CN109798005A - 用于运输车辆的运输系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将车辆从起始位置运输至目标位置的运输系统，所述运输系统具有用于使所述车辆竖直运动的至少两个升降机器人和用于使所述车辆水平运动的至少一个驱动机器人，其特征在于，所述至少一个驱动机器人能安置在所述车辆下方并且能与所述至少两个升降机器人耦合。此外，本发明涉及一种用于运输车辆的方法。

Description

用于运输车辆的运输系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于将车辆从起始位置运输至目标位置的运输系统，该运输系统具有至少两个用于使车辆竖直运动的升降机器人和至少一个用于使车辆水平运动的驱动机器人。本发明还涉及一种用于运输车辆的方法。

背景技术

全自动化停车楼和泊车设施已经公知，其中，机器人在起始位置处抬升车辆，接下来运输车辆并且将其停放在目标地点处。在此，这些运输机器人可以分别抬升一个车辆并且将其从提取区域自动化地运输到停放区域。替代地，存在具有作为停放区域的可运输载架的运输机器人，车辆可以被停放在所述载架上，使得运输机器人可以将车辆与载架一起运输到停放区域。这种运输机器人通常仅能够被用在专门为此目的实施的停车楼或泊车设施中，因为为了抬升车辆，泊车机器人可能远超过车辆的尺寸伸出并且因此在抬升和停放车辆时可能需要附加空间。因此，与对于实际车辆必要的尺寸相比，停放面的尺寸必须被设计得更大。

此外，已知的泊车机器人常常具有大尺寸的配重，以便在抬升车辆时防止倾翻。这种泊车机器人为了调度需要大的面，由此尤其在故障情况下对多个平行运行的运输机器人以及其他交通参与者的考虑可能是有问题的。

发明内容

本发明所基于的任务可以在于，提出一种运输系统，该运输系统可以减小自主泊车系统的尺寸并且使对于车辆所需的停放面变小。

该任务借助本发明的用于将车辆从起始位置运输至目标位置的运输系统和用于运输车辆的方法来解决。本发明的有利构型方案是优选实施方式。

根据本发明的一个方面，提供一种用于将车辆从起始位置运输至目标位置的运输系统。所述运输系统具有至少两个用于使车辆竖直运动的升降机器人和至少一个用于使车辆水平运动的驱动机器人，其中，所述至少一个驱动机器人可安置在车辆下方并且可与所述至少两个升降机器人耦合。

在此，所述运输系统具有多个机器人，这些机器人彼此分担不同的任务。升降机器人用于抬升车辆并且分别配备有自身驱动装置。升降机器人不能够用它们自身的驱动装置自己使车辆运动。然而，升降机器人可以这样抬升车辆，使得更大尺寸的驱动机器人可以布置在被抬升的车辆下方。在此，驱动机器人在升降机器人已抬升车辆之后才行驶到车辆下方。驱动机器人可以比升降机器人更高地实施并因此具有更大的安装空间用于它的驱动装置、驱动轮、电池、传感装置等。运输系统的机器人优选分别具有多个驱动轮。因此，每个机器人可以非常灵活地调度并且尤其可以在原地旋转或者说转向。

驱动机器人可以与对应的升降机器人建立机械连接并因此可以使抬升的车辆在与其耦合的升降机器人处运动并且将其运输至目标位置。优选，运输系统由两个或四个升降机器人和一个驱动机器人组成，这些升降机器人可以抬升车辆，该驱动机器人可以布置在这些升降机器人之间。

车辆可以在车轮处通过升降机器人的车轮夹持器或者在车身抬升点处通过升降机器人与地面间隔开。待运输的车辆的抬升以优化的方式通过对应的升降机器人中的液压装置实施。液压装置优选可以被电子调节和控制。

本发明的运输系统可以被用在已存在的停车楼中，而对此专门的改建措施或补充的附加部件是不必要的。同样，能够实现在与其它交通参与者如其它运输系统或手动驾驶的车辆的混合运行中的使用，而可以不采取进一步措施，因为所述运输系统不超过或仅稍微超过待运输车辆的尺寸伸出。因此可以取消一些部件，如运输载架以及在侧面或前面与车辆间隔开的配重。此外，通过省去远超过车辆伸出的部件，可以明显提高用于在非水平的面例如坡道上运输车辆的方法的安全性。此外，用于停泊车辆的面可以选择得略大于待停泊车辆的实际占地面积因为升降器人和驱动机器人能够完全安置在车辆下方或仅稍微超过车辆的占地面积伸出。同样，在停车楼中或停车场上用于行驶和调度所需的面积可以具有比在已知的泊车机器人或手动泊入的情况下明显更小的面积。以优化的方式，可以电运行和驱动升降器人和驱动机器人并且在需要时它们可以自动地驶向充电站并且发起对电能存储器的充电过程。

