CN209538766U - 一种停车机器人及停车系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于移载待停车辆的停车机器人及停车系统，涉及停车技术领域。停车机器人包括至少两台运输车，至少两台运输车中的任意一台运输车包括车体、夹持机构和控制装置；夹持机构连接于车体，控制装置连接于车体，控制装置电性连接于夹持机构，控制装置被构造为控制车体的运动以及夹持机构的运动；其中，至少两台运输车中的控制装置之间无线连接，以使得至少两台运输车中的每一个车体运动至待停车辆的底部后，共同夹持待停车辆的车轮。停车机器人通过至少两台运输车的多车移动和夹持，在对待停车辆进行移载停车时，能够自动可调，适应地面能力更强，单台运输车体积较小，使得停车机器人的活动范围更大。

Description

一种停车机器人及停车系统

技术领域

本申请涉及停车技术领域，具体而言，涉及一种用于移载待停车辆的停车机器人及停车系统。

背景技术

近年来，随着我国车辆的急剧增加，停车场变得更加的拥挤和超负荷。在实际停车库应用中，存储车位数量、存储效率、投资效益是最重要的评价指标。在同等环境条件下，如何能兼顾这三个指标，开发一种简单、实用、可靠的智能停车机器人是智能停车产业未来的发展方向。

无人搬运车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁或光学等自动控制装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。现有的停车机器人结合AGV技术，大都采用梳齿式机构和托板式机构这两种主流的形式实现自动停车。前者靠梳齿机构交错运动装卸车辆，搬运车辆不需要其它工具，但是对停车精度及梳齿机构配合要求高，同时需要对现有停车场进行改造，成本较高；后者靠载车平板装卸车辆，在实际停车过程中停车精度有高有低，适应地面能力差，而实际存储车位数量有限，使得托板式机器人活动范围受限。

实用新型内容

本申请提供了一种停车机器人及停车系统，停车机器人用于对待停车辆进行移载入库，能够增强停车机器人停车的适用性以及增大停车机器人停车的活动范围。

第一方面，提供了一种停车机器人，停车机器人包括至少两台运输车；至少两台运输车中的任意一台运输车包括车体、夹持机构和控制装置；夹持机构连接于车体，控制装置连接于车体，控制装置电性连接于夹持机构，控制装置被构造为控制车体的运动以及夹持机构的运动；其中，至少两台运输车中的控制装置之间无线连接，以使得至少两台运输车中的每一个车体运动至待停车辆的底部后，共同夹持待停车辆的车轮。

上述技术方案，停车机器人通过至少两台运输车的多车移动和夹持，在对待停车辆进行移载停车时，能够自动可调，适应地面能力更强，单台运输车体积较小，使得停车机器人的活动范围更大。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实现方式中，包括两台运输车；两台运输车依次沿待停车辆的前后车轴的中心线的连线方向进入待停车辆的底部。

上述技术方案，两台运输车分别由待停车辆的车后(或者车前)进入车底，实现双车联动移动。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实现方式中，夹持机构包括两个夹持件组，两个夹持件组中的其中一个夹持件组活动连接于车体的一侧，两个夹持件组中的其中另一个夹持件组活动连接于车体的另一侧，使得两个夹持件组相对车体对称设置；连接于待停车辆的车轴中的其中一个车轴的两个车轮通过两个夹持件组夹持。

上述技术方案，两台运输车分别通过两个夹持件组夹持待停车辆的前轮和后轮，从而实现双车联动夹持。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实现方式中，控制装置包括控制器和多个测量器，多个测量器间隔设置于车体的周围，控制器连接于车体，控制器电性连接于多个测量器。

上述技术方案，通过两台运输车的控制装置的共同作用，以前后车轴的中心连线为基准参照线，实现双车联动移动。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的实现方式中，包括两台运输车；两台运输车依次由待停车辆的同一侧进入待停车辆的底部。

