CN110374380B - 一种agv的外侧夹胎配合滚轮结构 - Google Patents

Abstract

目前停车行业采用AGV相关技术进行车辆转运，通常使用载车板进行车辆位置交换。即使有采用无载车板方式，也存在结构复杂、制作成本高的缺点。本发明公开了一种外侧夹胎配合滚轮实现车辆交换的无载车板AGV，包括车架、行走系统、电控系统，还包括滚筒单元、夹胎举升单元、位置检测单元；其中滚筒单元、夹胎举升单元是在常规AGV的基础上专门设计，车架、行走系统、电控系统为常规AGV的必备装置，电控系统对于夹胎举升单元的控制则属于常规的机电控制，以简单、低成本的外侧夹胎配合滚轮实现AGV无载车板交换车辆，在保持AGV智能化程度高、运行效率高、停车便利性高的优点的前提下，相比目前技术具有较大的优越性。

Description

一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构

技术领域

本发明涉及停车设施领域，具体涉及在用于停车场运送车辆的AGV (AutomatedGuided Vehicles)采用外侧夹胎配合滚轮结构，目的是以相对简单的方式实现平面停车场以及停车设备的智能化停车。

背景技术

随着汽车保有量的增加，停车场地不足的问题日趋明显。由于AGV在物流领域已经得到广泛应用，最近几年已经有把AGV及相关技术引入到平面停车场的尝试，目的是提高停车场运行效率，改善停车便利性。还有厂商尝试把AGV应用在停车设备的车辆转运环节。AGV应用在平面停车场或者应用在停车设备，其中的AGV导引路线设置、行走路线规划、包括障碍检测、避让在内的运行控制等方面并无任何技术难度，关键问题在于如何在综合成本较低的前提下实现高效率的车辆位置交换。

AGV使用场景下的“车辆位置交换”，对于平面停车场，至少涉及如何把停放在预存区间的客户车辆转移至AGV、如何把停放在AGV的车辆转移至取车区域；对于停车设备，则除上述之外还涉及如何把停放在AGV的车辆转移至停车设备的停车位置以及如何把停放在停车设备停车位置的车辆转移至AGV。

为了解决上述问题，目前行业内有采用载车板进行车辆位置交换的做法，其中就包括申请公布号为CN108057472A、名称为“积木型智能停车场”的发明专利所公开的技术方案。该技术方案构思巧妙，在AGV小车内部设置有叉式举升机构，通过设置若干台AGV小车以及配套与停车位数量相同的载车板，车辆停放在载车板之上，通过AGV小车的举升机构承载载车板从而实现车辆的位置转移。该技术方案存在三个缺点：第一是AGV小车由于内部安装有叉式举升机构，故高度较高，停车时需要的垂直空间高度相对较高，这对室内停车场的建造成本带来不利影响。第二是载车板所需数量多，至少要与停车场的停车位数相同，这样就大幅增加了成本的投入。第三是根据使用经验，采用载车板进行车辆交换的运行效率低于无载车板技术方案。上述缺点影响到AGV在停车领域的推广应用。

目前在AGV应用在停车领域所采用的无载车板技术方案，普遍存在结构复杂、制作成本高的缺点；有采用直接顶升车辆底部的相对简单的做法，但这种做法容易对车辆的底部造成损害；也有采用从车辆侧面进入夹胎的技术方案，但这种方案要求车辆停放时车长方向平行于车道中心线方向，这对停车场的停车位设置带来不利影响。针对上述问题，申请号为“2019106276357”、名称为“一种夹胎配合滚轮实现车辆交换的AGV”的发明申请提出了一个中间设置有滚筒单元、夹胎单元、举升单元，配合车架、行走系统、电控系统的AGV的技术方案，简单、低成本实现AGV无载车板交换车辆。但是，这个技术方案的AGV对车辆中间区域的净空高度有一定的需求，对于运送跑车一类底盘较低的车辆，则车辆中间区域的净空高度或者难以满足。为了完满解决这个问题，需要对该技术方案进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提出一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构（同样属于无载车板技术方案），并据此配套在平面停车场以及停车设备使用。

本发明提出的一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构的技术方案，其特征在于：所述AGV包括车架、行走系统、电控系统，还包括滚筒单元、夹胎举升单元、位置检测单元；以下与方位相关的描述基于所述AGV长度方向中心线与停放车辆的车长方向中心线处于同一垂直平面的位置、且所述AGV行走系统的轮子与所述车辆的车轮所接触到的地面处于同一水平面之上，以所述AGV最先接触所述车辆的一端称为前端，并据此确定后端、左侧、右侧、上方、下方。

所述车架为矩形钢结构构件，用于安装所述行走系统、滚筒单元、夹胎举升单元、位置检测单元，左、右两侧的宽度大于所述车辆的宽度。

所述行走系统包括转向及位移驱动单元，安装在所述车架之上，用于支承所述车架并驱动所述车架实现位移；所述行走系统至少有四套，分别安装在所述车架的前端左侧、前端后侧位置以及后端左侧、后端右侧位置。

所述电控系统接收上一级控制系统的指令，接收行进路线相关传感器的信息，控制所述行走系统的运行，使得所述AGV能够根据运行的需要实现包括前进、后退、转向在内的各种位移动作；所述电控系统还负责接收所述位置检测单元的检测信号，对所述夹胎举升单元实施控制。