根据运输系统的一个实施例，由至少两个升降机器人抬升的车辆可由至少一个与至少两个升降机器人耦合的驱动机器人从起始位置运输至目标位置。驱动机器人用于使车辆水平运动。通过与至少两个升降机器人的机械连接，车辆可以通过由驱动机器人拉动或推动升降机器人来运输。运输系统的对应任务由升降机器人和驱动机器人分担。

根据运输系统的另一实施例，至少一个驱动机器人可安置在至少两个抬升车辆的升降机器人之间。由此，驱动机器人可以更大且功率能力更强地实施，而不会在此从车辆轮廓伸出。此外，通过将驱动机器人安置在升降机器人之间，可以在技术上简单地实施与升降机器人的机械耦合。例如，驱动机器人的可在侧面伸出的缸可以伸入到相应升降机器人的对应凹槽中并且在那里可由升降机器人锁定。

根据运输系统的另一实施例，至少一个驱动机器人沿相对于车辆轴线的纵向方向或横向方向可安置在至少两个升降机器人之间。由此能够使驱动机器人可以不受升降机器人的定向的约束，而是可以沿与车辆纵轴线不同的方向安置在车辆下方。

根据运输系统的另一实施例，车辆可在其车身抬升点处由至少两个升降机器人抬升。在此，升降机器人可以具有可调整的承载接收部，这些承载接收部可以将抬升力引导到车身抬升点上并且抬升车辆。每个车辆按照标准配备有车身抬升点，车辆例如可以在维修情况下在所述车身抬升点处由升降台抬升，而在此不会损坏车身。车身抬升点布置在车辆的门槛区域(Schwellerbereich)中，然而，车身抬升点之间的间距可以根据车辆类型而定地很大程度地改变。根据本发明，升降机器人的承载接收部可以匹配于车身抬升点之间的、车辆特定地不同的间距。优选，每个承载接收部可以在其长度或者说作用范围方面例如通过液压装置被改变。只要运输系统仅具有一个运输机器人，那么在该运输机器人上优选设置有至少四个承载接收部。

在将车辆运输至目标位置之后，车辆可以由运输系统停放到地面或停放区域上。运输系统接下来可以被用于其他运输任务，而不必停留在已停放的车辆处。

根据运输系统的另一实施例，车辆可在其车轮处由至少两个抬升机器人抬升。在此，抬升机器人具有车轮夹持器，所述车轮夹持器可以形状锁合地与车轮交替作用以抬升车辆。车轮夹持器可以叉形地实施并且可在其尺寸方面进行匹配。车轮夹持器例如可以被打开或闭合。由此，可以简化车轮夹持器在车辆的车轮处的安置并且可以使车轮夹持器匹配于车辆的轮胎宽度和轮胎大小。因此，车辆可以由至少两个升降机器人可靠地抬升，因为车轮夹持器可以与车轮精确配合地被夹紧。

根据运输系统的另一实施例，起始位置和/或目标位置是停车面。运输系统尤其适合使用在狭窄的停车面或狭窄的停车楼上。运输系统由于其小的占地面积在小的面上具有大的转向能力(Wendigkeit)。优选，升降机器人和驱动机器人这样构型，使得它们需要小的转向半径。优选，可以由驱动机器人使被抬升并因此被置于运输状态中的车辆原地转向或旋转。

根据运输系统的另一实施例，至少两个升降机器人和/或至少一个驱动机器人分别具有至少一个驱动轮。由此，可以提高升降机器人和驱动机器人的调度能力。此外，至少两个升降机器人和/或至少一个驱动机器人可以分别具有至少一个用于实现转向的导向轮。也可以通过至少两个对置地可旋转的驱动轮来实现对应的机器人的转向。

根据另一实施例，运输系统能够由具有外部传感装置的外部泊车管理系统控制。在一个优选的实施中，对应的机器人可以由外部泊车管理系统远程控制。在这种情况下，传感器、计算部件等可以集成在停车场或停车楼的基础设施中。由此可以减弱或防止所谓的死锁和复杂性，例如位于拐角后面的非预期的交通参与者。外部泊车管理系统优选可以通过通信设备与升降机器人和/或驱动机器人通信并因此例如可以将控制指令无线地传输给升降机器人和/或驱动机器人的对应的控制系统。

