一种新型自动泊车机器人的制作方法

1.本发明涉及车辆搬运机器人技术领域，特别涉及一种新型自动泊车机器人。


背景技术：

2.随着社会的发展，经济的提高，汽车数量急剧增加，随之出现停车排队、找车位时间长的问题，现在市场上出现一些自动泊车机器人，自动泊车机器人可对车辆进行识别，并将车辆抬起搬运至指定的停车位置，提高停车的效率。而现有的自动泊车机器人一般包括车轮夹起装置、泊车移动平台，其中车轮夹起装置一般包括至少两组夹持叉臂组件，其中夹持叉臂组件包括相互平行的两个夹持臂，通过两个夹持壁的夹合来夹持承托车轮。而泊车移动平台一般包括移送架、设置于移送架下部的滑轮驱动机构，现有的自动泊车机器人在实际使用时存在以下问题：由于识别定位的误差，导致两组夹持叉臂组件之间在夹持承托车轮时，会存在一定的错位，从而导致各组夹持叉臂组件受力不均匀；以及，针对不同轴距的车辆，车轮夹起组件难以进行高效准确的定位调控，适配的范围小；此外，现有的自动泊车机器人的移动灵活性差，难以适配移动通道窄小的停车场。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种新型自动泊车机器人，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.为解决上述技术问题所采用的技术方案：
5.本发明提供一种新型自动泊车机器人，其包括：泊车移动平台和车轮夹起装置，泊车移动平台包括水平设置的平台架、主动轮机构、从动轮机构，所述平台架包括横梁、分别垂直连接于横梁两端前侧的两个纵梁，所述纵梁呈前后延伸设置，所述横梁左右两端的底部和两个纵梁前端的底部构成呈矩形分布的四个支撑位，在所述四个支撑位设置有至少一个所述主动轮机构和至少一个所述从动轮机构；
6.所述主动轮机构包括舵轮基座、舵轮转向座、主动转向驱动单元、安装于舵轮转向座的舵轮体和舵轮驱动单元，所述主动转向驱动单元设置有与所述舵轮转向座传动连接、使所述舵轮转向座相对所述舵轮基座绕竖直轴线转动的主动转向驱动端，所述舵轮驱动单元设置有与所述舵轮体传动连接、使所述舵轮体绕自身横向延伸轴线转动的舵轮驱动端；
7.所述从动轮机构包括从动基座、从动转向座、从动转向驱动单元、安装于从动转向座的从动轮体，所述从动转向驱动单元设置有与从动转向座传动连接、使所述从动转向座相对所述从动基座绕竖直轴线转动的从动转向驱动端，所述从动轮体相对所述从动转向座绕自身横向延伸轴线自由转动；
8.车轮夹起装置包括安装于横梁前侧的至少两个以上夹持叉臂组件，至少两个以上所述夹持叉臂组件呈横向间隔设置于两个纵梁之间，所述夹持叉臂组件包括横向间隔平行设置的两个叉臂体、用于驱动两个叉臂体在横向上相互靠近或者远离的夹持驱动构件、用于驱动两个叉臂体在横向上相对所述平台架同步移动的夹持调节驱动构件、用于驱动两个
叉臂体同步地相对所述平台架上下移动的升降驱动构件，所述叉臂体呈前后延伸的。
9.本发明的有益效果是：平台架在俯视上呈“匚”形，这样在中部形成供车轮夹起装置抬起车辆的区域，通过在平台架底部的四个支撑位上设置从动轮机构、主动轮机构，形成四点的支撑，其中主动轮机构通过舵轮驱动单元来驱动舵轮体转动，以给平台架的移动提供动力，对于平台架转向，主动转向驱动单元驱动舵轮转向座绕竖直轴线转动，同时从动转向驱动单元驱动从动转向座绕竖直轴线转动，使得从动轮体与舵轮体的转向同步匹配，以提高泊车移动平台移动的灵活性，在使用时，平台架移动至车辆的旁侧，夹持叉臂组件的数量与车轮轴的数量一一对应，将夹持叉臂组件的数量设置为至少两个，根据车辆的轴距，每个夹持叉臂组件上的夹持调节驱动构件驱动两个叉臂体同步横向移动，使得两个叉臂体与车轮一一对应，之后两个叉臂体伸入车底，夹持驱动构件驱动两个叉臂体在横向上相互靠近，两个叉臂体与车轮底部的两侧抵触，升降驱动构件驱动两个叉臂体同步地向上移动，抬起车轮，同时夹持调节驱动构件驱动两个叉臂体同步横向移动，以调节夹持叉臂组件之间的识别定位误差，使得叉臂体的受力均匀，避免在抬起车辆时出现晃动，之后平台架将车辆移送至设定的位置，叉臂体复位至原位，继续移送下一台车辆。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述横梁为可自由伸缩并固定的伸缩杆结构，至少两个以上夹持叉臂组件分别安装于横梁不同的伸缩段上。