上述技术方案，两台运输车分别由待停车辆的同一侧(左侧或者右侧皆可)进入车底，实现双车联动移动。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第五种可能的实现方式中，夹持机构包括两个夹持件组，两个夹持件组中的其中一个夹持件组活动连接于车体的一侧，两个夹持件组中的其中另一个夹持件组活动连接于车体的另一侧，使得两个夹持件组相对车体对称设置；位于待停车辆的车轴的中心线的连线的一侧的两个车轮通过两个夹持件组夹持。

上述技术方案，两台运输车通过两个夹持件组夹持待停车辆的一侧前后轮，从而实现双车联动夹持。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第六种可能的实现方式中，控制装置包括控制器和多个测量器，多个测量器间隔设置于车体的周围，控制器连接于车体，控制器电性连接于多个测量器。

上述技术方案，通过两台运输车的控制装置的共同作用，以位于待停车辆的车轴中心线连线的一侧的两个车轮的连线为基准参照线，实现双车联动移动。

结合第一方面的第三种可能的实现方式或者第一方面的第六种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第七种可能的实现方式中，两台运输车中的任意一台运输车包括差速驱动机构；差速驱动机构包括两个差速轮、两个电机和两个连接轴，两个差速轮分别转动连接于两个连接轴的一端，两个连接轴的另一端分别连接于车体，两个电机分别转动连接于两个差速轮，两个电机分别电性连接于控制器。

上述技术方案，通过不同的电机驱动不同的差速轮，使同一轴上的两个差速轮的转速大小以及方向发生改变，从而实现运输车的行驶，以及改变运输车的转向；通过两个控制器共同控制，从而实现双车联动移动。

结合第一方面的第三种可能的实现方式或者第一方面的第六种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第八种可能的实现方式中，两台运输车中的任意一台运输车包括悬挂机构；悬挂机构包括液压驱动机构，液压驱动机构活动连接于车体，液压驱动机构电性连接于控制器。

上述技术方案，通过液压驱动机构驱动车体的升降；通过两个控制器共同控制，从而实现双车联动升降。

第二方面，提供了一种停车系统，停车系统包括第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中的停车机器人；停车系统还包括车库，停车机器人被构造为用于运载待停车辆移至车库。

上述技术方案，停车系统具有自动停车功能，适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一个可选实施例中停车机器人的结构示意图；

图2为本申请一个可选实施例中夹持件组的结构示意图；

图3为本申请一个可选实施例中停车机器人在第一视角下的运动状态示意图；

图4为本申请一个可选实施例中停车机器人在第二视角下的运动状态示意图；

图5为本申请一个可选实施例中停车机器人在第三视角下的运动状态示意图。

图标：10-停车机器人；20-车轮；100-运输车；110-车体；120-夹持件组；130-控制装置；132-控制器；134-测量器；140-差速驱动机构；150-悬挂机构；160-锂电池。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请的一个可选实施例提供了一种用于对待停车辆进行移载停车的停车机器人10，停车机器人10能够增强停车的适用性以及增大停车的活动范围。

请参考图1，图1示出了本申请一个可选实施例提供的停车机器人10的具体结构。

停车机器人10包括两台运输车100。前后放置的两台运输车100的结构构造相同，两台运输车100均分别包括车体110、夹持机构、控制装置130、悬挂机构150和四个差速驱动机构140。

需要说明的是，本申请实施例中，描述位置关系的“前后”等词语是基于说明书附图中的各个部件的摆放位置来决定的，后文不再赘述。

车体110用于安装运输车100的其他部件，车体110包括底盘。夹持机构包括两个夹持件组120，其中前面一台运输车100中的两个夹持件组120设置在底盘靠前的方向，后面一台运输车100中的两个夹持件组120设置在底盘靠后的方向。两个夹持件组120分别设置在底盘的两侧，并且两个夹持件组120相对于底盘对称设置。请同时参考图2所示，图2示出了本申请一个可选实施例提供的夹持件组120的具体结构，一个夹持件组120包括两个夹持杆(图中未标出)、两个液压伸缩杆和两个液压驱动缸。两个夹持杆的一端分别铰接于底盘，并且两个夹持杆对称间隔设置，两个夹持杆的另一端伸出底盘，使得当运输车100停在待停车辆的底部的中间位置时，两个夹持杆能够置于待停车辆的车轮20的下端。两个液压伸缩杆的一端分别铰接于两个夹持杆的中间位置，两个液压伸缩杆的另一端分别连接有两个液压驱动缸；液压驱动缸设置在底盘上，并且通过导线与控制器132电性连接。其中导线是用作电线电缆的导电材料。