很明显，上述车架、行走系统、电控系统为常规AGV的必备装置，属于常规部件，电控系统对于夹胎举升单元的控制则属于常规的机电控制，因此，这里不作进一步的叙述；而滚筒单元、夹胎举升单元是在常规AGV的基础上专门设计，以下作详细描述。

所述滚筒单元共有两组，每一组由若干个无动力驱动、转动轴线相互平行、能够自由转动的滚筒组成，分别设置在所述车架的左、右两侧，从前端开始往后端连续排列，排列长度大于所述车辆前轮至后轮之间的中心距尺寸；这些滚筒的转动轴线与所述车架的车长方向中心线垂直，上部平面与水平面平行，下部平面离开地面，与地面不产生接触；所述两组滚筒单元分别用于承托所述车辆的两侧车轮。

所述夹胎举升单元分为两组，分别设置在所述车架前端的左侧区域以及右侧区域，包括举升部件、夹胎部件、水平位移部件。

所述举升部件为垂直设置的螺旋驱动副或者齿轮齿条驱动副或者液压油缸活塞驱动副，包括升降位移件、底座，还包括万向滚轮；所述升降位移件、底座分别对应所述驱动副的活动元件、固定元件；所述万向滚轮至少为一个，安装在底座的下方，始终与地面接触，对所述举升部件形成支承；所述举升部件具有非工作状态以及工作状态这两种极限位置状态，且两组夹胎举升单元的举升部件同时处于非工作状态或者同时处于工作状态；当所述举升部件处于非工作状态，所述升降位移件与所述底座之间的距离为最小，使得所述夹胎部件能够从非工作状态转换至工作状态或者从工作状态转换至非工作状态；当所述举升部件处于工作状态，所述升降位移件与所述底座之间的距离为最大，使得所述夹胎部件能够夹持并且举升所述车辆对应的轮胎处于最高位置。

所述夹胎部件安装在所述升降位移件的上方，包括前杆件、后杆件，所述前杆件、后杆件以所述夹胎部件的中心对称分布；两组夹胎部件的中心连线与所述车架的车长方向中心线垂直。

所述前杆件设置在所述夹胎部件的前端位置，由垂直零件和水平零件组成，所述垂直零件设置在所述举升部件的升降位移件之上，所述水平零件安装在所述垂直零件的上方端部。

所述后杆件设置在所述夹胎部件的后端位置，由垂直零件和水平零件组成，所述垂直零件设置在所述举升部件的升降位移件之上，所述水平零件安装在所述垂直零件的上方端部。

所述夹胎部件具有非工作状态以及工作状态这两种极限位置状态，且两组夹胎部件同时处于非工作状态或者同时处于工作状态；当所述夹胎部件处于非工作状态，所述前杆件、后杆件的水平零件处于所述车辆的外侧，所述车架从所述车辆的下方进入或者退出的时候，所述前杆件、后杆件件的水平零件不会触及所述车辆的外侧；当所述夹胎部件处于工作状态，所述夹胎部件位于所述车辆需要夹持的车轮的正下方，所述前杆件、后杆件件的水平零件分别位于所述车轮的前方和后方，对所述车轮形成夹持。

所述水平位移部件的作用是使得所述夹胎举升单元能够相对于所述车架作前/后水平直线往复位移。该水平位移部件是常规直线位移驱动部件，主要分为位移件以及固定件；其中，位移件设置在夹胎举升单元之上，固定件设置在车架之上，这里不作进一步叙述。

所述车架与所述夹胎举升单元无紧固联结，但对所述夹胎举升单元形成左、右方向的位移约束，只能允许所述夹胎举升单元在所述水平位移部件驱动下相对于所述车架作前/后水平直线往复位移；所述车架允许所述夹胎举升单元前/后水平直线往复位移的区间称为车架的约束区间。以上夹胎举升单元相对于车架的水平位移分别是夹胎举升单元举起车辆轮胎之后夹胎举升部件静止不动、车架前移或者后移以及夹胎举升单元放下车辆轮胎之后车架静止不动、夹胎举升单元后移或者前移复位。

所述位置检测单元与所述电控系统信号连接，设置在所述AGV的车架之上，用于检测所述车辆位于所述车架的位置，包括设置在所述车架前端、用于检测所述车辆车轮具体位置的车轮位置传感器。该位置检测单元是常规位置检测部件，设置数量和设置位置可以作出很多选择，这里不作进一步叙述。

所述一种外侧夹胎配合滚轮结构的AGV，其目的是实现车辆的位置交换；所述车辆位置交换包括“车辆进入运行”以及“车辆退出运行”这两种运行模式；所述车辆进入运行是指将停放在地面停车位位置或者停放在停车设备内部与地面齐平的停车位位置的指定车辆转移至所述AGV的上方的一系列运行步骤；所述车辆退出运行是指将停放在AGV上方的车辆转移至指定的地面停车位位置或者转移至停车设备内部与地面齐平的指定停车位位置的一系列运行步骤。空载的AGV或者承载有车辆的AGV按照规划路线运行属于常规的AGV运行操作，这里不作进一步叙述。

