[发明专利]用于堆垛式立体车库中自动泊车机器人

说明书

技术领域

本发明涉及堆垛式立体车库中自动泊车机器人，属于机械电子技术领域。

背景技术

随着城市交通的发展，机动车数量飞速增加同停车设施缓慢增长之间的矛盾越来越严重。通过对部分城市停车状况的调查显示，目前我国城市机动车辆的停车位的满足率只有20％左右。同时城市土地资源和城市生活节奏严重限制了占地面积大，存取车辆效率低的停车库发展，所以解决此类问题关键是开发高效高土地利用率的立体车库。堆垛式立体车库是立体车库中技术含量高的一类。堆垛式立体车库的核心部分就是自动泊车机器人。应用这种机器人搬运系统，可以实现无钢架车位，并满足国内消防规范中关于防火分隔和耐火时间两个指标的要求，结构简洁，占用车位高度较小。

目前的自动泊车机器人，比如德国PAILS公司的自动泊车机器人，是采用纵向双边抬车轮行走的方式。该机器人定位待搬运汽车轮胎的方式为检测汽车两个后轮的位置，通过自动调节起重臂的位置去抬起汽车。此方式对待搬运车辆的车型限制较多。另外由于该机器人进入车底的方式为平行于车身方向，使得机器人的长度变长，增加了堆垛式车库中升降机的尺寸，从而降低了整个堆垛式车库空间利用率。

国内对于自动泊车机器人的研究也是通过夹持汽车轮胎方式起重汽车，其中起重臂的工作通过液压系统来完成，在很小的空间中，液压系统需要定做，需要较高的成本，不太适合大规模生产。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供了一种利用电机作为动力源，以进入待搬运汽车车底的方式为垂直于车身方向进行自动泊车堆垛式立体车库中自动泊车机器人，本机器人能够定位到汽车车身中心位置。

为了达到上述发明目的，本发明一种堆垛式立体车库中自动泊车机器人包括起重臂伸出机构，起重臂夹持机构，直线导向轮机构，和机器人骨架，及其控制系统，其特征在于起重臂伸出机构与起重臂夹持机构通过角钢焊接在一起。直线导向轮机构中的导向轮内嵌在起重臂伸出机构的推出导轨中。直线导向轮机构通过螺栓固定联接在机器人骨架上。

起重臂伸出机构，是伸出机构电动机通过连轴器与丝杠联结，丝杠与连轴器联结的一端装有深沟球轴承，另外一端是深沟球轴承和推力轴承共同作用的轴承组。丝杠及其轴承安装在轴承座A和轴承座B中。轴承座A和轴承座靠螺栓与机器人骨架联结。丝杠滑块通过螺纹连接在丝杠上，当丝杠旋转时，通过螺纹副，丝杠滑块沿丝杠直线运动。在丝杠滑块通过销轴与连杆铰接。连杆的另一端通过销轴与推出滑块铰接。推出导轨一端焊接在推出滑块上，另一端焊接在推出夹持臂上。

上述的直线导向轮内嵌在推出导轨中。推出导轨中焊接有导向轨，导向轨约束直线导向轮的运动方向。直线导向轮通过轴承与支撑轴联结，并通过轮端盖和轴端挡圈将其固定在支撑轴上。支撑轴穿过轴支撑座，并焊接在支撑座上。轴支撑座焊接在支撑底座上，支撑底座通过螺栓与机器人骨架联结。

上述的起重臂夹持机构，是夹持机构电动机通过连轴器与蜗杆连接。蜗杆安装在蜗杆支撑座中，蜗杆支撑座通过螺栓与角钢联结。角钢焊接在推出滑块上。蜗杆与蜗轮啮合。蜗轮与齿轮A同轴。齿轮A与齿轮B啮合，齿轮B与轮胎夹持臂同轴。

上述的控制系统是：光电开关传感器安装在机器人驶入端顶部。增量式光电编码器安装在机器人的车轮上，与车轮同步旋转。压力传感器安装在轮胎夹持臂和推出夹持臂用来起重轮胎的表面上。光电开关传感器连接在单片机的通用输入输出接口上，提供开关量信号。光电编码器连接在单片机的外部中断接口，提供给脉冲信号。压力传感器输出端接A/D转换芯片，通过A/D转换芯片与单片机相连接。LCD液晶显示屏连接在单片机的通用输入输出接口上。

本发明与现有技术相比较，其具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明是一种利用电动机作为动力源，进入待搬运汽车车底的方式为垂直于车身方向的自动泊车机器人。机器人通过起重臂伸出机构和起重臂夹持机构配合完成夹持并抬起待搬运汽车轮胎的工作；起重臂伸出机构与起重臂夹持机构通过角钢焊接在一起。直线导向轮机构中的导向轮内嵌在起重臂伸出机构的推出导轨中。直线导向轮机构通过螺栓联接，固定在机器人骨架上。通过自动控制系统，计算待搬运汽车的中心位置并控制机器人到达汽车的中心位置。