均配备若干备用件，且电动扭力螺丝刀配备有若干替换头，替换头可适用于不同规格螺丝，各替换头均可与电动扭力螺丝刀结合；气囊垫可提供额外的保障措施，在释放千斤顶后，再从工具柜9内提取出气囊垫，阀门嘴与气囊垫之间通过输气管相连，输气管的长度大于或等于五米，阀门嘴可直接与充气机31对接对气囊垫进行充气。

拆胎装置与动平衡装置10均设置与车厢6前端，分离臂29设置于工作台28的上方，固定臂30设置于分离臂29的左右两侧，充气机31设置于工作台28的后方。

无人机35停放于修理厂内，当需要为在外的修理车1配送新胎时，出动无人机35，无人机35配备有存储新胎的工具箱36，三爪钩具38与伸缩架37配合抓取或释放新胎。

实施例二

如图1、11-14、18所示，一种续航式汽车轮胎自动化修理设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：处理器2接收来自事故车辆的求助信息，求助信息包括事故车辆的位置信息。

S102：导航装置5根据位置信息生成修理车1的行驶路线，处理器2控制修理车1按照行驶路线行车。

S103：处理器2向驱动装置3输出传动信号，驱动装置3驱动电液推杆伸长预设长度，驱动滑轨下滑预设距离，待事故车辆驶入车厢6内时，电液推杆以及滑轨恢复原状。

S104：处理器2与事故车辆的车载电脑对接，获取事故车辆的预先行驶路线，并控制修理车1按照预先行驶路线继续行车。

S105：第一摄像装置获取车厢6内环境并将第一拍摄影像发送给处理器2。

S106：处理器2根据第一拍摄影像搜索轮胎受损位置，并提取出轮胎的受损创口，进一步分析创口类型以选择不同的预设修补方案。

S107：若创口直径小于预设阈值，则采取补胎方案，处理器2向驱动装置3输出第一提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出千斤顶，将千斤顶的上支点顶在底盘支撑点上并顶起预设高度，处理器2向驱动装置3输出第二提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出电动扭力螺丝刀，驱动电动扭力螺丝刀拧下紧固螺丝，处理器2向驱动装置3输出第一搬运信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21夹紧轮毂并将其转移至工作台28上，处理器2向驱动装置3输出拆胎信号，驱动装置3驱动拆胎装置将受损轮胎卸下，处理器2向驱动装置3输出第三提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出蘑菇钉，将钢针插入受损处，处理器2向驱动装置3输出第四提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出补胎胶并将其涂抹于蘑菇钉上，从外部将多余的蘑菇钉截断，处理器2向驱动装置3输出装胎信号，驱动装置3驱动拆胎装置将新胎装上，处理器2向驱动装置3输出充气信号，驱动装置3驱动充气机31对新胎充气，处理器2向驱动装置3输出第二搬运信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21夹紧轮毂并将其对应装配盘，处理器2向驱动装置3输出第五提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出电动扭力螺丝刀，驱动电动扭力螺丝刀拧紧紧固螺丝，处理器2向驱动装置3输出第六提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21将千斤顶收回工具柜9。

S108：若创口直径大于或等于预设阈值，则采取换胎方案，换胎时，处理器2向驱动装置3输出第七提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出同型号新胎。

处理器2向驱动装置3输出第八提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出气囊垫并将其置于侧裙下方；处理器2向驱动装置3输出充气信号，驱动装置3驱动充气机31对气囊垫进行充气直至气囊垫抵触侧裙。

第一摄像装置获取修理的第一拍摄影像并将其发送给处理器2；处理器2将第一拍摄影像实时发送给显示器，显示器将其输出。

具体地，若事故车辆配备有胎压检测系统，用户可将车载电脑与处理器2提前建立连接关系，当事故车辆出现爆胎情况时，车载电脑自动向处理器2发送求助信息，求助信息包括事故车辆的位置信息，若事故车辆不配备胎压检测系统，用户可通过智能设备手动向处理器2发送求助信息，当处理器2接收到求助信息后，提取出其中的位置信息并将其设置为终点，再通过定位装置4获取修理车1的当前位置并将其设置为起点，同时将起点以及终点导入导航装置5，导航装置5自动生成起点至终点的行驶路线并将其发送给处理器2，处理器2控制修理车1按照行驶路线自动行车，当修理车1到达事故车辆所在位置后，启动传动机构，处理器2向驱动装置3输出传动信号，驱动装置3先驱动电液推杆伸长预设长度，再驱动滑轨向下滑动预设距离，此时，车厢6底部的滑轮组17触地，处理器2向驱动装置3输出第一开板信号，驱动装置3驱动后侧的电动护板11开启，事故车辆可驶入车厢6，此后复原后侧的电动护板11以及传动机构。