控制装置130包括一个控制器132和四个测量器134，测量器134为激光雷达，控制器132为车载控制器，车载控制器可以选用PLC(Programmable Logic Controlle，可编程逻辑)控制器。四个测量器134分别设置在底盘的前后左右四个方位上，四个测量器134通过导线与PLC控制器电性连接。

需要说明的是，本申请实施例并不限定控制器132的具体形式以及测量器134的具体数量，在其他一些可选实施例中，控制器132也可以选用工控机或者单片机，测量器134的数量也可以是六个或其他数量，测量器134的数量为六个时，底盘的前侧的左右两端分别设置一个测量器134，对应地，底盘的后侧的左右两端分别设置一个测量器134，底盘的左右两侧分别设置一个测量器134。

悬挂机构150包括液压驱动机构，液压驱动机构包括比例阀、激光测距仪和单作用式液压缸，单作用式液压缸具有升降活塞。激光测距仪设置在底盘上，并通过导线与控制器132电性连接；比例阀设置在底盘上，并通过导线与控制器132电性连接，比例阀与单作用式液压缸连通；单作用式液压缸的一端连接于差速驱动机构140，单作用式液压缸的另一端与底盘的下端连接，使得升降活塞可抬起底盘或下降底盘。

每个差速驱动机构140包括两个差速轮(图中未示出)、两个电机(图中未示出)和两个连接轴(图中未示出)。一个连接轴的一端通过联轴器连接一个差速轮，两个连接轴的未连接差速轮的另一端分别连接于支撑架，支撑架用于连接单作用式液压缸。两个电机分别设置在支撑架上，其中一个电机的输出轴连接有一个同步轮，同步轮通过传送带转动连接于一个差速轮；电机通过导线电性连接于控制器132。一个差速驱动机构140作为一台运输车100的一个运动组件，四个差速驱动机构140分别设置在运输车100的车体110下端的四个方向位置，如图1所示，通过车体110下端同一方向上的两个差速轮的不同转速或不同转向来控制该台运输车100中该处方向的运动变化，通过四个差速驱动机构140的共同配合实现一台运输车100的转向、前进以及后退。

底盘的中心处设置有锂电池160，锂电池160用于给测量器134、控制器132以及电机供电。

请继续参考图3-图5，图3示出了本申请一个可选实施例提供的停车机器人10在第一视角下的运动状态图，图4示出了本申请一个可选实施例提供的停车机器人10在第二视角下的运动状态图，图3示出了本申请一个可选实施例提供的停车机器人10在第三视角下的运动状态图。为了描述方便，其中定义C₁表示待停车辆的后车轴的中心点；C₂表示待停车辆的前车轴的中心点；α表示在投影到同一平面(平行于地面)上后，运输车100与C₁、C₂连线之间的夹角；L表示在投影到同一平面(平行于地面)上后，运输车100与待停车辆的一侧之间的距离；D表示在投影到同一平面(平行于地面)上后，前后两个运输车100之间的距离。

停车机器人10在工作中首先会让两台运输车100依次沿待停车辆的前后车轴的中心线的连线方向(即C₁C₂连线方向)，由待停车辆的车前方进入待停车辆的底部，实现双车联动移动。

