CN110130707A - 一种停车机器人扫描车辆的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，包括停车机器人、待测车辆和两个设置于停车机器人前端下方两侧处的激光雷达扫描仪，停车机器人位于待测车辆的一侧，激光雷达扫描仪的一侧设置有安装座，安装座的一侧通过转轴转动连接有升降块，升降块的上表面中心处嵌设有丝杠套，安装座的另一侧设置有传动轴，停车机器人内部位于激光雷达扫描仪上方处设置有第二电机，第二电机的输出轴上连接有丝杠，丝杠穿过丝杠套，停车机器人内部还设有第一电机，第一电机的输出轴通过传动带与传动轴传动连接。本发明所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，可以对待测车辆的轴距、车长、轮胎宽度测量精准，防止机器人插取车辆过程中对车辆造成损害。
Description
技术领域
本发明涉及停车机器人领域，特别涉及一种停车机器人扫描车辆的装置及方法。
背景技术
随着停车机器人研发的不断深入，不少厂家为了减少对额外辅助停车设备的依赖，停车机器人自身需要带有车辆轴距识别功能，在针对不同轴距的车辆时可以灵活对车辆夹取；
目前市面上带车辆扫描功能的停车机器人多采用图像识别或者物理硬接触的方式，图像识别技术虽然目前已十分成熟，但需要保证拍摄图片的清晰度，来确保特征点提取准确，从而对车辆识别，但在停车场的某些实际环境下无法满足图像识别的条件，物理硬接触式，主要通过夹取机构上的传感器，当与轮胎接触后触发信号，控制夹紧装置可以开始夹紧，该方式故障率高、在某些情况下容易误触，从而造成对车辆的损害，该方式安全性不高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，包括停车机器人、待测车辆和两个设置于所述停车机器人前端下方两侧处的激光雷达扫描仪，所述停车机器人位于所述待测车辆的一侧，所述激光雷达扫描仪的一侧设置有安装座，所述安装座的一侧通过转轴转动连接有升降块，所述升降块的上表面中心处嵌设有丝杠套，所述安装座的另一侧设置有传动轴，所述停车机器人内部位于所述激光雷达扫描仪上方处设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有丝杠，所述丝杠穿过所述丝杠套，所述停车机器人内部还设有第一电机，所述第一电机的输出轴通过传动带与所述传动轴传动连接。
优选的，两个所述激光雷达扫描仪之间的连线与所述待测车辆的侧边平行。
优选的，所述停车机器人扫描车辆的方法，具体步骤如下：
(S1)、所述第二电机转动，带动丝杠转动，使所述升降块和、所述安装座同步升降，直至所述激光雷达扫描仪的高度与所述待测车辆轮胎中心高度一致；
(S2)、所述激光雷达扫描仪开始扫描，同时所述第一电机转动，通过所述传动带和所述传动轴带动所述安装座逆时针转动90°，使所述激光雷达扫描仪逆时针转动90°，完成对所述待测车辆轴距的测量；
(S3)、所述第一电机在步骤的基础上再次转动，使所述激光雷达扫描仪逆时针转动90°，完成对所述待测车辆车长的测量。
优选的，所述步骤(S2)中所述待测车辆轮胎宽度和轴距的测量算法具体如下：
经过所述激光雷达扫描仪扫描测量到激光雷达扫描仪与待测车辆同一个轮胎两侧之间的间距，设定为e和f；
若e＞f，则待测车辆的轮胎宽度l轮＝√(e2-f2)，若e＜f，则待测车辆的轴距l轮＝√(f2-e2)；
经过所述激光雷达扫描仪扫描测量到激光雷达扫描仪与其中一个待测车辆(3)轮胎内侧之间的间距，设定为a；
经过所述激光雷达扫描仪扫描测量到激光雷达扫描仪与另一个待测车辆轮胎内侧之间的间距，设定为b；
若a＞b，则待测车辆的轴距l轴＝2×l轮+√(a2-b2)，若a＜b，则待测车辆的轴距l轴＝2×l轮+√(b2-a2)。
优选的，所述步骤(S3)中所述待测车辆车长的测量算法具体如下：
经过所述激光雷达扫描仪扫描测量到激光雷达扫描仪与待测车辆其中一端之间的间距，设定为c；
经过所述激光雷达扫描仪扫描测量到激光雷达扫描仪与待测车辆另一端之间的间距，设定为d；
若c＞d，则待测车辆的车长l车＝√(c2-d2),若c＜d，则待测车辆的车长l车＝√(d2-c2)。
优选的，所述升降块的一侧中心处嵌设有轴承，所述转轴的一端套接在所述轴承内。
优选的，所述传动带采用弹性橡胶结构。
