CN109798006A - 用于自动化停泊车辆的运输机器人和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动化停泊车辆的运输机器人，具有至少一个机器人单元和能由所述至少一个机器人单元运输的运输载架，所述运输载架具有用于接收车辆的至少一个运输面，其特征在于，所述运输载架具有多个能彼此单独地运输的区段，其中，所述至少一个运输面能通过所述运输载架的至少四个区段构成并且能由所述至少一个机器人单元置于运输状态中。此外，本发明涉及一种用于在停车楼中节省空间地停泊至少一个车辆的方法。

Description

用于自动化停泊车辆的运输机器人和方法

技术领域

本发明涉及一种用于自动化停泊车辆的运输机器人，所述运输机器人具有至少一个机器人单元和可由至少一个机器人单元运输的运输载架，该运输载架具有至少一个用于接收车辆的运输面。本发明还涉及一种用于在停车楼中节省空间地停泊至少一个车辆的方法。

背景技术

现今的停车楼或停车面检测各个停放面的占用状态并且可以管理这些停放面。在此，停车楼或停车面具有许多常常可能没有充分利用的停放面，因为驾驶员在车辆之间需要面积用于下车和调车。自动化泊车提供“减少为此必要的空间”的可能性，因为在由泊车机器人自主地停泊的车辆的情况下可以将车辆之间的间距保持很小。在此，所需的面积主要与车辆的尺寸和所利用的泊车机器人的运输面的尺寸有关。

在此，目前已知的泊车机器人必须具有为所有常见的车辆提供足够停放面的运输面。在此，在车辆较小的情况下，始终没有考虑实际的占地面积，使得围绕车辆的未占用的停放面始终未被利用并且可能产生相对于相邻车辆的不必要间距。

发明内容

因此，本发明所基于的任务在于，提出一种用于节省空间地运输和停泊车辆的运输机器人以及一种相应的方法。

该任务借助本发明的运输机器人和方法来解决。本发明的有利构型是优选实施方式。

根据本发明的一个方面，提供一种用于自动化停泊车辆的运输机器人。所述运输机器人具有至少一个机器人单元和可由至少一个机器人单元运输的运输载架，该运输载架具有用于接收车辆的至少一个运输面。根据本发明，运输载架具有多个可彼此单独运输的区段，其中，至少一个运输面可以由运输载架的至少一个区段构成并且由至少一个机器人单元置于运输状态中。

代替由大的连贯运输面构建，运输载架由多个可单独运输的部分或者说区段构建并且使得运输载架能够根据车辆尺寸匹配于对于运送和停泊车辆而言最小的尺寸。由此，可以在运送具有较小尺寸的小型车辆时明显减小运输载架的面积。运输载架的减小的面积简化了运输机器人例如在狭窄的停车楼中的调度。此外，与通常使用的泊车系统相比，运输机器人能够实现“节省位置地利用停车面”的可能性。在停车面相同的情况下，通过利用本发明的泊车机器人可以停泊更多的车辆。

运输机器人的对应区段可以在水平平面中由机器人单元运输或沿竖直方向下沉到地面中。

运输机器人的控制例如可以通过停车楼管理系统进行，该停车楼管理系统检测停车位的占用状态和尺寸并且可以将装载有车辆的运输机器人相应于该车辆的尺寸或运输载架的面积地引导至优化的停车位。这能够简化对运输机器人的控制。

根据运输机器人的另一实施例，为了运输车辆，车辆的轮胎可以放置在运输面的一个或多个区段上。在此，车辆或者说车辆的轮胎位于运输载架的被分离的部分上，所述部分可以单个地被运输或可以被另外移除。仅将与车辆的轮胎直接接触的区段置于运输状态中。替代地，多个可单独运输的区段可以与更大的运输面连接。然而，这些单独区段的所构成的面小于或等于车辆的实际占地面积。从而，运输载架的最小且从而优化的面被车辆轮胎所处的区段限界或限定。由此，机器人单元需要更少的能量用于抬升车辆，因为运输载架变得更小且更轻。