11.本方案中的横梁还可进行伸缩调节，对夹持叉臂组件之间的初始间距进行调节，可满足更多类型的车辆。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述横梁包括两个侧梁管和一个中间梁，两个所述侧梁管分别可滑动地套设于中间梁的两端，所述夹持叉臂组件的数量为两个，两个所述夹持叉臂组件分别安装于两个侧梁管，在每个所述侧梁管与中间梁之间设置有调节驱动单元，所述调节驱动单元用于驱动侧梁管与中间梁相对滑动。
13.本方案横梁通过两个侧梁管和一个中间梁相互套设而成，侧梁管可相对所述中间梁沿长度方向滑动调节，并且还设置了调节驱动单元来调节每个所述侧梁管与中间梁之间的相对位置，实现自动的伸缩调节，调节驱动单元主要采用油缸，在其他方案中，还可设置了定位结构来锁紧固定侧梁管与中间梁之间的相对位置，其中定位结构可采用定位销或者锁紧螺栓等。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述舵轮转向座转动安装于舵轮基座，所述舵轮转向座连接有舵轮转向齿轮，所述主动转向驱动单元设置有与所述舵轮转向齿轮啮合传动的主动转向齿轮，所述舵轮驱动单元还包括固定安装于舵轮转向座的舵轮驱动电机、嵌入安装于舵轮转向座内部的减速器，所述舵轮驱动电机通过减速器与所述舵轮体传动连接；
15.所述从动转向座转动安装于所述从动基座，所述从动转向座连接有从动转向齿轮，所述从动转向驱动单元设置有与所述从动转向齿轮啮合传动的从动轮转向齿轮。
16.本方案的主动转向驱动单元通过主动转向齿轮与舵轮转向齿轮的啮合传动来带动舵轮转向座转动，而从动转向驱动单元通过从动轮转向齿轮与从动转向齿轮的啮合传动来带动从动转向座转动，这样可提高舵轮转向座和从动转向座转向的准确性。
17.作为上述技术方案的进一步改进，所述从动轮机构包括固定安装于从动基座的从动轮转角编码器，所述从动轮转角编码器设置有与从动转向齿轮啮合的从动轮监测齿轮；
18.所述主动轮机构还包括安装于舵轮基座的舵轮转角编码器，所述舵轮转角编码器设置有与所述舵轮转向齿轮啮合的舵轮监测齿轮。
19.本方案设置了舵轮转角编码器来监测舵轮转向齿轮的转动角度，以确定舵轮体的转向角度，以及设置了从动轮转角编码器来监测从动转向齿轮的转动角度，以确定从动轮体的转向角度，可实现自动的控制。
20.作为上述技术方案的进一步改进，所述叉臂体的两端分为自由端和与所述横梁连接的连接端，所述连接端设置有横向滑动座，所述横向滑动座与所述横梁横向滑动连接，所述叉臂体与所述横向滑动座上下滑动连接。
21.本方案设置了横向滑动座来实现叉臂体的上下滑动和横向滑动，在结构上更加简单，结构强度更好。
22.作为上述技术方案的进一步改进，在每个所述夹持叉臂组件中，所述夹持驱动构件连接于两个所述横向滑动座之间，所述夹持调节驱动构件安装于横梁上，所述夹持调节驱动构件与其中一个所述横向滑动座连接，所述升降驱动构件包括两个升降驱动单元，两个升降驱动单元分别安装于两个横向滑动座，所述升降驱动单元与所述叉臂体传动连接。
23.本方案中的夹持调节驱动构件只需与其中一个所述横向滑动座传动连接即可，夹持调节驱动构件驱动其中一个所述横向滑动座横向移动的同时可带动另外的一个横向滑动座一起横向移动，而夹持驱动构件就驱动两个所述横向滑动座相互靠近和远离，以及本方案的升降驱动构件分开两个升降驱动单元，每个升降驱动单元分部驱动叉臂体相对所述横向滑动座上下移动。
