一种带支撑限位的夹持式泊车机器人的制作方法

1.本发明属于汽车搬运技术领域，具体地说是涉及一种带支撑限位的夹持式泊车机器人。


背景技术：

2.国内外汽车的保有量迅速增加，泊车难的问题日益明显，目前用在无人泊车场的泊车机器人主要有三种形式：载车板式泊车机器人、梳齿式泊车机器人与夹持式泊车机器人。载车板式泊车机器人结构简单但是效率低下；梳齿式泊车机器人的梳齿结构要求泊车的精度高，导致使用可靠性低，安全性差；夹持式泊车机器人，相对载车板式泊车机器人，直接夹持汽车轮胎，效率高，相对梳齿式泊车机器人，泊车定位精度要求低，可靠性高。
3.而夹持式泊车机器人国内可见的有两类：一类上下分层，结构复杂，后期维护困难；例如专利号cn202021365269.7的一种多层升降式停车机器人，其第一车体与第二车体之间通过连接拖缆(1204)相连接；一类采用左右两个分体式结构，用连杆进行连接，两个车体之间的可靠性差。


技术实现要素：

4.鉴于以上背景技术的缺点，本发明的目的是提供一种带支撑限位的夹持式泊车机器人，其将两个车体嵌入在支撑框架内，置于同一水平层，同时保证两者之间整体性，可靠性强。
5.为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
6.一种带支撑限位的夹持式泊车机器人，包括第一车体、第二车体、支撑框架；
7.第一车体与第二车体左右侧边各配有前后两个的导向滑轮组件，导向滑轮组件包括外侧装设水平朝外的第一导轮，内侧装设垂直朝上的第二导轮；
8.支撑框架包括前后两根第一钢架、以及相连接的左右两根第二钢架拼接成矩形；第二钢架的截面为c形，两根第二钢架的开口朝内设置，第二钢架的开口内装有齿条；
9.第一车体和第二车体结构相同，第一车体和第二车体内嵌在支撑框架内；第一导轮与两根第二钢架的内侧垂直面配合预压，第二导轮与两根第二钢架的内侧水平面配合预压；
10.第一车体左右两侧分别设有导向齿轮组件；导向齿轮组件包括第一电机、第一减速机、第一齿轮；第一齿轮与齿条啮合，实现第一电机控制第一车体在支撑框架内移动。
11.通过采用这种技术方案：所述导向滑轮组件与所述支撑框架内靠壁配合，水平面上，前后可以配合滚动，在水平的左右方向上，多点支撑、限位，整体配合，刚性强。
12.精准保证第一车体和第二车体前后行驶后的两车的角度差不超差，配合导向控制系统，保证了泊车机器人的行驶准确性。同时将第一车体、第二车体和支撑框架置于同一水平层，结构简单，便于前期安装与后期维护。
13.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：第一车体和第二车体上安装有
轮组驱动系统；轮组驱动系统包括万向轮和驱动舵轮组；驱动舵轮组包括第一弹簧、旋转销、第一限位销、第二限位销、舵轮机构和万向节组件；舵轮机构与万向节组件通过旋转销连接，第一弹簧放置于销连接的活动空间内顶靠两端，活动空间被第一限位销和第二限位销限位；万向轮分布在四个角落上，万向轮上设有第二弹簧。
14.通过采用这种技术方案：采取万向轮替代驱动舵轮组进行支撑，减少驱动动力源，降低整体成本；万向轮和驱动舵轮组均有支撑弹簧，起悬挂作用，可以适应较差的实际路面环境，降低对路面平整性要求；面对路面的凸起和凹陷也有适应能力，保证泊车机器人负载运行稳定性；同时相对万向轮，驱动舵轮组的弹簧规格较大，能输出较大的弹簧力，保证驱动舵轮组在触地后与地面一直有大压力，保证正常状态下整车运动的驱动力。同时也能在后期轮胎出现一定磨损的情况下，驱动舵轮组也能一直维持触地压力。增加轮胎使用时间，降低使用成本。
15.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：第一车体和第二车体上分别安装有夹持系统；夹持系统包括第二电机、第二减速机、同步带、第一驱动轮、第一同步轮、第二同步轮、第一张紧轮、第二张紧轮、第三张紧轮、丝杆滑动组；丝杆滑动组包括丝杆滑块、第一夹抱臂、第二夹抱臂；第二电机通过第二减速机连接第一驱动轮，带动同步带转动，同步带带动第一同步轮和第二同步轮做同向转动，第一张紧轮和第二张紧轮分别位于第一驱动轮两侧，第三张紧轮位于第二同步轮一侧；第一同步轮带动一丝杆滑动组移动，实现第一夹抱臂开合；第二同步轮带动另一丝杆滑动组移动，实现第二夹抱臂开合。
16.通过采用这种技术方案：夹持系统采用单电机控制两臂的方案，减少电气系统数量，减低成本；同时皮带和同步轮的传动方案，相对于传统的丝杠传动方案，可维护性好，成本更低廉。
17.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：支撑框架的两根第二钢架之间连接有第三钢架；还包括导向控制系统分别安装在第一车体、第二车体和支撑框架上；导向控制系统包括安装于一第一钢架上的第一导向磁传感器，安装于另一第一钢架上的第二导向磁传感器、安装于第三钢架上的陀螺仪传感器和rfid传感器；安装于第一车体上的控制盒。