请参考图3所示，前面一台运输车100首先依靠前侧的测量器134对待停车辆的两个前轮轮胎进行扫描，将扫描的数据传输至控制器132中，获取两个轮胎垂直投射到水平面的投影，投影为一条线段，线段的中点为C₂(图中未标出，请参考图5所示)。为了确保前面一台运输车100从待停车辆的正中心进入，保证其左右位置L、夹角α、距离D在要求的范围内，需要通过测量器134在运输车100的运动过程中不断对运输车100的运行轨迹进行扫描，将扫描的数据传输至控制器132中，与待停车辆的投影数据进行对比，从而得到修正的运动数据命令；控制器132再将此运动数据命令传送至差速驱动机构140中的电机；通过电机分别控制每一个差速轮的运动，使差速轮的转速发生变化，实现该运输车100的转向；通过电机分别控制差速轮的转向，实现该运输车100的前进和后退。

请参考图4所示，前面一台运输车100全部进入待停车辆的底部后，后面一台运输车100重复前面一台运输车100的运动方式。同时后面一台运输车100前侧的测量器134对前面一台运输车100进行扫描，判断距离D的数据大小，如发现距离D不同，则通过控制器132对差速驱动机构140进行控制，调整差速轮(图中未示出)的转速，使第二辆运输车100保持与第一辆运输车100的设定位置，实现双车联动，实时同向跟踪运动。

请参考图5所示，前面一台运输车100通过其前侧的测量器134对待停车辆的两个后轮轮胎进行扫描，将扫描的数据传输至控制器132中，获取两个轮胎垂直投射到水平面的投影，投影为一条线段，线段的中点为C₁；通过判断前面一台运输车100的左右两个夹持件组120的连线是否与C₁重合来控制前面一台运输车100停止运动，从而保证夹持件组120位于待停车辆的两个后轮轮胎的连线方向上。第二辆运输车100进入待停车辆的底部后，重复上述步骤，使得第二辆运输车100的两个夹持件组120的连线与C₂重合，最终实现调整两辆运输车100的前后位置。两辆运输车100到达指定位置后停止运动。通过两台运输车100的控制装置130的共同作用，以前后车轴的中心连线为基准参照线，实现双车联动移动至待停车辆的底端。

接着，两辆运输车100将对待停车辆进行双车联动移载停车作业。

两辆运输车100的控制器132相互之间可进行无线通讯，包括但不限于蓝牙、Wi-fi(Wireless Ethernet Compatibility Alliance，行动热点)、4G(the 4th Generationmobile communication technology，第四代移动通信技术)、5G(the 5th Generationmobile communication technology，第五代移动通信技术)等方式。其中前面一台运输车100的控制器132作为主控制端，能够对后面一台运输车100的控制器132发出指令。

首先，两辆运输车100同时通过控制器132对悬挂机构150中的比例阀进行控制，从而调整单作用式液压缸对运输车100的车体110进行升降，其中升降的数值通过激光测距仪监控，使得夹持件组120处于车轮20轮胎的中部位置；然后通过控制器132对夹持件组120中的液压驱动缸进行控制，从而使夹持杆同步张开，夹紧车轮20轮胎并将轮胎抬起，从而抬起待停车辆，如图2所示；接着控制差速驱动机构140对运输车100进行运动控制，进行同步移载；在同步移载过程中，通过测量器134的测量，获取两台运输车100在移载过程中的前后距离数据以及左右间隔距离的数据，通过前面一台运输车100中的控制器132进行双车联动数据分析计算，发出双车联动指令，通过无线通讯传送至后面一台运输车100的控制器132，最终实现两辆运输车100的同步联动。

需要说明的是，本申请实施例也可以从待停车辆的车后进入待停车辆的底部。

需要说明的是，本申请实施例并不限定运输车100的具体数量，在其他一些可选实施例中，运输车100的数量也可以为三个或其他数量，运输车100的具体数量与待停车辆的车轴数量一致，以保证一台运输车100能够对应地夹持待停车辆的一个车轴上的一组车轮20。停车机器人10通过至少两台运输车100的多车移动和夹持，在对待停车辆进行移载停车时，能够自动可调，适应地面能力更强，单台运输车100体积较小，使得停车机器人10的活动范围更大。