24.作为上述技术方案的进一步改进，所述夹持驱动构件为呈横向延伸的夹持油缸，所述夹持油缸的两端分别连接于两个所述横向滑动座，所述夹持调节驱动构件为呈横向延伸的夹持调节油缸，所述夹持调节油缸的一端与其中一个所述横向滑动座连接，所述夹持调节油缸的另一端与横梁连接，所述升降驱动单元为竖直设置的升降油缸。
25.夹持油缸、夹持调节油缸和升降油缸可提高对车辆夹持抬升的稳定性。
26.作为上述技术方案的进一步改进，所述叉臂体包括呈前后延伸的横臂和呈竖直设置的竖臂，所述竖臂的下端与所述横臂的后端垂直连接，在所述横臂与竖臂之间连接的内角处设置有加固角码，所述竖臂与所述横向滑动座上下滑动连接。
27.本方案在横臂与竖臂之间设置了加固角码，可提高横臂与竖臂连接的牢固性，提高叉臂体的承载能力。
28.作为上述技术方案的进一步改进，在每个所述夹持叉臂组件中，两个所述横臂相向的前后边沿处设置有轴线呈前后延伸的滚动体。
29.本方案中的横臂通过滚动体与车轮抵触，可减少对车轮的损坏，其中滚动体可设置为多个轴承滚柱结构或者干式滚柱结构。
附图说明
30.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
31.图1是本发明所提供的新型自动泊车机器人，其一实施例的结构示意图；
32.图2是本发明所提供的新型自动泊车机器人，其一实施例的主视图；
33.图3是本发明所提供的新型自动泊车机器人，其一实施例的俯视图；
34.图4是本发明所提供的主动轮机构，其一实施例的结构示意图；
35.图5是本发明所提供的从动轮机构，其一实施例的结构示意图。
具体实施方式
36.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，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装置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。
38.在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
39.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
40.参照图1至图5，本发明的新型自动泊车机器人作出如下实施例：
41.本实施例的新型自动泊车机器人包括：泊车移动平台和车轮夹起装置。
42.如图1至图3所示，其中泊车移动平台包括水平设置的平台架100、主动轮机构200、从动轮机构300，平台架100在俯视上呈“匚”形，具体地：所述平台架100包括横梁110、分别垂直连接于横梁110两端前侧的两个纵梁120，所述纵梁120呈前后延伸设置，为了扩大自动泊车机器人的适配范围，所述横梁110为可自由伸缩并固定的伸缩杆结构，具体地：所述横梁110包括两个侧梁管111和一个中间梁112，两个所述侧梁管111分别可滑动地套设于中间梁112的两端，在一些实施例中可设置了定位结构来锁紧固定侧梁管111与中间梁112之间的相对位置，其中定位结构可采用定位销或者锁紧螺栓等。
43.而本实施例在每个所述侧梁管111与中间梁112之间设置有调节驱动单元113，所述调节驱动单元113用于驱动侧梁管111与中间梁112相对滑动，设置了调节驱动单元113来调节每个所述侧梁管111与中间梁112之间的相对位置，实现自动的伸缩调节，本实施例的调节驱动单元113主要采用油缸。