根据运输机器人的另一实施例，至少一个运输面的尺寸可以匹配于运输载架的被车辆轮胎占用的区段。如果一个或多个轮胎同时处于运输载架的多个彼此并排布置的区段上，那么分别抬升所有与轮胎接触的区段。车辆轮胎所处的面例如可以借助摄像机通过光学探测来求取。替代地，所述面可以通过压力传感器来求取。

根据运输机器人的另一实施方式，至少一个运输面可以匹配于车辆的尺寸。在此，运输面由运输载架的可供使用的面组成。优选，运输面相应于待停泊车辆下方的尽可能小的面。为此，通过运输载架的可单独运输的区段构成的运输面小于或仅略大于车辆的实际占地面积。在此，可单独运输的区段在车辆下方的布置可以不同地构型。运输面例如可以由至少四个布置在车辆的轮胎下方的单个区段组成。

根据运输机器人的另一实施例，至少一个运输面可以由线形、矩形或框形地布置的区段构成。在此，可以通过多个区段构成用于车辆的一个或多个运输面。多个区段例如可以沿纵向方向或横向方向布置并因此构成用于车辆的两个平行延伸的运输面。运输载架区段的布置的另一可能性例如以在车辆的占地面积或轮胎的下方延伸的框架或连续的面的形式实现。车辆或可单独运输的区段的抬升和运动通过至少一个机器人单元进行。替代地，多个(例如两个或四个)机器人单元可以抬升和运输带有车辆的运输载架。

根据运输机器人的另一实施例，运输载架的未置于运输状态中的区段可下沉。在此，这些区段例如可以匹配于停车楼的地面高度或者下沉到停车楼的地面中，使得机器人单元可以行驶经过沉下去或下沉的区段。因此，可以将运输载架的未利用或者说未置于运输状态中的区段从至少一个机器人单元的调度区域中移除，并且至少一个机器人单元不会被运输载架的未置于运输状态中的区段阻塞或妨碍。

根据运输机器人的另一实施方式，运输载架的未置于运输状态中的区段可以由至少一个另外的机器人单元移走。运输载架的对于该运输不必要的区段可以通过辅助机器人或其他机器人单元被清除或间隔开。在此，运输载架的对于运输该车辆不需要的各个区段由至少一个另外的机器人单元抬升并且从运输机器人的调度区域中运送走。可以收集运输载架的未利用的区段并且将它们保存用于以后在停车楼的单独区域中使用。

根据运输机器人的另一实施例，可以通过一个或多个机器人单元使停放在至少一个运输面上的车辆运动。只要使用多于一个机器人，那么针对对应的任务使一些动作同步，如由多个机器人单元抬升或移走运输载架。在一个实施中，所述同步可以由机器人单元进行。替代或附加地，所述同步可以通过外部的停车楼管理系统执行。此外，所述同步可以通过多个机器人单元执行并且彼此验证可信性。在另一实施中，至少一个机器人单元针对各个任务，例如带有车辆的运输载架的泊车过程，自主地作出反应。在此，框架数据，例如目标或由停车楼管理系统求取的空停车位或至停车位的路线，可以由停车楼管理系统预给定。通过至少一个机器人单元独立地检测周围环境、对障碍物作出反应等。为此，至少一个机器人单元具有定位部件，例如传感器、摄像机等。优选，在这样的情况下，所述同步也通过机器人单元自身来执行。

根据运输机器人的另一实施例，至少一个机器人单元具有无线通信连接，该无线通信连接用于与外部的服务器单元进行通信并且传输空停车位的位置。在此，所述同步通过外部的停车楼管理系统进行。替代地，所述机器人单元由外部的停车楼管理系统引导。在此优选，定位部件，例如传感器、计算部件等，被集成到停车楼的基础设施中。替代地，可以通过使用运输机器人的定位部件与停车楼的基础设施的组合来求取运输机器人的位置，并且可以基于这些定位部件操纵运输机器人。