所述车辆进入运行的具体运行过程是：前提条件为所述车辆已经在停车位位置停放妥当，长度中心线与车道边线垂直；所述AGV的夹胎举升单元位于所述车架约束区间的前端位置，所述夹胎部件处于非工作状态，所述举升部件处于非工作状态；然后：

第一步，所述AGV运行至车架前端接近所述车辆，且长度方向中心线与所述车辆车长方向中心线处于同一垂直平面。

第二步，所述AGV向前位移，使得车架的前端进入所述车辆的下方；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮的中心线连线与两个所述夹胎举升单元的中心连线处于同一垂直平面的时候，发出信号触发所述AGV停止前移。

第三步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对所述车辆的第一对车轮形成夹持。

第四步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第一对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度。

第五步，所述AGV的车架向前位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第一对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮的正上方位置已经与所述滚筒单元位于前端的滚筒相对应，发出信号触发所述AGV的车架停止前移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架约束区间的后方位置。

第六步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第一对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到所述滚筒单元位于前端的滚筒、且所述滚筒对所述车辆的第一对车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态。

第七步，所述AGV的夹胎部件从工作状态转换成非工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别脱离对所述车辆的第一对车轮的夹持。

第八步，所述水平位移部件驱动所述夹胎举升单元从当前位于所述车架约束区间的后方位置开始向前方作水平直线位移，最终回到前方位置。

第九步，所述AGV继续向前位移，此时所述车辆的第一对车轮被所述滚筒单元的滚筒有效支承；由于所述车辆的第二对车轮仍然受到地面的支承、在前后方向保持静止，故所述AGV向前位移使得所述车辆的第一对车轮在所述滚筒单元的滚筒的连续支承下向所述AGV的车架后方同步滑移；当车轮位置传感器检测到所述车辆的第二对车轮的中心线连线与两个所述夹胎举升单元的中心连线处于同一垂直平面的时候，发出信号触发所述AGV停止前移。

第十步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对所述车辆的第二对车轮形成夹持。

第十一步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第二对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度。

第十二步，所述AGV的车架向前位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第二对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第二对车轮的正上方位置已经与所述滚筒单元位于前端的滚筒相对应，发出信号触发所述AGV的车架停止前移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架约束区间的后方位置。

第十三步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第二对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到所述滚筒单元位于前端的滚筒、且所述滚筒对所述车辆的第二对车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态。

至此，所述AGV已经实现对所述车辆的位置交换，所述车辆已经从所述停车位置转移至所述AGV的正上方，被所述AGV的滚筒单元的有效支承，所述车辆进入运行结束。

所述车辆退出运行的具体运行过程是：前提条件为所述车辆已经在所述AGV的正上方停放妥当，被所述滚筒单元的滚筒有效支承；所述AGV的夹胎举升单元位于所述车架约束空间的后端位置，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件处于非工作状态，夹胎部件处于夹持所述车辆的第二对车轮的工作状态；然后：

第一步，所述AGV承载所述车辆运行至进入指定的地面停车位的内部位置或者运行至进入停车设备与地面齐平的指定停车位的内部位置，且所述AGV的车架长度方向中心线与所述停车位的车长方向中心线处于同一垂直平面。

第二步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第二对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度。

第三步，所述AGV的车架向后位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第二对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；所述AGV的车架向后位移使得所述车辆的第一对车轮在所述滚筒单元的滚筒的连续支承下向所述AGV的车架前方同步滑移；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第二对车轮已经完全脱离与所述滚筒单元位于前端的滚筒的支承的时候，发出信号触发所述AGV的车架停止后移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架约束空间的前方位置。

第四步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第二对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到地面，且所述地面对所述车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态。

第五步，所述AGV的夹胎部件从工作状态转换成非工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别脱离对相应的所述车辆的第二对车轮的夹持。

第六步，所述水平位移部件驱动所述夹胎举升单元从当前位于所述车架空腔的前方位置开始向后方作水平直线位移，最终回到后方位置。

第七步，所述AGV继续向后位移，由于所述车辆的第二对车轮已经受到地面的支承、不能前后移动，故所述AGV向后位移使得所述车辆的第一对车轮在所述滚筒单元的滚筒的连续支承下向所述AGV的车架前方同步滑移；当车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮的中心线连线与两个所述夹胎举升单元的中心连线处于同一垂直平面的时候，发出信号触发所述AGV停止后移，此时，所述夹胎举升单元位于所述车架的空腔的后方位置。

第八步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对相应的所述车辆的第一对车轮实施夹持。

第九步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第一对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度。

第十步，所述AGV的车架向后位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第一对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮已经完全脱离与所述滚筒单元位于前端的滚筒的支承的时候，发出信号触发所述AGV的车架停止后移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架的空腔的前方位置。

第十一步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第一对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到地面，且所述地面对所述车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态。

第十二步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从工作状态转换成非工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别脱离对相应的所述车辆第一对车轮的夹持。