处理器2与车载电脑对接，可从车载电脑内获取事故车辆的导航路线，并控制修理车1按照该导航路线继续事故车辆未完成的导航路线，即事故车辆可在修理过程中继续按照原定的导航路线移动，可节约修理耽误的时间。

事故车辆在车厢6进行修理，再不影响其他车辆行驶的情况下，处理器2向驱动装置3输出第二开板信号，驱动装置3驱动两侧的电动护板11开启，开启后，车厢6两侧处于连通状态，可增大作业面积；第一摄像装置对事故车辆进行全车拍摄并将第一拍摄影像发送给处理器2，处理器2从第一拍摄影像中提取出受损轮胎，对受损创口进行分析，具体分析创口类型，若创口直径小于预设阈值，在本实施例中，预设阈值设定为6mm，即创口直径小于6mm时，采取补胎方案。

处理器2提取出千斤顶所在单元格并向驱动装置3输出第一提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出千斤顶，若千斤顶不在三夹爪机械臂21操作范围内，则驱动第一驱动滑块向工具柜9滑动；三夹爪机械臂21将千斤顶的上支点顶在事故车辆底盘上，处理器2向驱动装置3输出压动信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21向下压动手柄直至千斤顶顶起预设高度，还包括，处理器2向驱动装置3输出第八提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出气囊垫并将其置于受损轮胎一侧的侧裙下方，处理器2向驱动装置3输出第二充气信号，驱动装置3先驱动三夹爪机械臂21分别夹紧充气机31的充气嘴以及气囊垫的阀门嘴并将上述两者连接，驱动装置3再驱动充气机31启动直至气囊垫抵触侧裙。

处理器2根据第一拍摄影像分析紧固螺丝规格；处理器2向驱动装置3输出第二提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出电动扭力螺丝刀，判断电动扭力螺丝刀的默认刀头与紧固螺丝是否匹配，若否，处理器2控制携带电动扭力螺丝刀的三夹爪机械臂21对准替换装置，处理器2向驱动装置3输出拔出信号，驱动装置3驱动替换装置拔出默认刀头，处理器2再控制三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出匹配的替换头并将替换头塞入替换装置内，处理器2向驱动装置3输出替换信号，驱动装置3驱动替换装置将其内的替换头插入无刀头的电动扭力螺丝刀内，处理器2在微调第一摄像装置的位置，使其对准事故车辆的轮毂，处理器2向驱动装置3输出拧下信号，驱动装置3驱动电动扭力螺丝刀扭下紧固螺丝，处理器2向驱动装置3输出第一搬运信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21的各电动夹具23夹紧轮毂的辐条并将轮胎转移至工作台28上，而后进行拆胎。

拆胎信号包括若干个子信号，首先，处理器2向驱动装置3输出固定信号，驱动装置3驱动固定臂30从两侧将轮胎夹紧，其次，处理器2向驱动装置3输出插入信号，驱动装置3驱动分离臂29伸出并将其末端的翘板32插入轮毂与轮胎的接缝内，然后，处理器2向驱动装置3输出分离信号，驱动装置3驱动拆胎装置启动，翘板32沿轮毂外圈360度旋转，将轮胎与轮毂分离。

分离完毕后，处理器2向驱动装置3输出第三提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出蘑菇钉，并从胎内向蘑菇钉的钢针插入受损处，处理器2向驱动装置3输出第四提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出补胎胶并将其涂抹于蘑菇钉上，处理器2向驱动装置3输出截断信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从胎外夹住钢针并将其截断，而后进行装胎。

装胎信号同样包括若干子信号，首先，处理器2向驱动装置3输出第三搬运信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21夹住补好的轮胎并将其准确置于轮毂上，其次，处理器2向驱动装置3输出挤压信号，驱动装置3驱动固定臂30向下挤压轮胎，直至轮毂嵌入轮胎，处理器2向驱动装置3输出第一充气信号，驱动装置3先驱动三夹爪机械臂21夹紧充气机31的充气嘴并将其与轮胎的气门嘴连接，驱动装置3再驱动充气机31启动。

