[發(fā)明專利]一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610364654.1
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105888338B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 張桂青;李成棟;高修崇;田崇翼;陶亮;汪明
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學;山東掌控物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號: E04H6/36
• 分類號: E04H6/36;E04H6/42
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人的控制方法，所述基于UWB定位的智能汽車搬運機器人包括行走機構(gòu)、升降機構(gòu)、夾持機構(gòu)、電氣控制單元、中央控制單元、充電單元和承載機構(gòu)，其中：

所述承載機構(gòu)包括兩塊上下布置的第一承載面、第二承載面，所述第一承載面和第二承載面通過升降機構(gòu)支撐連接，位于上端的第二承載面的兩側(cè)對稱布設有夾持汽車輪胎的夾持機構(gòu)；

所述第一承載面的端部均設置有防撞傳感器，所述防撞傳感器將采集的信號發(fā)送給控制單元，所述第一承載面上還設有UWB定位標簽，以實現(xiàn)對機器人的定位；

所述充電單元設置于第一承載面上，包括連接著的電能存儲模塊和無線充電線圈，所述第一承載面底端設有行走機構(gòu)；

所述中央控制單元，根據(jù)停車場道路信息和實際環(huán)境構(gòu)建電子地圖，根據(jù)待取汽車的位置和搬運機器人的位置，確定行走路線，根據(jù)規(guī)劃的行走路線和搬運機器人的現(xiàn)有速度，計算出機器人的加速度，發(fā)出使機器人到達指定地點的路線信息和完成搬運的動作指令；

所述電氣控制單元與中央控制單元通信，接收中央控制單元發(fā)出的路線信息和動作指令，并控制行走機構(gòu)、升降機構(gòu)、夾持機構(gòu)或/和充電單元進行相應的動作，實現(xiàn)指定汽車的搬運；

所述夾持機構(gòu)包括兩個導軌和四組伸縮液壓桿，所述導軌設置于第二承載面的兩端，每組伸縮液壓桿包括兩個夾持桿，四組伸縮液壓桿兩兩對稱設置于導軌的兩端，每組伸縮液壓桿的外側(cè)設置有液壓推動裝置，液壓推動裝置推動夾持桿沿導軌進行運動和固定，實現(xiàn)輪胎的夾持與緊固；

其特征是：

(1)根據(jù)UWB定位技術對搬運機器人進行定位，根據(jù)停車場的電子地圖確定其和待取車輛的最短路徑，規(guī)劃行駛路徑；

(2)根據(jù)規(guī)劃的路徑計算搬運機器人應有的加速度，控制其運行至待取車輛位置，行駛到待取車輛底部；

(3)接收待取車輛信息，根據(jù)車輪的前輪和后輪間距和直徑，調(diào)整伸縮液壓桿的位置和間距，使其與車輪相對應，根據(jù)車輪的寬度信息向外延伸伸縮液壓桿，并進一步調(diào)整伸縮液壓桿的間距，對汽車輪胎進行夾持；

(4)根據(jù)壓力傳感器的數(shù)據(jù)和汽車重量數(shù)據(jù)，確定夾持壓力，完成夾持過程后，調(diào)整第一承載面和第二承載面之間的距離，使汽車離開地面；

(5)根據(jù)UWB定位技術和停車場的電子地圖確定停車場出口和待取車輛的最短路徑，規(guī)劃行駛路徑，使搬運機器人運送汽車到停車場出口。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人的控制方法，其特征是：所述行走機構(gòu)，包括四組受控萬向輪及其驅(qū)動轉(zhuǎn)向步進電機，其中，所述驅(qū)動轉(zhuǎn)向步進電機分別驅(qū)動四組受控萬向輪的轉(zhuǎn)動角度和行走，所述驅(qū)動轉(zhuǎn)向步進電機與電氣控制單元連接，接收控制指令。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人的控制方法，其特征是：所述四組受控萬向輪結(jié)構(gòu)相同，均包括兩個對稱布設的萬向輪，且四組受控萬向輪分別布置在所述第一承載面底端的四個端部。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人的控制方法，其特征是：所述每組伸縮液壓桿套設于不同的伸縮油缸內(nèi)，所述伸縮液壓桿上設有紅外對射傳感器和距離傳感器，根據(jù)紅外對射傳感器和距離傳感器數(shù)據(jù)調(diào)整伸縮液壓桿的位置和長度。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人的控制方法，其特征是：所述升降機構(gòu)為液壓升降裝置，具體包括若干個升降液壓桿和液壓泵，所述升降液壓桿固定在第一承載面和第二承載面之間，用于調(diào)整第一承載面和第二承載面的距離，所述液壓泵連接升降液壓桿。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人的控制方法，其特征是：所述電氣控制單元，包括指令接收模塊、電控箱、UWB定位標簽和若干個防撞傳感器，所述防撞傳感器設置在第一承載面的端部，所述UWB定位標簽設置于第一承載面的幾何中心，所述指令接收模塊設置在第一承載面的幾何中心線上，接收中央控制單元的加速或減速指令，所述電控箱控制行走機構(gòu)的驅(qū)動轉(zhuǎn)向步進電機以及液壓泵。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于UWB定位的智能汽車搬運機器人的控制方法，其特征是：所述步驟(1)中，在搬運機器人沒有搬運任務時，搬運機器人停留在具有無線充電功能的停車位上進行充電，此時若有汽車停入車庫入口，停車場管理系統(tǒng)檢測到有車輛到來，把檢測到的汽車的車輛的重量、輪胎的位置、直徑、寬度、前輪和后輪間距和停車位置，通過無線傳輸發(fā)送給搬運機器人。