根据另一实施例，运输系统能够由集成到至少两个升降机器人和/或至少一个驱动机器人中的传感装置和控制系统自主地控制。在此，所述至少两个升降机器人和所述驱动机器人在各个指令如抬升车辆、运输车辆等方面自主地执行待运输车辆的停泊任务。仅框架数据(Rahmendaten)，例如目标位置或到目标位置的路线，可以由外部泊车管理系统预给定。通过所述至少两个升降机器人和/或所述驱动机器人独立地执行对环境的感测或例如对障碍物的反应等。为此，这些机器人具有传感器、摄像机和其它定位部件。替代地，不仅基础设施或者外部泊车管理系统而且运输系统的机器人都可以具有定位部件并且能够实现对运输系统的共同控制。

根据另一实施例，具有集成的传感装置和集成的控制系统的运输系统能够与外部泊车管理系统共同作用地被控制。由此可以实现由所谓的“智能”基础设施和“智能”机器人构成的组合。

根据运输系统的另一实施例，在故障情况下或在识别到危险状况时，被抬升的车辆能够由至少两个升降机器人降低。由此，至少两个升降机器人可以在识别到危险状况时或者在确定存在故障情况时立即将所运输的车辆放到地面上。如果所运输的车辆已经挂挡或者在车辆具有自动变速器的情况下选择了泊车设定，那么被放到地面上的车辆可以制动自己。替代或附加地，车辆可以具有激活的驻车制动器或拉起的手刹，通过所述驻车制动器或手刹，车辆可以在放到地面上时被制动。由此，尤其可以防止机器人随着车辆不受制动地滚动的不受控状况或减少可能的损失。尤其在坡道上行驶以变换停车楼层时，呈本发明的方法形式的故障方案或者说安全方案可以防止带有车辆的运输系统不受控地行驶或至少减弱其后果。危险状况可以是运输机器人的速度过高、所谓的死锁状况、运输机器人的错误方向、相邻交通参与者的非预期行为等。运输系统或停车场管理系统的可能故障例如可以是传感器有缺陷或失调、软件故障等。危险状况也可以由于运输系统的机器人的故障产生。在此，这种故障可以通过对应机器人的自诊断或停车场管理系统的中央控制单元的自诊断被检测到。停车场管理系统例如可以监视所述至少两个升降机器人和所述驱动机器人并且例如将观察到的与规划运输路线存在偏差解释为故障。

根据运输系统的一个实施例，所述至少两个升降机器人和/或所述驱动机器人至少暂时能与被降低的车辆耦合。优选，至少两个升降机器人与被放下的车辆形状锁合或力锁合地保持机械连接，其中，驱动机器人在将车辆放下之前以优化的方式与升降机器人去耦并且离开车辆下方。因此，所运输的车辆的制动设备可以有效地被用于防止或减弱在运输期间的危险状况。

根据运输系统的一个实施例，所述至少两个升降机器人和所述至少一个驱动机器人可同步。一些动作，例如由至少两个升降机器人抬升车辆或由驱动机器人使车辆运动，可以通过运输系统的机器人的事先同步彼此协调。在一个实施中，同步任务由选出的机器人实施。在另一实施中，同步可以由多个升降机器人和所述驱动机器人执行并且相互验证可信性。替代地，同步可以由外部泊车管理系统执行。

根据本发明的另一方面，提供一种用于借助本发明的运输系统将车辆从起始位置运输至目标位置的方法。在第一步骤中，求取目标位置并且确定从起始位置至目标位置的路线。接下来，将至少两个升降机器人安置在停放在起始位置上的车辆下方。在使升降机器人在车辆下方定向之后，该车辆由至少两个升降机器人抬升。在被抬升的车辆下方安置至少一个驱动机器人并且它与所述至少两个升降机器人耦合。在另一步骤中，由至少一个驱动机器人使所述至少两个升降机器人和被抬升的车辆从起始位置运动至目标位置。

通过所述方法，车辆可以首先由实施得很小的升降机器人抬升，以便实现用于驱动机器人的空间。驱动机器人可以安置在被抬升的车辆下方并且与升降机器人机械耦合。在这种耦合状态中，车辆与升降机器人一起可以基于所求取的路线被运输至目标位置。

在目标位置处，驱动机器人与升降机器人之间的机械连接被松开，使得驱动机器人可以从车辆下方驶出。接下来，升降机器人可以与车辆同步或者说将车辆降低到地面上并且同样离开目标位置。