充气完毕后，对轮胎进行动平衡校准，当数据在00-10之间时，表明校准完毕，处理器2向驱动装置3输出第二搬运信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21再次夹紧轮毂的辐条并将其转移至车轮装配盘的侧面，处理器2向驱动装置3输出第五提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出电动扭力螺丝刀，处理器2向驱动装置3输出拧上信号，驱动装置3驱动电动扭力螺丝刀将紧固螺丝拧紧，处理器2向驱动装置3输出第六提取信号，驱动装置3将千斤顶与气囊垫收回工具柜9。

若创口直径大于或等于预设阈值，即创口直径大于或等于6mm时，采取换胎方案，在换胎方案中，拆胎步骤与上述一致，在换胎时，处理器2根据第一摄像装置发送的第一拍摄影像分析事故车辆的轮胎型号，并向驱动装置3输出第七提取信号，驱动装置3驱动三夹爪机械臂21从工具柜9内提取出同型号的新胎并将其置于轮毂的上方，装胎步骤与上述一致。

在轮胎修理过程中，用户可进入前舱7内等待进行等待，期间，处理器2将第一摄像装置发送的第一拍摄画面通过显示器呈现给用户。

在上述过程中，若路况较差，则可控制修理车1在空旷位置停车整顿。

实施例三

如图1、15-18所示，若工具柜9内不存在同型号新胎，处理器2向修理厂发送调配信号，调配信号包括新胎型号；无人机35装载新胎后与处理器2对接；处理器2控制无人机35飞行至修理车1所在位置并悬停于工作台28正上方；处理器2向驱动装置3输出开启信号，驱动装置3驱动电动箱门开启；处理器2向驱动装置3输出伸长信号，驱动装置3驱动伸缩架37伸长至轮毂上方；处理器2向驱动装置3输出旋转信号，驱动装置3驱动第四旋转装置39向下旋转至垂直状态。

具体地，在更换新胎时，若是工具柜9内不存在同型号的新胎，处理器2向修理厂发送调配信号，调配信号中包括轮胎型号，修理厂在接收到调配信号后，取出新胎并将其放入无人机35的工具箱36内，该无人机35与处理器2对接，处理器2实时将修理车1的位置信息发送给无人机35，无人机35自动向修理车1所在位置飞行，当无人机35抵达修理车1时，开启修理车1侧面或后方的电动护板11，无人机35飞入修理车1内部并悬停与工作台28正上方。

处理器2向驱动装置3输出开启信号，驱动装置3驱动工具箱36底部的电动箱门开启，处理器2向驱动装置3输出伸长信号，驱动装置3驱动伸缩架37伸长直至新胎与轮毂接触，处理器2向驱动装置3输出旋转信号，驱动装置3驱动第四旋转装置39向下旋转至垂直状态，此时，三爪钩具38脱离新胎，再完成新胎的安装，安装过程与实施例二中一致，无人机35飞回修理厂。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，包括无人修理车（1）、传动机构以及控制机构，其特征在于，所述控制机构包括处理器（2）、驱动装置（3）、定位装置（4）以及导航装置（5），所述处理器（2）分别与所述驱动装置（3）、所述定位装置（4）以及所述导航装置（5）连接，所述定位装置（4）用于获取所述修理车（1）的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理器（2），所述导航装置（5）用于生成所述修理车（1）的行驶路线并将所述行驶路线发送给所述处理器（2）；

所述修理车（1）包括车厢（6）、前舱（7）、第一摄像装置、操作装置、工具柜（9）、拆胎装置以及动平衡装置（10），所述车厢（6）的左右两侧以及后侧均设置有电动护板（11），所述电动护板（11）与所述驱动装置（3）连接，用于将所述车厢（6）在封闭式与开放式之间来回切换，所述电动护板（11）包括第一折叠翼板（12）、第二折叠翼板（13）、第一旋转装置（14）以及第二旋转装置（15），所述第一折叠翼板（12）通过所述第一旋转装置（14）与所述车厢（6）的上沿相连，所述第一折叠翼板（12）设置于所述第二折叠翼板（13）的上方，所述第二折叠翼板（13）通过所述第二旋转装置（15）与所述第一折叠翼板（12）相连，所述第一旋转装置（14）以及所述第二旋转装置（15）分别与所述驱动装置（3）连接，所述第一旋转装置（14）的旋转角度为[0，180°]，所述第二旋转装置（15）的旋转角度为[0，90°]；