此外，本申请另一个实施例提供了停车机器人10的另一种双车联动移动至待停车辆的底端的运动方式。

两台运输车100依次由待停车辆的同一侧进入待停车辆的底部，可以是从待停车辆的左侧进入或者右侧进入待停车辆的车底。其中，基准参照线是待停车辆的同一侧的前后两个车轮20的连线。最终两台运输车100的夹持件组120分别停留在位于待停车辆的车轴中心线连线的同一侧的前后两个车轮20的下方。而两台运输车100在移动时的控制运行方式与前述实施例中的控制运行方式原理相同，不再赘述。

另外，本申请另一个实施例还提供了一种停车系统，停车系统包括上述实施例中的停车机器人10，停车系统还包括车库，停车机器人10被构造为用于运载待停车辆移至车库。停车系统具有自动停车功能，适用性强。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种停车机器人，用于移载待停车辆，其特征在于：

包括至少两台运输车；

所述至少两台运输车中的任意一台运输车包括车体、夹持机构和控制装置；

所述夹持机构连接于所述车体，所述控制装置连接于所述车体，所述控制装置电性连接于所述夹持机构，所述控制装置被构造为控制所述车体的运动以及所述夹持机构的运动；

其中，所述至少两台运输车中的控制装置之间无线连接，以使得所述至少两台运输车中的每一个车体运动至所述待停车辆的底部后，共同夹持所述待停车辆的车轮。

2.根据权利要求1所述的停车机器人，其特征在于：

包括两台所述运输车；

所述两台运输车依次沿所述待停车辆的前后车轴的中心线的连线方向进入所述待停车辆的底部。

3.根据权利要求2所述的停车机器人，其特征在于：

所述夹持机构包括两个夹持件组，所述两个夹持件组中的其中一个夹持件组活动连接于所述车体的一侧，所述两个夹持件组中的其中另一个夹持件组活动连接于所述车体的另一侧，使得所述两个夹持件组相对所述车体对称设置；

连接于所述待停车辆的车轴中的其中一个车轴的两个车轮通过所述两个夹持件组夹持。

4.根据权利要求3所述的停车机器人，其特征在于：

所述控制装置包括控制器和多个测量器，所述多个测量器间隔设置于所述车体的周围，所述控制器连接于所述车体，所述控制器电性连接于所述多个测量器。

5.根据权利要求1所述的停车机器人，其特征在于：

包括两台所述运输车；

所述两台运输车依次由所述待停车辆的同一侧进入所述待停车辆的底部。

6.根据权利要求5所述的停车机器人，其特征在于：

所述夹持机构包括两个夹持件组，所述两个夹持件组中的其中一个夹持件组活动连接于所述车体的一侧，所述两个夹持件组中的其中另一个夹持件组活动连接于所述车体的另一侧，使得所述两个夹持件组相对所述车体对称设置；

位于所述待停车辆的车轴的中心线的连线的一侧的两个车轮通过所述两个夹持件组夹持。

7.根据权利要求6所述的停车机器人，其特征在于：

所述控制装置包括控制器和多个测量器，所述多个测量器间隔设置于所述车体的周围，所述控制器连接于所述车体，所述控制器电性连接于所述多个测量器。

8.根据权利要求4或7所述的停车机器人，其特征在于：

两台所述运输车中的任意一台运输车包括差速驱动机构；

所述差速驱动机构包括两个差速轮、两个电机和两个连接轴，两个所述差速轮分别转动连接于两个所述连接轴的一端，两个所述连接轴的另一端分别连接于所述车体，两个所述电机分别转动连接于两个所述差速轮，两个所述电机分别电性连接于所述控制器。

9.根据权利要求4或7所述的停车机器人，其特征在于：

两台所述运输车中的任意一台运输车包括悬挂机构；

所述悬挂机构包括液压驱动机构，所述液压驱动机构活动连接于所述车体，所述液压驱动机构电性连接于所述控制器。

10.一种停车系统，其特征在于：

所述停车系统具有权利要求1-9中任一项所述的停车机器人；

所述停车系统还包括车库，所述停车机器人被构造为用于运载所述待停车辆移至所述车库。