由此，车辆可以节省空间地停放在目标地点处，其中，运输系统的为此使用的机器人不会或者仅稍微超过被车辆占据的面伸出。

附图说明

下面根据强烈简化的示意图详细阐述本发明的优选实施例。在此示出：

图1a根据本发明第一实施方式的运输系统的示意图，其中，所述运输系统具有布置在车辆下方的升降机器人，

图1b根据本发明第一实施方式的运输系统的示意图，其中，所述运输系统具有由升降机器人抬升的车辆，

图1c根据本发明第一实施方式的运输系统的示意图，其中，所述运输系统具有置于运输状态中的车辆，

图2根据本发明第一实施方式的运输系统的示意性仰视图，其中，所述运输系统布置在车辆下方和

图3根据本发明第二实施方式的运输系统的示意性仰视图，其中，所述运输系统布置在车辆下方。

在附图中，相同结构元件分别具有相同的附图数字。

具体实施方式

图1a，1b和1c示出根据本发明第一实施方式的运输系统1的示意图，用于阐明用于将车辆2从起始位置运输至目标位置的方法。在此，运输系统1具有四个单独的升降机器人4，这些升降机器人在图1a中布置在车辆2下方。升降机器人4安置在车辆2的车身抬升点处。为此，升降机器人4可以具有自身的驱动装置和用于探测车身抬升点和对准升降机器人4的升降设备6的机器人内部传感装置5。根据该实施例，每个升降机器人4具有一个呈可液压操纵的缸形式的升降设备6。在图1a中，升降机器人4的升降设备6这样扩大，使得升降机器人4可以在车辆2下方自由行驶。

在图1b中，车辆2通过升降机器人4的升降设备6与地面间隔开或者说被抬升。由此，可以在车辆2下方实现用于较大尺寸的驱动机器人8的空间。根据本发明的第一实施方式，驱动机器人8同样是运输系统1的组成部分并且沿着车辆2的纵向方向已安置在车辆2下方。驱动机器人8同样具有机器人内部的传感装置5，该传感装置可以由控制系统9分析评估。因此，驱动机器人8可以由控制系统9控制。控制系统9具有集成的通信设备11，控制系统9可以通过该通信设备从外部泊车管理系统16接收并转化指令。

为此，运输系统1具有外部泊车管理系统16，该外部泊车管理系统可以访问基础设施的传感装置18并且对其进行分析评估。外部泊车管理系统16实施为外部控制单元并且可以通过通信设备20与控制系统9的通信设备11无线通信。尤其，外部泊车管理系统16可以通过通信设备20远程控制驱动机器人8或者例如将警告发送给驱动机器人8。因此，驱动机器人8也可由外部泊车管理系统16控制。升降机器人4同样具有集成的控制系统13，该控制系统可以与机器人内部的传感器5通信。

图1c示出所述方法的步骤，在该步骤中，驱动机器人8建立与升降机器人4的机械连接。通过耦合设备10，驱动机器人8和各个升降机器人4可以机械耦合为一个单个单元。驱动机器人8可以在与升降机器人4耦合的状态中使升降机器人4与由升降机器人4抬升的车辆2一起运动并且对它们进行调度。通过与升降机器人4耦合的驱动机器人8，被抬升的车辆2处于运输状态中。因此，可以由耦合的驱动机器人8使车辆2从起始位置运动到目标位置并且将它停放在那里。其中，在目标位置处停放车辆2时，驱动机器人8首先与升降机器人4去耦并且从车辆2下方移动出来。接下来，车辆2由升降机器人4放到地面上，并且升降机器人4从车辆2下方被移除或者说向着下一个车辆运动。

在耦合状态中，驱动机器人8的控制系统9可以访问控制系统13和升降机器人4的传感装置5并因此扩展或优化其自身的传感装置5。此外，可以彼此分担对应机器人4,8的控制系统9,13的任务。

图2示出根据本发明第一实施方式的运输系统1的示意性仰视图，其中，所述运输系统布置在车辆2下方。运输系统1完全布置在车辆2下方。车辆2处于运输状态中并且可以通过驱动机器人8被任意移动和调度。在此，运输系统1由四个升降机器人4和一个通过耦合设备10与升降机器人4耦合的驱动机器人8。升降机器人4在车身抬升点抬升车辆2。驱动机器人沿车辆2的纵向方向在车辆2下方安置在各两个升降机器人4之间并且承担使抬升的车辆2和升降机器人4运动的任务，该升降机器人将车辆2与地面间隔开。

