[發明專利]一種伸縮式停車機器人及其控制方法

在審

• 申請號: 202010547553.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111734182A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 馬芳武;邢彪;代凱;馮曙;張豪斌
• 申請（專利權）人: 浙江天尚元科技有限公司
• 主分類號: E04H6/18
• 分類號: E04H6/18;E04H6/42
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 謝瀟

1.一種伸縮式停車機器人，其特征在于，包括框架式機體及安裝在機體上的多個伸縮機構、多個升降機構、多個車輪和控制系統，所述的機體的長度大于待停轎車的最大長度，所述的機體的寬度小于待停轎車的最小寬度，每個所述的伸縮機構的輸出端連接有一根伸縮桿，每根所述的伸縮桿沿所述的機體的寬度方向設置，所述的多個車輪和所述的多個升降機構安裝在所述的機體的底部，所述的多個升降機構用于抬升所述的機體，每個所述的車輪由輪轂電機驅動，所述的控制系統用于控制所述的多個伸縮機構、多個升降機構及多個輪轂電機的運行，停車機器人裝載待停轎車時，每根所述的伸縮桿沿所述的機體的寬度方向向外伸展，待停轎車的每個輪胎由落入該輪胎正投影范圍內的兩根所述的伸縮桿支撐。

2.根據權利要求1所述的一種伸縮式停車機器人，其特征在于，所述的多個伸縮機構由四組伸縮單元組成，每組所述的伸縮單元對應待停轎車的一個輪胎，每組所述的伸縮單元包括多個直線電機，所述的多個直線電機的一端并排安裝在所述的機體上，所述的多個直線電機的另一端分別與一根伸縮桿固定連接，所述的機體的寬度方向的兩側分別開設有多個安裝孔，每根所述的伸縮桿穿設于一個所述的安裝孔，停車機器人空載時，每根所述的伸縮桿收縮于一個所述的安裝孔內；停車機器人裝載待停轎車時，每根所述的伸縮桿自一個安裝孔伸出所述的機體。

3.根據權利要求2所述的一種伸縮式停車機器人，其特征在于，每個所述的車輪配套有一個所述的升降機構，每個所述的升降機構包括支撐座、滑軌、滾珠絲杠、伺服電機、第一支撐桿和第二支撐桿，所述的支撐座、滑軌和伺服電機的機殼分別與所述的機體固定連接，所述的滑軌沿所述的機體的長度方向設置，所述的支撐座和所述的伺服電機分別設置在所述的滑軌的長度方向的兩側，所述的滾珠絲杠的螺桿與所述的滑軌并行設置，所述的滾珠絲杠的螺桿的一端與所述的支撐座可轉動地連接，所述的滾珠絲杠的螺桿的另一端與所述的伺服電機的輸出端固定連接，所述的滾珠絲杠的螺母可滑動地安裝在所述的滑軌上，所述的第一支撐桿的兩端分別與所述的支撐座和配套的車輪的輪軸鉸接，所述的第二支撐桿的兩端分別與所述的滾珠絲杠的螺母和配套的車輪的輪軸鉸接。

4.根據權利要求3所述的一種伸縮式停車機器人，其特征在于，所述的滾珠絲杠的螺桿的一端與所述的支撐座經雙列深溝球軸承可轉動地連接。

5.根據權利要求3所述的一種伸縮式停車機器人，其特征在于，所述的控制系統包括信息處理模塊、通訊模塊、環境感知模塊、伺服電機執行模塊、轉向驅動執行模塊和直線電機執行模塊；