第十三步，所述AGV继续后移，最终退出所述停车位位置。

至此，所述AGV已经实现对所述车辆的位置交换，所述车辆已经从所述AGV的上方转移至指定的停车位位置，所述车辆退出运行结束。

当然，如果不考虑车辆的第一对车轮直接从AGV的滚筒之上直接滑落至地面而有可能产生的颠簸，则上述的第七步至第十三步可简化为：

第七步，所述AGV继续向后位移，由于所述车辆的第二对车轮已经受到地面的支承、不能前后移动，故所述AGV向后位移使得所述车辆的第一对车轮在所述滚筒单元的滚筒的连续支承下向所述AGV的车架前方同步滑移，直至所述车辆的第一对车轮经过所述滚筒单元的最前面的滚筒之后直接滑落至地面。

第八步，所述AGV继续后移，最终退出所述停车位位置。

优选地，所述夹胎举升单元的夹胎部件的前杆件、后杆件采用以下方式：所述前杆件的垂直零件是可旋转的，使得所述前杆件的水平杆件能够绕所述前杆件的垂直零件作水平摆动；所述后杆件的垂直零件是可旋转的，使得所述后杆件的水平杆件能够绕所述后杆件的垂直零件作水平摆动；当所述夹胎部件处于非工作状态的时候，所述前杆件的水平零件自所述前杆件的垂直零件端部向前方伸出、与所述车架车长方向平行，所述后杆件的水平零件自所述后杆件的垂直零件端部向后方伸出、与所述车架车长方向平行；当所述夹胎部件从非工作状态往工作状态转换的时候，位于左侧的所述前杆件的水平零件绕所述前杆件的垂直零件顺时针摆动90°，位于左侧的所述后杆件的水平零件绕所述后杆件的垂直零件逆时针摆动90°，对所述车辆的左侧车轮形成夹持状态；位于右侧的所述前杆件的水平零件绕所述前杆件的垂直零件逆时针摆动90°，位于右侧的所述后杆件的水平零件绕所述后杆件的垂直零件顺时针摆动90°，对所述车辆的右侧车轮形成夹持状态；上述运行的反方向运行即使得所述夹胎部件从工作状态转为非工作状态。

优选地，所述夹胎举升单元的夹胎部件的前杆件、后杆件的水平零件采用举升之前预夹紧、脱离夹持之后复位的方式；所述预夹紧是指前杆件与后杆件之间的距离尺寸不固定，能够作出调整；当前杆件、后杆件从非工作状态转换成工作状态、对所述车辆的车轮实施夹持之后，前杆件、后杆件的水平零件首先进行预夹紧动作，使得前杆件、后杆件的水平零件的相对距离缩短，直至前杆件、后杆件的水平零件的内侧分别触及被夹持的所述车辆的车轮外缘；当前杆件、后杆件从工作状态转换成非工作状态、脱离对所述车辆的车轮的夹持之后，前杆件、后杆件的水平零件随即进行复位动作，使得前杆件、后杆件的水平零件的相对距离扩大至初始距离尺寸。上述夹胎举升单元的夹胎部件的预夹紧以及复位动作，由常规的直线位移机构驱动，且已有相关成熟机构，这里不作赘述。

优选地，所述滚筒单元至少在所述车辆停放在所述AGV上方时有机会与所述车辆的车轮接触的那几个滚筒的位置增加设置刹车制动部件；当所述车辆停放在所述AGV上方的时候，所述刹车制动部件处于工作状态，使得相关滚筒不能转动，以增加所述车辆的停放稳定性。

优选地，所述滚筒单元环绕所述滚筒的外表面增加皮胶带，所述皮胶带的上方平面用于承托所述车辆的车轮。

本发明的有益之处在于：以简单、低成本的外侧夹胎配合滚轮的技术方案实现AGV无载车板交换车辆，并据此配套在平面停车场以及停车设备使用，在保持AGV智能化程度高、运行效率高、停车便利性高的优点的前提下，相比目前的载车板交换方式或者直接托举车辆底部的无载车板交换车辆方式具有较大的优越性，相比中间夹胎配合滚轮的技术方案也有重大改进，有利于AGV相关技术在停车领域的推广使用。

附图说明

图1至图3是本发明一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构其中一个实施例的结构简图。图中：1车辆；1-1左侧车轮；1-2右侧车轮；2-1左侧行走系统；2-2右侧行走系统；3-1左侧滚筒；3-2右侧滚筒；4-1左侧水平零件；4-2右侧水平零件；5-1左侧举升部件；5-2右侧举升部件；6地面；7车架中间部件。

图4至图14是本发明一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构其中一个实施例的车辆进入运行具体过程示意图。图中：1车辆；1-1a左前车轮；1-1b左后车轮；2-1a左前行走系统；2-1b左后行走系统；3-1左侧滚筒；4-1a左前水平零件；4-1b左后水平零件；5-1左侧举升部件；6地面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。

如图1、图2、图3所示，为本发明一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构其中一个实施例的结构简图。图1、图2、图3相当于从车道向停车位车辆观察的主视图；图中的中心线是停车位的中心线，同时也是停放在停车位的车辆以及准备承载车辆的AGV的中心线。

从图1可以看出，车辆1停放在地面6之上，左侧车轮1-1、右侧车轮1-2均与地面6接触。图中显示了AGV的行走系统其中的左侧行走系统2-1、右侧行走系统2-2；显示了滚筒单元其中的左侧滚筒3-1、右侧滚筒3-2；显示了夹胎举升单元其中的底座5；显示了夹胎举升单元的夹胎部件其中的左侧水平零件4-1、右侧水平零件4-2；显示了夹胎举升单元的左侧举升部件5-1、右侧举升部件5-2；显示了车架中间部件7。为清晰起见，夹胎举升单元的水平位移部件以及位置检测单元并无显示。