所述车厢（6）的末端底部设置有若干滑轮组（17）；

所述前舱（7）包括电动舱门（18），所述电动舱门（18）设置于所述前舱（7）与所述车厢（6）之间，且与所述车厢（6）连通，所述电动舱门（18）与所述驱动装置（3）连接，所述前舱（7）内设置有座椅（19），所述座椅（19）朝向车厢（6）；

所述第一摄像装置设置于车厢（6）顶板上，且与所述处理器（2）连接，用于获取车厢（6）内环境并将第一拍摄影像发送给所述处理器（2）；

所述操作装置设置于车厢（6）顶板上，包括纵向直线轨道（20）、第一驱动滑块以及三夹爪机械臂（21），所述直线轨道（20）的长度与所述车厢（6）的长度相等，所述第一驱动滑块的底部内嵌于所述直线轨道（20），所述第一驱动滑块与所述驱动装置（3）连接，所述三夹爪机械臂（21）包括装载卡盘（22）以及三幅电动夹具（23），所述装载卡盘（22）与所述第一驱动滑块通过螺栓固定相连，所述装载卡盘（22）的上表面设置有环形滑轨（24），所述环形滑轨（24）内嵌有第二驱动滑块（25），所述电动夹具（23）的底座与所述第二驱动滑块（25）通过螺栓固定相连，所述底座内设置有第三旋转装置（26），用于调整各副电动夹具（23）的夹角，每副电动夹具（23）均包括两根夹臂，所述电动夹具（23）的柱杆的内侧设置有柔性制梯形夹块（27），所述电动夹具（23）、所述第二驱动滑块（25）以及所述第三旋转装置（26）分别与所述驱动装置（3）连接；

所述工具柜（9）设置于车厢（6）顶板上，且位于两根直线轨道（20）之间，所述工具柜（9）划分为若干格独立空间，其内存储有电动扭力螺丝刀、替换头、替换装置、千斤顶、蘑菇钉、补胎胶、各型号轮胎以及备胎，所述电动扭力螺丝刀的末端设置有凸型夹棒，所述夹棒的尖端朝向外侧，所述替换头适用于不同规格的螺丝，所述替换装置与所述驱动装置（3）连接，用于更换所述替换头；

所述拆胎装置包括工作台（28）、分离臂（29）、固定臂（30）以及充气机（31），所述工作台（28）设置于汽车前方，所述分离臂（29）的末端设置有翘板（32），所述固定臂（30）设置于所述分离臂（29）的左右两侧；

所述传动机构设置于所述修理车（1）上且位于所述车厢（6）的底部，包括电液推杆以及载重型多段滑轨（34），所述电液推杆与所述滑轨的前端相连。

2.根据权利要求1所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，其特征在于：还包括无人机（35），所述无人机（35）停放于修理厂内，且与所述处理器（2）连接，接收来自所述处理器（2）的飞行指令，并按照所述飞机指令进行工作。

3.根据权利要求2所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，其特征在于：所述无人机（35）包括工具箱（36），所述工具箱（36）设置于所述无人机（35）的下方，其内顶面上设置有一纵向伸缩架（37），所述伸缩架（37）的末端侧面设置有发散型三爪钩具（38），所述三爪钩具（38）的钩爪方向朝上，且各钩具通过第四旋转装置（39）与所述伸缩架（37）相连，所述工具箱（36）的底部设置有电动箱门，所述伸缩架（37）、所述第四旋转装置（39）以及所述电动箱门分别与所述驱动装置（3）连接。

4.根据权利要求3所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，其特征在于：所述伸缩架（37）的末端设置有一架腔，所述架腔通过弧形玻璃隔板与外界隔离，所述架腔内设置有第二摄像装置（42），所述第二摄像装置（42）与所述处理器（2）连接，用于获取轮胎安置位置。