根据运输机器人的另一实施例，运输载架的至少一个区段在地面侧具有至少一个用于提高至少一个区段与地面之间的摩擦力的制动摩擦块。因此，运输载架的区段可以具有制动摩擦衬。在确认故障情况或危险状况的情况下，至少一个机器人单元可以将置于运输状态中的至少一个区段放到地面上，由此在地面与至少一个区段之间产生摩擦。该摩擦力可以被用于减小运输机器人的速度。由此，可以阻止装载有车辆的运输机器人不受控地行驶。尤其在坡道上行驶以变换停车楼层时，可以减小运输机器人对于其他交通参与者的风险，因为可以通过制动摩擦衬减小或防止不受控行驶的后果。优选，这样构造和设计制动摩擦块，使得只要带有车辆的运输载架的置于运输状态中的区段接触地面(例如在坡道上)，那么这些区段不继续滑动或至少连续地减小速度。在此，至少一个机器人单元可以持续或暂时固定在至少一个进行制动的区段处，使得可以避免至少一个机器人单元不受控地继续行驶。因此，这些区段不仅可以制动车辆，而且可以制动至少一个机器人单元。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在停车楼中节省位置地停泊至少一个车辆的方法。在一个步骤中，通过外部的泊车管理系统求取停车楼中的至少一个空停车位。接下来或与此平行地将车辆停放在通过运输载架的区段构成的运输面上。接下来，通过运输机器人的至少一个传感器和/或外部的泊车管理系统的至少一个传感器求取所停放的车辆的车辆尺寸。基于所求取的车辆尺寸，通过至少一个机器人内部的控制系统或通过外部的泊车管理系统确定至少一个运输面的优化尺寸和必要的区段的数量。通过下沉或移走运输载架的未被用于运输车辆的区段构成或匹配至少一个优化的运输面。将运输载架的构成至少一个所匹配的运输面的区段与所停放的车辆一起置于运输状态。在另一步骤中，通过运输机器人的至少一个机器人单元将所停放的车辆与运输载架的区段一起安置在所求取的空停车位上，其中，通过至少一个控制系统和/或通过外部的泊车管理系统控制至少一个机器人单元。

对于运输必要的区段例如可以基于停放到对应区段上的车辆的轮胎压力或基于光学传感器例如通过对摄像机记录或光学光栅的测量的分析评估来确定。

本发明的方法使得能够将车辆停放和停泊在对于车辆最小的可能停车面上。尤其可以通过将运输载架的区段的数量匹配于车辆尺寸使运输载架的对于车辆运输必要的尺寸最小化。由此，可以减小至少一个运输机器人的质量和尺寸，由此可以降低这种运输系统的危险。通过较小的尺寸，更多数量的车辆可以停放在停车楼中并且可以更有效地利用停车楼中的面积。此外，通过运输机器人的较小尺寸可以在具有受手动控制的车辆的混合运行中将车辆相应地自动化地停放在停车楼中。

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根据现有技术的运输机器人的俯视图，其中，车辆停放在运输机器人上；

图1b根据本发明第一实施例的运输机器人的俯视图，其中，车辆停放在运输机器人上；

图2a根据本发明第一实施例的运输机器人的俯视图，其中，运输机器人具有由四个单个区段组成的运输面；

图2b根据图2a中的第一实施例的运输机器人的侧视图，

图3a-e根据本发明实施方式的运输机器人的俯视图，其中，所述运输机器人具有可以由一个、两个或四个机器人单元运输的运输面。

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以俯视图示出根据现有技术的运输机器人T，在该运输机器人T上停放有车辆。在此，车辆F布置在单件式实施的运输载架G上。在此，单件式的运输载架G具有可以接收尽可能多种不同车辆的尺寸或者说面积。由此，根据现有技术的运输机器人T的运输载架G在其面积尺寸方面比大多数车辆F所需的尺寸要大。由此，在车辆F的自动化停放过程的范畴内不可能优化地利用在停车楼中所提供的空间。