优选的，所述升降块的上表面中心处开设有贯穿所述升降块的通孔，所述丝杠套嵌设于所述通孔内。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中，通过在激光雷达扫描仪上的升降块上设置有丝杠，当丝杠在转动时，升降块可以在竖直方向上做升降运动，从而使得该装置可以适用于不同底盘高度的待测车辆进行测量使用，提升了该装置的适用范围；
2、本发明中，该装置可以同时对待测车辆的轴距、车长、轮胎宽度测量进行同步测量，且由于在停车机器人上同时设置两个激光雷达扫描仪，在对待测车辆的轴距、车长、轮胎宽度测量时，可以同步进行双向测量，而双向测量的结果可以相互校验，从而使得测量数据更加精确，防止机器人插取车辆过程中对车辆造成损害，而且利用该装置和方法可以减少对停车辅助设备(梳齿架、车抬板等)的依赖，为机器人夹紧轮胎装置提供车辆轴距数据支持。
附图说明
图1为本发明一种停车机器人扫描车辆的装置的正视图；
图2为本发明一种停车机器人扫描车辆的装置的俯视图；
图3为本发明一种停车机器人扫描车辆的装置中激光雷达扫描仪安装结构示意图；
图4为本发明一种停车机器人扫描车辆的装置中激光雷达扫描仪俯视图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-4所示，一种停车机器人扫描车辆的装置及方法,包括停车机器人1、待测车辆3和两个设置于停车机器人1前端下方两侧处的激光雷达扫描仪2，停车机器人1位于待测车辆3的一侧，激光雷达扫描仪2的一侧设置有安装座11，安装座11的一侧通过转轴10转动连接有升降块9，升降块9的上表面中心处嵌设有丝杠套8，安装座11的另一侧设置有传动轴12，停车机器人1内部位于激光雷达扫描仪2上方处设置有第二电机5，第二电机5的输出轴上连接有丝杠6，丝杠6穿过丝杠套8，停车机器人1内部还设有第一电机4，第一电机4的输出轴通过传动带7与传动轴12传动连接。
两个激光雷达扫描仪2之间的连线与待测车辆3的侧边平行。
升降块9的一侧中心处嵌设有轴承，转轴10的一端套接在轴承内。
传动带7采用弹性橡胶结构，这样的结构设置使得传动带7可以配合激光雷达扫描仪2的升降，不需要进行更换。
升降块9的上表面中心处开设有贯穿升降块9的通孔，丝杠套8嵌设于通孔内。
通过在激光雷达扫描仪2上的升降块9上设置有丝杠6，当丝杠6在转动时，升降块9可以在竖直方向上做升降运动，从而使得该装置可以适用于不同底盘高度的待测车辆3进行测量使用，提升了该装置的适用范围。
实施例2
如图1-4所示，停车机器人扫描车辆的方法，具体步骤如下：
(S1)、第二电机5转动，带动丝杠6转动，使升降块9和、安装座11同步升降，直至激光雷达扫描仪2的高度与待测车辆3轮胎中心高度一致；
(S2)、激光雷达扫描仪2开始扫描，同时第一电机4转动，通过传动带7和传动轴12带动安装座11逆时针转动90°，使激光雷达扫描仪2逆时针转动90°，完成对待测车辆3轴距的测量；
(S3)、第一电机4在步骤S2的基础上再次转动，使激光雷达扫描仪2逆时针转动90°，完成对待测车辆3车长的测量。
步骤(S2)中所述待测车辆(3)轮胎宽度和轴距的测量算法具体如下：
经过所述激光雷达扫描仪2扫描测量到激光雷达扫描仪2与待测车辆3同一个轮胎两侧之间的间距，设定为e和f；
若e＞f，则待测车辆3的轮胎宽度l轮＝√(e2-f2)，若e＜f，则待测车辆(3)的轴距l轮＝√(f2-e2)；
经过所述激光雷达扫描仪2扫描测量到激光雷达扫描仪2与其中一个待测车辆3轮胎内侧之间的间距，设定为a；
经过所述激光雷达扫描仪2扫描测量到激光雷达扫描仪2与另一个待测车辆3轮胎内侧之间的间距，设定为b；
若a＞b，则待测车辆3的轴距l轴＝2×l轮+√(a2-b2)，若a＜b，则待测车辆3的轴距l轴＝2×l轮+√(b2-a2)。
步骤(S3)中待测车辆3车长的测量算法具体如下：
经过激光雷达扫描仪2扫描测量到激光雷达扫描仪2与待测车辆3其中一端之间的间距，设定为c；
经过激光雷达扫描仪2扫描测量到激光雷达扫描仪2与待测车辆3另一端之间的间距，设定为d；
若c＞d，则待测车辆的车长l车＝√(c2-d2),若c＜d，则待测车辆的车长l车＝√(d2-c2)。