5.根据权利要求1所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，其特征在于：所述工具柜（9）还包括气囊垫，所述气囊垫以未充气状态存储于所述工具柜（9）内，所述气囊垫包括输气管、阀门嘴以及嘴帽，所述阀门嘴与汽车轮胎的气门嘴规格相同，且与所述充气机（31）相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备，其特征在于：所述前舱（7）还包括显示器，所述显示器设置于所述座椅（19）的前方，且与所述处理器（2）连接，所述显示器接收处理器（2）发送的影像数据并将所述影像数据输出。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备的工作方法，其特征在于：包括以下工作步骤：

所述处理器（2）接收来自事故车辆的求助信息，所述求助信息包括所述事故车辆的位置信息；

所述导航装置（5）根据所述位置信息生成修理车（1）的行驶路线，所述处理器（2）控制所述修理车（1）按照所述行驶路线行车；

所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出传动信号，所述驱动装置（3）驱动所述电液推杆伸长预设长度，驱动所述滑轨下滑预设距离，待事故车辆驶入车厢（6）内时，所述电液推杆以及所述滑轨恢复原状；

所述处理器（2）与事故车辆的车载电脑对接，获取所述事故车辆的预先行驶路线，并控制所述修理车（1）按照所述预先行驶路线继续行车；

所述第一摄像装置获取车厢（6）内环境并将第一拍摄影像发送给所述处理器（2）；

所述处理器（2）根据所述第一拍摄影像搜索轮胎受损位置，并提取出轮胎的受损创口，进一步分析创口类型以选择不同的预设修补方案；

若创口直径小于预设阈值，则采取补胎方案，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第一提取信号，所述驱动装置（3）驱动三夹爪机械臂（21）从工具柜（9）内提取出千斤顶，将所述千斤顶的上支点顶在底盘支撑点上并顶起预设高度，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第二提取信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）从工具柜（9）内提取出电动扭力螺丝刀，驱动所述电动扭力螺丝刀拧下紧固螺丝，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第一搬运信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）夹紧轮毂并将其转移至工作台（28）上，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出拆胎信号，所述驱动装置（3）驱动所述拆胎装置将受损轮胎卸下，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第三提取信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）从工具柜（9）内提取出蘑菇钉，将钢针插入受损处，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第四提取信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）从工具柜（9）内提取出补胎胶并将其涂抹于蘑菇钉上，从外部将多余的蘑菇钉截断，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出装胎信号，所述驱动装置（3）驱动所述拆胎装置将新胎装上，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出充气信号，所述驱动装置（3）驱动所述充气机（31）对新胎充气，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第二搬运信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）夹紧轮毂并将其对应装配盘，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第五提取信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）从工具柜（9）内提取出电动扭力螺丝刀，驱动电动扭力螺丝刀拧紧紧固螺丝，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第六提取信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）将千斤顶收回工具柜（9）；

若创口直径大于或等于预设阈值，则采取换胎方案，换胎时，所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第七提取信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）从工具柜（9）内提取出同型号新胎。

8.根据权利要求7所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备的工作方法，其特征在于：还包括：

若工具柜（9）内不存在同型号新胎，所述处理器（2）向修理厂发送调配信号，所述调配信号包括新胎型号；

所述无人机（35）装载新胎后与所述处理器（2）对接；

所述处理器（2）控制所述无人机（35）飞行至修理车（1）所在位置并悬停于工作台（28）正上方；

所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出开启信号，所述驱动装置（3）驱动所述电动箱门开启；

所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出伸长信号，所述驱动装置（3）驱动所述伸缩架（37）伸长至轮毂上方；

所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出旋转信号，所述驱动装置（3）驱动所述第四旋转装置（39）向下旋转至垂直状态。

9.根据权利要求7所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出第八提取信号，所述驱动装置（3）驱动所述三夹爪机械臂（21）从工具柜（9）内提取出气囊垫并将其置于侧裙下方；

所述处理器（2）向所述驱动装置（3）输出充气信号，所述驱动装置（3）驱动所述充气机（31）对所述气囊垫进行充气直至气囊垫抵触侧裙。

10.根据权利要求7所述的一种续航式汽车轮胎自动化修理设备的工作方法，其特征在于：还包括：

所述第一摄像装置获取修理的第一拍摄影像并将其发送给所述处理器（2）；

所述处理器（2）将所述第一拍摄影像实时发送给所述显示器，所述显示器将其输出。