参考之前所述，考察图1、图2、图3可知，车架中间部件7的左侧依次为左侧滚筒3-1、左侧行走系统2-1以及左侧夹胎举升单元（图中显示了其中的夹胎部件的左侧水平零件4-1以及左侧举升部件5-1）；车架中间部件7的右侧依次为右侧滚筒3-2、右侧行走系统2-2以及右侧夹胎举升单元（图中显示了其中的夹胎部件的右侧水平零件4-2以及右侧举升部件5-2）。

图1显示夹胎举升单元的夹胎部件处于工作状态，分别对左侧车轮1-1、右侧车轮1-2形成夹持，但车辆1的左侧车轮1-1以及右侧车轮1-2均与地面6接触。

图2显示夹胎部件处于工作状态，分别对左侧车轮1-1、右侧车轮1-2形成夹持，且车辆1的左侧车轮1-1以及右侧车轮1-2分别与均与左侧滚筒3-1、右侧滚筒3-2接触，车辆1已经位于AGV的上方停放。

图3显示夹胎部件处于非工作状态，车辆1的左侧车轮1-1、右侧车轮1-2分别被左侧滚筒3-1、右侧滚筒3-2支承。

如图4至图14所示，为本发明一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构其中一个实施例的车辆进入运行具体过程示意图。这些图都是左侧视图，且只显示了车辆1（包括其中的左前车轮1-1a、左后轮1-1b）以及地面6，AGV只显示了其中的左前行走系统2-1a、左后行走系统2-1b，显示了滚筒单元其中的左侧滚筒3-1，显示了夹胎举升单元其中的左侧举升部件5-1以及左侧夹胎部件的左前水平零件4-1a、左后水平零件4-1b。

图4显示，车辆1停放在地面6之上。从前述可知：此时，车辆长度中心线与车道边线垂直，夹胎举升单元的举升部件处于非工作状态；夹胎举升单元的夹胎部件处于非工作状态（图中显示左前水平零件4-1a前伸、与车辆1的左侧外廓无接触，左后水平零件4-1b后伸、与车辆1的左侧外廓无接触），。

图4显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第一步： AGV运行至车架前端接近车辆1，且长度方向中心线与车辆1车长方向中心线处于同一垂直平面。图中可以看出，VGA的左前行走系统2-1a、左后行走系统2-1b的行走驱动轮与地面6接触，滚筒单元的左侧滚筒3-1的底部离开地面6、没有与地面6接触。

图4显示的状态还相当于前述车辆进入运行具体过程的第二步： AGV向前位移，使得车架的前端进入车辆1的下方。

图5显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第三步：AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对车辆1的第一对车轮形成夹持。图中显示了其中的左侧夹胎部件的左前水平零件4-1a顺时针旋转90°、左后水平零件4-1b逆时针旋转90°，对车辆1的第一对车轮（图中显示了其中的左后车轮1-1b）形成夹持。

图6显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第四步：AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举车辆1的第一对车轮（图中显示了其中的左后车轮1-1b）上升，直到车轮距离地面的垂直高度大于AGV的滚筒单元的滚筒（图中显示了其中的左侧滚筒3-1）的上方平面距离地面的垂直高度。

图7显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第五步：AGV的车架向前位移；由于夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆1的第一对车轮（图中显示了其中的左后车轮1-1b），使得夹胎举升单元以及车辆1不能跟随前移，处于相对静止状态。图中显示，车辆1的第一对车轮（图中显示了其中的左后车轮1-1b）的正上方位置已经与滚筒单元位于前端的滚筒相对应。

图8显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第六步：AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，车辆1的第一对车轮（图中显示了其中的左后车轮1-1b）跟随下降，直到车轮接触到滚筒单元位于前端的滚筒、且滚筒对所车辆1的第一对车轮形成有效支承；然后，夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态。

图9显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第七步：AGV的夹胎部件从工作状态转换成非工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别脱离对车辆1的第一对车轮的夹持。图中显示其中的左侧夹胎部件的左前水平零件4-1a逆时针旋转90°、左后水平零件4-1b顺时针旋转90°，脱离对左后车轮1-1b的夹持。

前述车辆进入运行具体过程的第八步（水平位移部件驱动夹胎举升单元从当前位于车架约束区间的后方位置开始向前方作水平直线位移，最终回到前方位置）在图中没有显示。

图10显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第九步：AGV继续向前位移，此时车辆1的第一对车轮（图中显示了其中的左后车轮1-1b）被滚筒单元的滚筒有效支承；由于车辆1的第二对车轮（图中显示了其中的左前车轮1-1a）仍然受到地面6的支承、在前后方向保持静止，故AGV向前位移使得车辆1的第一对车轮（图中显示了其中的左后车轮1-1b）在滚筒单元的滚筒（图中显示了其中的左侧滚筒3-1）的连续支承下向AGV的车架后方同步滑移。