在图3中示出根据本发明第二实施方式的运输系统1的示意性仰视图，其中，所述运输系统布置在车辆2下方。在此，运输系统1具有两个升降机器人4和一个与升降机器人4耦合的驱动机器人8。升降机器人4在端侧具有车轮夹持器12，所述车轮夹持器被用于将抬升力传递到车辆2上。车轮夹持器12可以通过未示出的升降设备在高度方面被电地或液压调整，使得可以将车辆2在其车轮处抬升。驱动机器人8可以在运输系统1的两个升降机器人4之间沿相对于车辆2的横向方向布置在车辆2下方并且与两个升降机器人4耦合。驱动机器人8可以在与升降机器人4耦合的状态中将其运动过程直接地传递给升降机器人4和被抬升的车辆2。驱动机器人8具有用于驱动驱动轮14的自身驱动装置和用于监视车辆2的环境的传感装置。此外，驱动机器人8和升降机器人4可以具有用于与外部泊车管理系统通信的通信装置。

替代或附加于运输系统的在图2和3中所述的实施例，至少两个升降机器人可以沿车辆的纵向方向或沿车辆的横向方向布置到车辆的车轮或车身抬升点上以传递抬升力。因此，驱动机器人可以与车辆是在其车轮处还是在车身抬升点处被抬升无关地沿车辆的纵向方向或横向方向被安置。为了能够精确安置对应的升降机器人和驱动机器人，机器人分别具有自身的传感装置和自身的驱动装置，所述传感装置和驱动装置可以与外部泊车管理系统或基础设施通信。

Claims (15)

1.一种用于将车辆(2)从起始位置运输至目标位置的运输系统(1)，具有用于使所述车辆(2)竖直运动的至少两个升降机器人(4)和用于使所述车辆(2)水平运动的至少一个驱动机器人(8)，其特征在于，所述至少一个驱动机器人(8)能安置在所述车辆(2)下方并且能与所述至少两个升降机器人(4)耦合。

2.根据权利要求1所述的运输系统，其中，由所述至少两个升降机器人(4)抬升的所述车辆(2)能由与所述至少两个升降机器人(4)耦合的所述至少一个驱动机器人(8)从起始位置运输至目标位置。

3.根据权利要求1或2所述的运输系统，其中，所述至少一个驱动机器人(8)能安置在抬升所述车辆(2)的所述至少两个升降机器人(4)之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的运输系统，其中，所述至少一个驱动机器人(8)沿相对于车辆轴线的纵向方向或横向方向能安置在所述至少两个升降机器人(4)之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的运输系统，其中，所述车辆(2)能在其车身抬升点处由所述至少两个升降机器人(4)抬升。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的运输系统，其中，所述车辆(2)能在其车轮处由所述至少两个抬升机器人(4)抬升。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的运输系统，其中，所述起始位置和/或所述目标位置是停车面。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的运输系统，其中，所述至少两个升降机器人(4)和/或所述至少一个驱动机器人(8)分别具有至少一个驱动轮(14)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的运输系统，其中，所述运输系统(1)能由具有外部传感装置(18)的外部泊车管理系统(16)控制。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的运输系统，其中，所述运输系统(1)能由集成到所述至少两个升降机器人(4)和/或所述至少一个驱动机器人(8)中的传感装置(5)和控制系统(9,13)自主地控制。

11.根据权利要求9或10所述的运输系统，其中，具有集成的传感装置(5)和集成的控制系统(9,13)的所述运输系统(1)能与所述外部泊车管理系统(16)共同作用地被控制。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的运输系统，其中，在故障情况下或在识别到危险状况时，被抬升的所述车辆(2)能由所述至少两个升降机器人(4)降低。

13.根据权利要求12所述的运输系统，其中，所述至少两个升降机器人(4)和/或所述驱动机器人(8)至少暂时能与被降低的所述车辆(2)耦合。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的运输系统，其中，所述至少两个升降机器人(4)和所述至少一个驱动机器人(8)能同步。

15.一种用于借助根据上述权利要求中任一项所述的运输系统(1)将车辆(2)从起始位置运输至目标位置的方法，其中，

-求取目标位置并且通过控制系统(9,13)或外部泊车管理系统(16)确定从起始位置至目标位置的路线，

-将至少两个升降机器人(4)安置在停放在起始位置上的所述车辆(2)下方并且所述车辆(2)由所述至少两个升降机器人(4)抬升，

-将至少一个驱动机器人(8)安置在被抬升的所述车辆(2)下方并且与所述至少两个升降机器人(4)耦合，

-由所述至少一个驱动机器人(8)使所述至少两个升降机器人(4)和被抬升的所述车辆(2)从起始位置运动至目标位置。