18.优选的，所述导向控制系统还包含拉绳传感器，拉绳传感器分别安装在第一车体和第二车体上，再与支撑框架连接。
19.通过采用这种技术方案：通过拉绳传感器可以精确测定第一车体和第二车体的相对位置，确保夹抱轴距可以匹配精准。再通过导向齿轮组件与齿条啮合，精确调节控制支撑框架与第一车体的相对位置，结合拉绳传感器，精确控制调节三者相对位置。针对车尾或者车头很长的车型，可以调节车体和支撑框架的相对位置，防止在搬运过程中出现碰撞。同时导向齿轮组件与齿条采取双驱设计，保证导向无卡死现象。
20.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：支撑框架上安装有防护系统；防护系统包括分别安装于两根第一钢架上的第一感应雷达，安装于两根第二钢架中部的第二感应雷达。
21.通过采用这种技术方案：四个感应雷达可以组成感应封闭场域，感应周围状态，防止撞击。
22.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：第一车体和第二车体上安装有
电池系统；电池系统包括安装于第一电池包、第二电池包、第一充电接口和第二充电接口；第一电池包和第一充电接口装配于第一车体上组成供电与充电系统，第二电池包和第二充电接口装配于第二车体上组成供电与充电系统。
23.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：支撑框架的四个拐角处安装有导向轮。
24.导向轮可以无法避开时，沿着平面滚动，降低伤害。同时导向轮也可以配合的导向面，进一步保证了车体在运行过程中的运行精度。
25.本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
26.本发明的带支撑限位的夹持式泊车机器人，与现有技术相比，第一车体和第二车体嵌入在支撑框架内，起到水平同层和整体限位作用，可靠性好。
27.所述第一车体和第二车体还包括导向滑轮组件。所述导向滑轮组件与所述刚性水平导向支撑框架内靠壁配合，水平面上，前后可以配合滚动，在水平的左右方向上，多点支撑，整体配合，刚性强。精准保证第一车体和第二车体前后行驶后的两车的角度差不超差，配合导向系统，保证了机器人的行驶准确性。同时将第一车体、第二车体和刚性水平导向支撑框架置于同一水平层，结构简单，便于前期安装与后期维护。
附图说明
28.图1为本发明整体结构俯视图；
29.图2为本发明整体结构仰视图；
30.图3为本发明第一车体仰视图；
31.图4为本发明轮组驱动系统结构示意图；
32.图5为本发明万向轮结构示意图；
33.图6为本发明第一车体俯视图；
34.图7为本发明刚性水平导向支撑框架仰视图；
35.图8为本发明导向齿轮组件结构示意图；
36.图9为本发明夹持系统结构示意图；
37.图10为本发明导向控制系统位置示意图；
38.附图标记：1、第一车体；18、导向滑轮组件；19、第一导轮；20、第二导轮；27、导向齿轮组件；28、第一电机；29、第一减速机；30、第一齿轮；2、第二车体；3、支撑框架；21、第一钢架；22、第二钢架；24、第三钢架；26、齿条；4、轮组驱动系统；9、万向轮；17、第二弹簧；10、驱动舵轮组；11、第一弹簧；12、旋转销；13、第一限位销；14、第二限位销；15、舵轮机构；16、万向节组件；5、夹持系统；31、第二电机；32、第二减速机；33、同步带；34、第一驱动轮；35、第一同步轮；36、第二同步轮；37、第一张紧轮；38、第二张紧轮；39、第三张紧轮；40、丝杆滑动组；41、丝杆滑块；42、第一夹抱臂；43、第二夹抱臂；6、导向控制系统；44、第一导向磁传感器；45、第二导向磁传感器；46、陀螺仪传感器；47、rfid传感器；48、控制盒；7、防护系统；49、第一感应雷达；50、第二感应雷达；57、导向轮。8、电池系统；53、第一电池包；54、第二电池包；55、第一充电接口；56、第二充电接口；
具体实施方式
39.下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述；
40.本实施例给出了一种带支撑限位的夹持式泊车机器人，包括第一车体1、第二车体2、支撑框架3；
41.第一车体1与第二车体2左右侧边各配有前后两个的导向滑轮组件18，导向滑轮组件18包括外侧装设水平朝外的第一导轮19，内侧装设垂直朝上的第二导轮20；
42.支撑框架3包括前后两根第一钢架21、以及相连接的左右两根第二钢架22拼接成矩形；第二钢架22的截面为c形，两根第二钢架22的开口朝内设置，第二钢架22的开口内装有齿条26；
43.第一车体1和第二车体2结构相同，第一车体1和第二车体2内嵌在支撑框架3内；第一导轮19与两根第二钢架22的内侧垂直面配合预压，第二导轮20与两根第二钢架22的内侧水平面配合预压；
44.第一车体1左右两侧分别设有导向齿轮组件27；导向齿轮组件27包括第一电机28、第一减速机29、第一齿轮30；第一齿轮30与齿条26啮合，实现第一电机28控制第一车体1在支撑框架3内移动。