图11的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第十步：AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对所述车辆的第二对车轮形成夹持。图中显示了其中的左侧夹胎部件的左前水平零件4-1a顺时针旋转90°、左后水平零件4-1b逆时针旋转90°，对车辆1的第二对车轮（图中显示了其中的左前车轮1-1a）形成夹持。

图12显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第十一步：AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举车辆1的第二对车轮（图中显示了其中的左前车轮1-1a）上升，直到车轮距离地面的垂直高度大于AGV的滚筒单元的滚筒（图中显示了其中的左侧滚筒3-1）的上方平面距离地面的垂直高度。。

图13显示的状态相当于前述车辆进入运行具体过程的第十二步：AGV的车架向前位移；由于夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆1的第二对车轮（图中显示了其中的左前车轮1-1a），使得夹胎举升单元以及车辆1不能跟随前移，处于相对静止状态。图中显示，车辆1的第二对车轮（图中显示了其中的左前车轮1-1a）的正上方位置已经与滚筒单元位于前端的滚筒相对应。

图14显示的状态相于前述车辆进入运行具体过程的第十三步：AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，车辆1的第二对车轮（图中显示了其中的左前车轮1-1a）跟随下降，直到车轮接触到滚筒单元位于前端的滚筒、且滚筒对车辆1的第二对车轮形成有效支承；然后，夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态。

至此，AGV已经实现对车辆1的位置交换，车辆1已经从停车位置转移至AGV的正上方，被AGV有效支承，车辆进入运行结束。

车辆退出运行与车辆进入基本上属于逆运行性质，其具体过程可以参照前述文字以及参考附图得出，这里不作赘述。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构，其特征在于：所述AGV包括车架、行走系统、电控系统，还包括滚筒单元、夹胎举升单元、位置检测单元；以下与方位相关的描述基于所述AGV长度方向中心线与停放车辆的车长方向中心线处于同一垂直平面的位置、且所述AGV行走系统的轮子与所述车辆的车轮所接触到的地面处于同一水平面之上，以所述AGV最先接触所述车辆的一端称为前端，并据此确定后端、左侧、右侧、上方、下方；

所述车架为矩形钢结构构件，用于安装所述行走系统、滚筒单元、夹胎举升单元、位置检测单元，左、右两侧的宽度大于所述车辆的宽度；

所述行走系统包括转向及位移驱动单元，安装在所述车架之上，用于支承所述车架并驱动所述车架实现位移；所述行走系统至少有四套，分别安装在所述车架的前端左侧、前端后侧位置以及后端左侧、后端右侧位置；

所述电控系统接收上一级控制系统的指令，接收行进路线相关传感器的信息，控制所述行走系统的运行，使得所述AGV能够根据运行的需要实现包括前进、后退、转向在内的各种位移动作；所述电控系统还负责接收所述位置检测单元的检测信号，对所述夹胎举升单元实施控制；

所述滚筒单元共有两组，每一组由若干个无动力驱动、转动轴线相互平行、能够自由转动的滚筒组成，分别设置在所述车架的左、右两侧，从前端开始往后端连续排列，排列长度大于所述车辆前轮至后轮之间的中心距尺寸；这些滚筒的转动轴线与所述车架的车长方向中心线垂直，上部平面与水平面平行，下部平面离开地面，与地面不产生接触；所述两组滚筒单元分别用于承托所述车辆的两侧车轮；

所述夹胎举升单元分为两组，分别设置在所述车架前端的左侧区域以及右侧区域，包括举升部件、夹胎部件、水平位移部件；

所述举升部件为垂直设置的螺旋驱动副或者齿轮齿条驱动副或者液压油缸活塞驱动副，包括升降位移件、底座，还包括万向滚轮；所述升降位移件、底座分别对应所述驱动副的活动元件、固定元件；所述万向滚轮至少为一个，安装在底座的下方，始终与地面接触，对所述举升部件形成支承；所述举升部件具有非工作状态以及工作状态这两种极限位置状态，且两组夹胎举升单元的举升部件同时处于非工作状态或者同时处于工作状态；当所述举升部件处于非工作状态，所述升降位移件与所述底座之间的距离为最小，使得所述夹胎部件能够从非工作状态转换至工作状态或者从工作状态转换至非工作状态；当所述举升部件处于工作状态，所述升降位移件与所述底座之间的距离为最大，使得所述夹胎部件能够夹持并且举升所述车辆对应的轮胎处于最高位置；

所述夹胎部件安装在所述升降位移件的上方，包括前杆件、后杆件，所述前杆件、后杆件以所述夹胎部件的中心对称分布；两组夹胎部件的中心连线与所述车架的车长方向中心线垂直；

所述前杆件设置在所述夹胎部件的前端位置，由垂直零件和水平零件组成，所述垂直零件设置在所述举升部件的升降位移件之上，所述水平零件安装在所述垂直零件的上方端部；

所述后杆件设置在所述夹胎部件的后端位置，由垂直零件和水平零件组成，所述垂直零件设置在所述举升部件的升降位移件之上，所述水平零件安装在所述垂直零件的上方端部；

所述夹胎部件具有非工作状态以及工作状态这两种极限位置状态，且两组夹胎部件同时处于非工作状态或者同时处于工作状态；当所述夹胎部件处于非工作状态，所述前杆件、后杆件的水平零件处于所述车辆的外侧，所述车架从所述车辆的下方进入或者退出的时候，所述前杆件、后杆件件的水平零件不会触及所述车辆的外侧；当所述夹胎部件处于工作状态，所述夹胎部件位于所述车辆需要夹持的车轮的正下方，所述前杆件、后杆件件的水平零件分别位于所述车轮的前方和后方，对所述车轮形成夹持；