图1b中示出根据本发明第一实施例的运输机器人1的俯视图，在该运输机器人1上停放有车辆2。运输机器人1具有在图2b中示出的至少一个机器人单元4和运输载架6。

运输载架6由多个区段8组成，所述区段可以彼此耦合并且彼此拆开。区段8可以彼此无关地由至少一个机器人单元4置于运输状态中。为了将区段8置于运输状态中，区段8例如可以被抬升并因此与地面10间隔开。

区段8构成运输面12。运输面12构成运输载架6的表面。运输面12可以单件式或多件地实施并且通过区段8构成。通过选择置于运输状态中的区段8可以使运输面12和从而使置于运输状态中的运输载架6的尺寸匹配于车辆2并且尤其在面积方面最小化。

图2a示出根据本发明第一实施例的运输机器人1的俯视图，该运输机器人具有由四个单个区段8.1组成的运输面12。区段8.1分别与车辆2的车轮14本体接触。因此，同样可以通过抬升四个区段8.1将车辆2抬升并且置于运输状态中。其余区段8.2对此是不必要的并且可以针对运输被移走。对于运输不需要的区段8.2尤其可以下沉到地面10中或者可以与置于运输状态中的区段8.1间隔开或者说被移开。

在图2b中示出一种根据图2a中的第一实施例的运输机器人1的侧视图。在此，分别承载车辆2的车轮14的四个区段8.1已经通过抬升被置于运输状态中。这已由各一个机器人单元4执行。

在此，每个机器人单元4具有用于监视运输机器人1的周围环境的机器人内部传感装置5。机器人单元4可以通过传感装置5求取分别承载车辆2的一个车轮14的区段8.1。机器人内部的控制系统9与机器人内部的传感装置5连接。控制系统9可以分析评估传感装置5的测量数据并且基于所分析评估的测量数据控制运输机器人4。此外，运输机器人4具有通信设备11。控制系统9可以借助通信设备11例如将关于运输机器人的位置或状态的信息发送给外部的泊车管理系统16。机器人单元4可以通过通信设备11彼此通信并且例如同步地实施运输任务。

为此，外部的泊车管理系统16同样具有用于发送和接收数据的通信设备20。在此，外部的泊车管理系统16可以访问基础设施的传感装置18。传感装置18例如可以集成在停车楼中并且与外部的泊车管理系统16连接。由此，外部的泊车管理系统16例如可以观察机器人单元4的区域中的交通并且通过通信设备20与机器人单元4进行通信。外部的泊车管理系统16尤其可以通过通信设备20远程控制机器人单元4或例如将警告发送给机器人单元4。因此，也可以通过外部的泊车管理系统16控制机器人单元4。

车辆2可以通过置于运输状态中的区段8.1被抬升并且被运输至空的停放位或停车位并且被停放在那里。运输载架6的其余区段8.2在运输前根据该实施例下沉到地面10中，使得机器人单元4可以不受阻地运输车辆2。

在此，置于用于运输车辆2的运输状态中的运输载架6可以如此减小其尺寸和质量，使得仅需要抬升四个区段8.1并且使它们运动。优选，对应的机器人单元4彼此同步，由此，机器人单元4之间的间距在运输期间并且在将车辆2置于运输状态中时保持恒定。

图3a至3e示出根据本发明实施方式的、具有运输面12的运输机器人1的俯视图，所述运输面可以通过一个、两个或四个机器人单元4运输。

在图3a和3b中，置于运输状态中并构成运输面12的区段8.1分别线形并彼此连接地实施。两个线形的区段组8.1彼此平行地布置并且可以由至少两个机器人单元4将所述区段组置于运输状态中并且使其运动。

图3c示出一种具有单件式的运输面12的运输载架6。单件式的运输面12由组合成矩形的多个区段8.1构成。可以在技术上特别简单地由至少一个机器人单元4将组装成单件式的且矩形的运输面12的区段8.1置于运输状态中并且使其运动。