45.如上所述，支撑框架3采用四根钢架拼装而成；两相邻之间可以采用焊接固定；将装有导向滑轮组件18的第一车体1和第二车体2装入支撑框架3内，这样第一车体1和第二车体2就可沿着支撑框架3前后移动，限制在支撑框架3内，保持水平，两者又不会分离偏移。将两个导向齿轮组件27装在第一车体1、第二车体2上，这样控制第一电机28运动时，通过第一齿轮30与齿条2626的啮合运动，就可以控制车体整体在支撑框架3上滑动，调节相对位置。
46.具体使用时，用户通过系统给泊车机器人发出指令，泊车机器人先通过第一车体1和第二车体2上的轮组驱动系统4和第一车体1上的导向齿轮组件2727调节第一车体1、第二车体2和刚支撑框架3的相对位置关系，然后在导向控制系统6的控制下，通过两组轮组驱动系统4的配合和导向控制系统6的控制下，将整车通过直行、横移、旋转等运动，将泊车机器人运输至汽车泊车位。
47.启动夹抱系统，夹抱汽车四轮，然后将汽车运输至泊车位，松开夹抱系统，完成汽车放置，完成一次运送。以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
48.进一步的，第一车体1和第二车体2上安装有轮组驱动系统4；
49.轮组驱动系统4包括万向轮9和驱动舵轮组10；驱动舵轮组10包括第一弹簧11、旋转销12、第一限位销13、第二限位销14、舵轮机构15和万向节组件16；舵轮机构15与万向节组件16通过旋转销12连接，第一弹簧11放置于销连接的活动空间内顶靠两端，活动空间被第一限位销13和第二限位销14限位；
50.万向轮9分布在四个角落上，防止偏斜；万向轮9上设有第二弹簧17。
51.如上所述，第一弹簧11放置于销连接的活动空间内给两端制成；万向轮9中的第二弹簧17与驱动舵轮组10中的第一弹簧11一起，给整车其悬挂缓冲作用；
52.进一步的，第一车体1和第二车体2上分别安装有夹持系统5；夹持系统5包括第二电机31、第二减速机32、同步带33、第一驱动轮34、第一同步轮35、第二同步轮36、第一张紧轮37、第二张紧轮38、第三张紧轮39、丝杆滑动组40；
53.丝杆滑动组40包括丝杆滑块41、第一夹抱臂42、第二夹抱臂43；
54.第二电机31通过第二减速机32连接第一驱动轮34，带动同步带33转动，同步带33带动第一同步轮35和第二同步轮36做同向转动，第一张紧轮37和第二张紧轮38分别位于第一驱动轮34两侧，第三张紧轮39位于第二同步轮36一侧；第一同步轮35带动一丝杆滑动组40移动，实现第一夹抱臂42开合；第二同步轮36带动另一丝杆滑动组40移动，实现第二夹抱臂43开合。
55.如上所述，将两个面对面布局的夹持系统5安装在各自车体上，就可以实现汽车前轮或后轮的一起夹抱。
56.进一步的，支撑框架3的两根第二钢架22之间连接有第三钢架24；还包括导向控制系统6分别安装在第一车体1、第二车体2和支撑框架3上；
57.导向控制系统6包括安装于一第一钢架21上的第一导向磁传感器44，安装于另一第一钢架21上的第二导向磁传感器45、安装于第三钢架24上的陀螺仪传感器46和rfid传感器47；安装于第一车体1上的控制盒48。
58.如上所述，当泊车机器人行使过程中，第一导向磁传感器44、第二导向磁传感器45和陀螺仪传感器46感应地面磁钉的磁场，确定车体的位置和角度信息，控制盒48将信号传输至机器人进行运动控制。在运行过程中，泊车机器人的rfid传感器47读取rfid标签，来确定泊车机器人在运行场地中的位置。rfid标签预埋在场地内。
59.进一步的，支撑框架3上安装有防护系统7；防护系统7包括分别安装于两根第一钢架21上的第一感应雷达49，安装于两根第二钢架22中部的第二感应雷达50。
60.如上所述，两个第一感应雷达49和两个第二感应雷达50交替设置，四个感应雷达组成四向的感应场，形成闭环的感应区，可以感应四周状态，预防场内可能出线的实时意外，提升整体安全性。
61.进一步的，第一车体1和第二车体2上安装有电池系统8；电池系统8包括安装于第一电池包53、第二电池包54、第一充电接口55和第二充电接口56；第一电池包53和第一充电接口55装配于第一车体1上组成供电与充电系统，第二电池包54和第二充电接口56装配于第二车体2上组成供电与充电系统。
62.如上所述，第一电池包53用于给第一车体1上的电器供电；
63.进一步的，支撑框架3的四个拐角处安装有导向轮57。
64.如上所述，导向轮57分布在支撑框架3的四周，起一定的防护和导向作用。
65.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
66.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；
67.上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。