所述水平位移部件的作用是使得所述夹胎举升单元能够相对于所述车架作前/后水平直线往复位移；

所述车架与所述夹胎举升单元无紧固联结，但对所述夹胎举升单元形成左、右方向的位移约束，只能允许所述夹胎举升单元在所述水平位移部件驱动下相对于所述车架作前/后水平直线往复位移；所述车架允许所述夹胎举升单元前/后水平直线往复位移的区间称为车架的约束区间；

所述位置检测单元与所述电控系统信号连接，设置在所述AGV的车架之上，用于检测所述车辆位于所述车架的位置，包括设置在所述车架前端、用于检测所述车辆车轮具体位置的车轮位置传感器。

2.根据权利要求1所述一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构，采用所述结构制作的AGV实现车辆位置交换的方式的特征在于：所述车辆位置交换包括“车辆进入运行”以及“车辆退出运行”这两种运行模式；所述车辆进入运行是指将停放在地面停车位位置或者停放在停车设备内部与地面齐平的停车位位置的指定车辆转移至所述AGV的上方的一系列运行步骤；所述车辆退出运行是指将停放在AGV上方的车辆转移至指定的地面停车位位置或者转移至停车设备内部与地面齐平的指定停车位位置的一系列运行步骤；

所述车辆进入运行的具体运行过程是：前提条件为所述车辆已经在停车位位置停放妥当，长度中心线与车道边线垂直；所述AGV的夹胎举升单元位于所述车架约束区间的前端位置，所述夹胎部件处于非工作状态，所述举升部件处于非工作状态；然后：

第一步，所述AGV运行至车架前端接近所述车辆，且长度方向中心线与所述车辆车长方向中心线处于同一垂直平面；

第二步，所述AGV向前位移，使得车架的前端进入所述车辆的下方；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮的中心线连线与两个所述夹胎举升单元的中心连线处于同一垂直平面的时候，发出信号触发所述AGV停止前移；

第三步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对所述车辆的第一对车轮形成夹持；

第四步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第一对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度；

第五步，所述AGV的车架向前位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第一对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮的正上方位置已经与所述滚筒单元位于前端的滚筒相对应，发出信号触发所述AGV的车架停止前移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架约束区间的后方位置；

第六步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第一对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到所述滚筒单元位于前端的滚筒、且所述滚筒对所述车辆的第一对车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态；

第七步，所述AGV的夹胎部件从工作状态转换成非工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别脱离对所述车辆的第一对车轮的夹持；

第八步，所述水平位移部件驱动所述夹胎举升单元从当前位于所述车架约束区间的后方位置开始向前方作水平直线位移，最终回到前方位置；

第九步，所述AGV继续向前位移，此时所述车辆的第一对车轮被所述滚筒单元的滚筒有效支承；由于所述车辆的第二对车轮仍然受到地面的支承、在前后方向保持静止，故所述AGV向前位移使得所述车辆的第一对车轮在所述滚筒单元的滚筒的连续支承下向所述AGV的车架后方同步滑移；当车轮位置传感器检测到所述车辆的第二对车轮的中心线连线与两个所述夹胎举升单元的中心连线处于同一垂直平面的时候，发出信号触发所述AGV停止前移；

第十步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对所述车辆的第二对车轮形成夹持；

第十一步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第二对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度；

第十二步，所述AGV的车架向前位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第二对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第二对车轮的正上方位置已经与所述滚筒单元位于前端的滚筒相对应，发出信号触发所述AGV的车架停止前移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架约束区间的后方位置；

第十三步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第二对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到所述滚筒单元位于前端的滚筒、且所述滚筒对所述车辆的第二对车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态；

至此，所述AGV已经实现对所述车辆的位置交换，所述车辆已经从所述停车位置转移至所述AGV的正上方，被所述AGV的滚筒单元的有效支承，所述车辆进入运行结束；

所述车辆退出运行的具体运行过程是：前提条件为所述车辆已经在所述AGV的正上方停放妥当，被所述滚筒单元的滚筒有效支承；所述AGV的夹胎举升单元位于所述车架约束空间的后端位置，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件处于非工作状态，夹胎部件处于夹持所述车辆的第二对车轮的工作状态；然后：

第一步，所述AGV承载所述车辆运行至进入指定的地面停车位的内部位置或者运行至进入停车设备与地面齐平的指定停车位的内部位置，且所述AGV的车架长度方向中心线与所述停车位的车长方向中心线处于同一垂直平面；

第二步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第二对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度；

第三步，所述AGV的车架向后位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第二对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；所述AGV的车架向后位移使得所述车辆的第一对车轮在所述滚筒单元的滚筒的连续支承下向所述AGV的车架前方同步滑移；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第二对车轮已经完全脱离与所述滚筒单元位于前端的滚筒的支承的时候，发出信号触发所述AGV的车架停止后移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架约束空间的前方位置；

第四步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第二对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到地面，且所述地面对所述车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态；