所述的信息處理模塊用于接收通訊模塊和環境感知模塊傳遞的信息，以及調用伺服電機執行模塊、轉向驅動執行模塊和直線電機執行模塊執行相應的動作；

所述的通訊模塊用于接收外部云端控制器發送的停車指令和待停轎車的位置及車牌號信息，并將信息傳遞給信息處理模塊；

所述的環境感知模塊用于探知停車機器人當前所處位置信息及機體高度信息，并將信息傳遞給信息處理模塊；

所述的伺服電機執行模塊用于根據信息處理模塊的指令，控制各個伺服電機旋轉，以改變停車機器人的機體高度；

所述的轉向驅動執行模塊用于根據信息處理模塊的指令，控制各個輪轂電機旋轉，實現停車機器人的全方位轉向與驅動；

所述的直線電機執行模塊用于根據信息處理模塊的指令，控制各個直線電機伸縮，并將各個直線電機的長度與推力信息反饋給信息處理模塊。

6.根據權利要求2所述的一種伸縮式停車機器人，其特征在于，每根所述的伸縮桿為圓柱桿，每個所述的安裝孔為圓形孔。

7.根據權利要求1所述的一種伸縮式停車機器人，其特征在于，每個所述的車輪的外緣部分采用麥克納姆輪結構，每個所述的輪轂電機安裝于所述的車輪的內緣。

8.一種權利要求1-7中任一項所述的伸縮式停車機器人的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，通訊模塊接收到外部云端控制器發送的停車指令和待停轎車的位置及車牌號信息后，將信息傳遞給信息處理模塊，信息處理模塊收到信息后，向轉向驅動執行模塊發送指令，由轉向驅動執行模塊控制各個輪轂電機旋轉，使停車機器人空載行駛至待停轎車的正下方，其中，在停車機器人空載行駛過程中，環境感知模塊實時探知停車機器人所處位置信息，由所述的控制系統控制多個輪轂電機實時調整停車機器人的行駛軌跡；

步驟S2，停車機器人空載行駛至待停轎車的正下方后，信息處理模塊向伺服電機執行模塊發送指令，控制各個伺服電機旋轉，將停車機器人的機體高度降至最低；

步驟S3，信息處理模塊向直線電機執行模塊發送指令，控制各個直線電機開始伸展，并將各個直線電機的長度與推力信息實時反饋給信息處理模塊；當其中幾個直線電機推動相應的伸縮桿伸展至與待停轎車的輪胎的內側面接觸時，這幾個直線電機的推力瞬間增大并停止工作，其余直線電機繼續伸展一定距離，該距離與待停轎車的輪胎的最大胎寬相同；

步驟S5，信息處理模塊向伺服電機執行模塊發送指令，控制各個伺服電機旋轉，將停車機器人的機體抬升至待停轎車的輪胎與待停轎車所在地面脫離，待停轎車的每個輪胎由落入該輪胎正投影范圍內的兩根伸縮桿支撐；

步驟S6，信息處理模塊向轉向驅動執行模塊發送指令，由轉向驅動執行模塊控制各個輪轂電機旋轉，使停車機器人將待停轎車轉運至指定停車位，其中，在停車機器人轉運待停轎車過程中，環境感知模塊實時探知停車機器人所處位置信息，由所述的控制系統控制多個輪轂電機實時調整停車機器人的行駛軌跡；

步驟S7，停車機器人將待停轎車轉運至指定停車位后，信息處理模塊向伺服電機執行模塊發送指令，控制各個伺服電機旋轉，將停車機器人的機體降低至待停轎車的輪胎與指定停車位的地面貼合；

步驟S8，信息處理模塊向直線電機執行模塊發送指令，控制各個直線電機收縮至所有伸縮桿縮回原位；

步驟S9，信息處理模塊向伺服電機執行模塊發送指令，控制各個伺服電機旋轉，將停車機器人的機體抬升一定高度；

步驟S10，信息處理模塊向轉向驅動執行模塊發送指令，由轉向驅動執行模塊控制各個輪轂電機旋轉，使停車機器人空載行駛至指定區域，等待外部云端控制器發送下一次停車指令，其中，在停車機器人空載行駛過程中，環境感知模塊實時探知停車機器人所處位置信息，由所述的控制系統控制多個輪轂電機實時調整停車機器人的行駛軌跡。