[发明专利]一种协同式自主泊车机器人及控制方法

说明书

本发明公开了一种协同式自主泊车机器人及控制方法，采用四个独立机器人协同运输待停车辆，每个独立的机器人利用丝杠螺母收紧机构架起汽车车轮，机器人底盘采用麦克纳姆轮系底盘，四台机器人协作将待停车辆移送至停车位。与其他泊车方式相比，本发明提出的方案所需泊车面积更少，该机器人具有移动灵活、泊车效率高、对停车场空间利用效率高等特点，能够有效缓解停车压力；本发明采用丝杠螺母机构架起待停车辆，并采用焊接的方式将抬车板与前、后底盘框架固连，能够一定程度上提高自主泊车机器人的载重。

技术领域

本发明属于移动机器人技术领域，具体涉及一种协同式自主泊车机器人及控制方法。

背景技术

随着国民人均收入的增长，中国普通大众的消费能力显著提高，拥有家用轿车的家庭越来越多，导致了城市之中私家车数量呈爆发式增长，对于停车位的需求也大大增加。然而由于一线城市土地资源高度紧张，导致城市中的停车位供不应求，部分车主被迫将私家车停放在城市次干道上，造成城市局部道路同行困难，使得拥挤的城市交通进一步恶化；居民住宅区停车位不足，导致部分居民将私家车停放在道路两侧或者楼道门口，导致其他居民出行困难，甚至堵塞消防通道，严重影响小区秩序，造成安全隐患。

机械式立体车库由于其占地面积小、自动化程度高、安全性能良好，能够有效地解决公共场合及居民住宅区停车难的问题，其中，车辆交接是机械式立体车库工作过程中最为重要的一步。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种协同式自主泊车机器人及控制方法，可以实现自主泊车的目的。

一种协同式自主泊车机器人，包括至少四个自主移动模块；每个移动模块均包括底盘以及安装在底盘下方的四个麦克纳姆轮(8)构成的麦克纳姆轮系；所述底盘包括前半底盘(1)和后半底盘(2)；前半底盘(1)由两个固连在一起的框架组成，分别定义为前左框架和前右框架；后半底盘(2)也由两个固连在一起的框架组成，分别定义为后左框架和后右框架；

前左框架与前右框架之间以及后左框架与后右框架均通过支撑板(20)连接；支撑板(20)上安装有滚轮(22)；

前左框架和后左框架之间通过导向轴(12)连接，则半底盘(1)和后半底盘(2)可沿导向轴(12)相对运动。

较佳的，半底盘(1)和后半底盘(2)中一方的前后运动通过自动控制设备实现。

较佳的，所述自动控制设备包括收紧电机(14)、丝杠(16)和丝杠用螺母(17)；所述收紧电机(14)固定在前左框架或后左框架的其中一方上；收紧电机(14)输出轴连接丝杠(16)一端，丝杠(16)另一端通过丝杠用螺母(17)与另一方活动连接。

进一步的，所述丝杠(16)的另一端的端部通过导向轴固定架(18)与导向轴(12)的端部固定连接在一起。

较佳的，至少有两个互相平行的所述导向轴(12)。

较佳的，所述前左框架、前右框架、后左框架以及后右框架的每个框架下设置一个麦克纳姆轮(8)。

较佳的，前左框架与前右框架下的两个麦克纳姆轮(8)中的至少一个采用锥齿轮麦克纳姆轮；后左框架与后右框架下的两个麦克纳姆轮(8)中的至少一个采用锥齿轮麦克纳姆轮。

较佳的，所述支撑板(20)的中部下凹；中部下凹部分的上表面至少安装2个滚轮(22)。

一种用于权利要求1所述的协同式自主泊车机器人的控制方法，包括：控制前半底盘(1)或后半底盘(2)向远离对方的方向运动，控制麦克纳姆轮系的四个轮子运动，带动底盘运动到车辆的车轮附近，前右框架与后右框架之间的空隙对准车轮，底盘从外侧向内侧运动，插入到车轮两侧；待支撑板(20)的滚轮对准车轮外胎后，控制前半底盘(1)或后半底盘(2)向靠近对方的方向运动，直至将车轮抬起；四个车轮均抬起后，控制四个移动模块中的四个麦克纳姆轮系协同运动，将车辆移动到指定位置。