第五步，所述AGV的夹胎部件从工作状态转换成非工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别脱离对相应的所述车辆的第二对车轮的夹持；

第六步，所述水平位移部件驱动所述夹胎举升单元从当前位于所述车架空腔的前方位置开始向后方作水平直线位移，最终回到后方位置；

第七步，所述AGV继续向后位移，由于所述车辆的第二对车轮已经受到地面的支承、不能前后移动，故所述AGV向后位移使得所述车辆的第一对车轮在所述滚筒单元的滚筒的连续支承下向所述AGV的车架前方同步滑移；当车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮的中心线连线与两个所述夹胎举升单元的中心连线处于同一垂直平面的时候，发出信号触发所述AGV停止后移，此时，所述夹胎举升单元位于所述车架的空腔的后方位置；

第八步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从非工作状态转换成工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别对相应的所述车辆的第一对车轮实施夹持；

第九步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直上升，托举所述车辆的第一对车轮上升，直到所述车轮距离地面的垂直高度大于所述AGV的滚筒单元的滚筒的上方平面距离地面的垂直高度；

第十步，所述AGV的车架向后位移；由于所述夹胎举升单元通过万向滚轮被地面承托且承载有车辆的第一对车轮，使得所述夹胎举升单元以及所述车辆不能跟随前移，处于相对静止状态；当所述车轮位置传感器检测到所述车辆的第一对车轮已经完全脱离与所述滚筒单元位于前端的滚筒的支承的时候，发出信号触发所述AGV的车架停止后移；此时，所述夹胎举升单元位于所述车架的空腔的前方位置；

第十一步，所述AGV的夹胎举升单元的举升部件驱动夹胎部件垂直下降，所述车辆的第一对车轮跟随下降，直到所述车轮接触到地面，且所述地面对所述车轮形成有效支承；然后，所述夹胎举升单元的举升部件继续驱动夹胎部件垂直下降，最终处于非工作状态；

第十二步，所述AGV的夹胎举升单元的夹胎部件从工作状态转换成非工作状态，两组前杆件、后杆件的水平零件分别脱离对相应的所述车辆第一对车轮的夹持；

第十三步，所述AGV继续后移，最终退出所述停车位位置；

至此，所述AGV已经实现对所述车辆的位置交换，所述车辆已经从所述AGV的上方转移至指定的停车位位置，所述车辆退出运行结束。

3.根据权利要求1所述一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构，其特征在于：所述夹胎举升单元的夹胎部件的前杆件、后杆件采用以下方式：所述前杆件的垂直零件是可旋转的，使得所述前杆件的水平杆件能够绕所述前杆件的垂直零件作水平摆动；所述后杆件的垂直零件是可旋转的，使得所述后杆件的水平杆件能够绕所述后杆件的垂直零件作水平摆动；当所述夹胎部件处于非工作状态的时候，所述前杆件的水平零件自所述前杆件的垂直零件端部向前方伸出、与所述车架车长方向平行，所述后杆件的水平零件自所述后杆件的垂直零件端部向后方伸出、与所述车架车长方向平行；当所述夹胎部件从非工作状态往工作状态转换的时候，位于左侧的所述前杆件的水平零件绕所述前杆件的垂直零件顺时针摆动90°，位于左侧的所述后杆件的水平零件绕所述后杆件的垂直零件逆时针摆动90°，对所述车辆的左侧车轮形成夹持状态；位于右侧的所述前杆件的水平零件绕所述前杆件的垂直零件逆时针摆动90°，位于右侧的所述后杆件的水平零件绕所述后杆件的垂直零件顺时针摆动90°，对所述车辆的右侧车轮形成夹持状态；上述运行的反方向运行即使得所述夹胎部件从工作状态转为非工作状态。

4.根据权利要求1所述一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构，其特征在于：所述夹胎举升单元的夹胎部件的前杆件、后杆件的水平零件采用举升之前预夹紧、脱离夹持之后复位的方式；所述预夹紧是指前杆件与后杆件之间的距离尺寸不固定，能够作出调整；当前杆件、后杆件从非工作状态转换成工作状态、对所述车辆的车轮实施夹持之后，前杆件、后杆件的水平零件首先进行预夹紧动作，使得前杆件、后杆件的水平零件的相对距离缩短，直至前杆件、后杆件的水平零件的内侧分别触及被夹持的所述车辆的车轮外缘；当前杆件、后杆件从工作状态转换成非工作状态、脱离对所述车辆的车轮的夹持之后，前杆件、后杆件的水平零件随即进行复位动作，使得前杆件、后杆件的水平零件的相对距离扩大至初始距离尺寸。

5.根据权利要求1所述一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构，其特征在于：所述滚筒单元至少在所述车辆停放在所述AGV上方时有机会与所述车辆的车轮接触的那几个滚筒的位置增加设置刹车制动部件；当所述车辆停放在所述AGV上方的时候，所述刹车制动部件处于工作状态，使得相关滚筒不能转动，以增加所述车辆的停放稳定性。

6.根据权利要求1所述一种AGV的外侧夹胎配合滚轮结构，其特征在于：所述滚筒单元环绕所述滚筒的外表面增加皮胶带，所述皮胶带的上方平面用于承托所述车辆的车轮。

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