通过实施例1中的装置和实施例2中的方法，可以对待测车辆3的轴距、车长、轮胎宽度测量进行同步测量，且由于同时设置两个激光雷达扫描仪2，在对待测车辆3的轴距、车长、轮胎宽度测量时，可以同步进行双向测量，双向测量的结果可以相互校验，从而使得测量数据更加精确，防止机器人插取车辆过程中对车辆造成损害，而且利用该装置和方法可以减少对停车辅助设备(梳齿架、车抬板等)的依赖，为机器人夹紧轮胎装置提供车辆轴距数据支持。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，包括停车机器人(1)、待测车辆(3)和两个设置于所述停车机器人(1)前端下方两侧处的激光雷达扫描仪(2)，其特征在于，所述停车机器人(1)位于所述待测车辆(3)的一侧，所述激光雷达扫描仪(2)的一侧设置有安装座(11)，所述安装座(11)的一侧通过转轴(10)转动连接有升降块(9)，所述升降块(9)的上表面中心处嵌设有丝杠套(8)，所述安装座(11)的另一侧设置有传动轴(12)，所述停车机器人(1)内部位于所述激光雷达扫描仪(2)上方处设置有第二电机(5)，所述第二电机(5)的输出轴上连接有丝杠(6)，所述丝杠(6)穿过所述丝杠套(8)，所述停车机器人(1)内部还设有第一电机(4)，所述第一电机(4)的输出轴通过传动带(7)与所述传动轴(12)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，其特征在于：两个所述激光雷达扫描仪(2)之间的连线与所述待测车辆(3)的侧边平行。
3.根据权利要求1所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，其特征在于：所述停车机器人扫描车辆的方法，具体步骤如下：
(S1)、所述第二电机(5)转动，带动丝杠(6)转动，使所述升降块(9)和、所述安装座(11)同步升降，直至所述激光雷达扫描仪(2)的高度与所述待测车辆(3)轮胎中心高度一致；
(S2)、所述激光雷达扫描仪(2)开始扫描，同时所述第一电机(4)转动，通过所述传动带(7)和所述传动轴(12)带动所述安装座(11)逆时针转动90°，使所述激光雷达扫描仪(2)逆时针转动90°，完成对所述待测车辆(3)轮胎宽度和轴距的测量；
(S3)、所述第一电机(4)在步骤(S2)的基础上再次转动，使所述激光雷达扫描仪(2)逆时针转动90°，完成对所述待测车辆(3)车长的测量。
4.根据权利要求3所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，其特征在于：所述步骤(S2)中所述待测车辆(3)轮胎宽度和轴距的测量算法具体如下：
经过所述激光雷达扫描仪(2)扫描测量到激光雷达扫描仪(2)与待测车辆(3)同一个轮胎两侧之间的间距，设定为e和f；
若e＞f，则待测车辆(3)的轮胎宽度l轮＝√(e2-f2)，若e＜f，则待测车辆(3)的轴距l轮＝√(f2-e2)；
经过所述激光雷达扫描仪(2)扫描测量到激光雷达扫描仪(2)与其中一个待测车辆(3)轮胎内侧之间的间距，设定为a；
经过所述激光雷达扫描仪(2)扫描测量到激光雷达扫描仪(2)与另一个待测车辆(3)轮胎内侧之间的间距，设定为b；
若a＞b，则待测车辆(3)的轴距l轴＝2×l轮+√(a2-b2)，若a＜b，则待测车辆(3)的轴距l轴＝2×l轮+√(b2-a2)。
5.根据权利要求3所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，其特征在于：所述步骤(S3)中所述待测车辆(3)车长的测量算法具体如下：
经过所述激光雷达扫描仪(2)扫描测量到激光雷达扫描仪(2)与待测车辆(3)其中一端之间的间距，设定为c；
经过所述激光雷达扫描仪(2)扫描测量到激光雷达扫描仪(2)与待测车辆(3)另一端之间的间距，设定为d；
若c＞d，则待测车辆的车长l车＝√(c2-d2),若c＜d，则待测车辆的车长l车＝√(d2-c2)。
6.根据权利要求1所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，其特征在于：所述升降块(9)的一侧中心处嵌设有轴承，所述转轴(10)的一端套接在所述轴承内。
7.根据权利要求1所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，其特征在于：所述传动带(7)采用弹性橡胶结构。
8.根据权利要求1所述的一种停车机器人扫描车辆的装置及方法，其特征在于：所述升降块(9)的上表面中心处开设有贯穿所述升降块(9)的通孔，所述丝杠套(8)嵌设于所述通孔内。
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