图3d阐明用于构成单件式的运输面12的另一可能性。在此，运输面12框形地构造并且例如可以具有比根据图3c的运输面12更小的质量。组合成框形运输面12的区段8.1可以由至少一个机器人单元4运输。

图3e阐明根据第一实施例的运输机器人1，在该实施例中，车辆2的车轮14没有明确地分别布置在一个区段8.1上，而是通过多个区段8.1与区段8.1接触。在此，相邻的区段8.1例如被车辆2的质量加载，使得通过放入到区段8中的相应压力传感器需要扩大运输面12。在此，运输面12通过分别由四个连贯的区段8.1组成的四个部分面构成。

Claims (11)

1.一种用于自动化停泊车辆(2)的运输机器人(1)，具有至少一个机器人单元(4)和能由所述至少一个机器人单元(4)运输的运输载架(6)，所述运输载架具有用于接收车辆(2)的至少一个运输面(12)，其特征在于，所述运输载架(6)具有多个能彼此单独地运输的区段(8，8.1)，其中，所述至少一个运输面(12)能通过所述运输载架(6)的至少四个区段(8，8.1)构成并且能由所述至少一个机器人单元(4)置于运输状态中。

2.根据权利要求1所述的运输机器人，其中，为了运输所述车辆(2)，所述车辆(2)的轮胎能放置在所述运输面的一个或多个区段上。

3.根据权利要求1或2所述的运输机器人，其中，所述至少一个运输面(12)的尺寸能匹配于所述运输载架(6)的被所述车辆(2)的轮胎(14)占用的区段(8.1)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的运输机器人，其中，所述至少一个运输面(12)能匹配于所述车辆(2)的尺寸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的运输机器人，其中，所述至少一个运输面(12)能通过线形、矩形或框形地布置的区段(8.1)构成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的运输机器人，其中，所述运输载架(6)的没有置于运输状态中的区段(8.2)是能下沉的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的运输机器人，其中，所述运输载架(6)的没有置于运输状态中的区段(8.2)能由至少一个另外的机器人单元移走。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的运输机器人，其中，停放在所述至少一个运输面(12)上的所述车辆(2)能通过一个或多个机器人单元(4)运动。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的运输机器人，其中，所述至少一个机器人单元(4)具有无线通信连接(11)，所述无线通信连接用于与外部的服务器单元(16，20)进行通信并且传输空停车位的位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的运输机器人，其中，所述运输载架(6)的至少一个区段(8，8.1，8.2)在地面侧具有至少一个制动摩擦块，所述制动摩擦块用于提高所述至少一个区段(8，8.1，8.2)与地面(10)之间的摩擦力。

11.一种用于在停车楼中节省位置地停泊至少一个车辆(2)的方法，具有以下步骤：

-通过外部的泊车管理系统(16)求取所述停车楼中的空停车位；

-将车辆(2)停放在由运输载架(6)的区段(8，8.1，8.2)构成的运输面(12)上；

-通过运输机器人(1)的至少一个传感器(5)和/或通过所述外部的泊车管理系统(16)的至少一个传感器(18)确定被停放的所述车辆(2)的车辆尺寸；

-基于所确定的车辆尺寸通过至少一个机器人内部的控制系统(9)或通过所述外部的泊车管理系统(16)确定所述至少一个运输面(12)的优化尺寸和必要的区段(8.1)的数量；

-通过下沉或移走所述运输载架(6)的没有利用的区段(8.2)匹配所述至少一个优化的所述运输面(12)；

-将所述运输载架(6)的构成至少一个被匹配的所述运输面(12)的区段(8.1)与被停放的所述车辆(2)一起置于运输状态中；

-通过所述运输机器人(1)的至少一个机器人单元(4)将所停放的的车辆(2)连同所述运输载架(6)的区段(8.1)安置在所求取的空停车位上，其中，通过至少一个所述控制系统(9)和/或通过所述外部的泊车管理系统(16)控制所述至少一个机器人单元(4)。