44.本实施例的主动轮机构200包括舵轮基座210、舵轮转向座220、主动转向驱动单元230、安装于舵轮转向座220的舵轮体240和舵轮驱动单元，舵轮基座210与平台架100相对固定设置，所述主动转向驱动单元230用于所述舵轮转向座220相对所述舵轮基座210绕竖直轴线转动，具体地：所述舵轮转向座220转动安装于舵轮基座210，所述舵轮转向座220连接有舵轮转向齿轮221，所述主动转向驱动单元230设置有与所述舵轮转向齿轮221啮合传动的主动转向齿轮231，主动转向驱动单元230通过主动转向齿轮231与舵轮转向齿轮221的啮合传动来带动舵轮转向座220转动，这样可提高舵轮转向座220转向的准确性；而所述舵轮驱动单元用于驱动所述舵轮体240绕自身横向延伸轴线转动，具体地：舵轮驱动单元还包括固定安装于舵轮转向座220的舵轮驱动电机250、嵌入安装于舵轮转向座220内部的减速器，
所述舵轮驱动电机250通过减速器与所述舵轮体240传动连接。
45.并且，主动轮机构200还包括安装于舵轮基座210的舵轮转角编码器260，所述舵轮转角编码器260设置有与所述舵轮转向齿轮221啮合的舵轮监测齿轮261，可实现自动的控制。
46.本实施例的从动轮机构300包括从动基座310、从动转向座320、从动转向驱动单元330、安装于从动转向座320的从动轮体340，所述从动转向驱动单元330用于驱动所述从动转向座320相对所述从动基座310绕竖直轴线转动，所述从动轮体340相对所述从动转向座320绕自身横向延伸轴线自由转动，具体地：从动转向座320转动安装于所述从动基座310，所述从动转向座320连接有从动转向齿轮321，所述从动转向驱动单元330设置有与所述从动转向齿轮321啮合传动的从动轮转向齿轮331，从动转向驱动单元330通过从动轮转向齿轮331与从动转向齿轮321的啮合传动来带动从动转向座320转动，这样可提高从动转向座320转向的准确性。
47.并且，所述从动轮机构300包括固定安装于从动基座310的从动轮转角编码器350，所述从动轮转角编码器350设置有与从动转向齿轮321啮合的从动轮监测齿轮351，实现自动的控制。
48.本实施例的从动转向驱动单元330和主动转向驱动单元230均采用伺服电机。
49.所述横梁110左右两端的底部和两个纵梁120前端的底部构成呈矩形分布的四个支撑位，在所述四个支撑位设置有至少一个所述主动轮机构200和至少一个所述从动轮机构300，本实施例在横梁110左右两端的底部分别设置主动轮机构200，而在两个纵梁120前端的底部设置从动轮机构300，这样主要考虑到拖动力的均匀性，两个主动轮机构200设置于同一侧，并且也考虑到横梁110是主要的承载体，使得舵轮体240与地面的摩擦力更大，提高附着力。
50.其中车轮夹起装置包括安装于横梁110前侧的两个夹持叉臂组件400，两个所述夹持叉臂组件400呈横向间隔设置于两个纵梁120之间，所述夹持叉臂组件400包括横向间隔平行设置的两个叉臂体410、用于驱动两个叉臂体410在横向上相互靠近或者远离的夹持驱动构件、用于驱动两个叉臂体410在横向上相对所述平台架100同步移动的夹持调节驱动构件、用于驱动两个叉臂体410同步地相对所述平台架100上下移动的升降驱动构件，所述叉臂体410呈前后延伸的。
51.两个夹持叉臂组件400分别安装于两个侧梁管111上，这样可对夹持叉臂组件400之间的初始间距进行调节，可满足更多类型的车辆。
52.所述叉臂体410的两端分为自由端和与所述横梁110连接的连接端，所述连接端设置有横向滑动座420，所述横向滑动座420与所述横梁110通过滑轨横向滑动连接，所述叉臂体410与所述横向滑动座420通过滑轨上下滑动连接。
53.在每个所述夹持叉臂组件400中，所述夹持驱动构件连接于两个所述横向滑动座420之间，所述夹持调节驱动构件安装于横梁110上，所述夹持调节驱动构件与其中一个所述横向滑动座420连接，所述升降驱动构件包括两个升降驱动单元，两个升降驱动单元分别安装于两个横向滑动座420，所述升降驱动单元与所述叉臂体410传动连接，本实施例夹持调节驱动构件只需与其中一个所述横向滑动座420传动连接即可，夹持调节驱动构件驱动其中一个所述横向滑动座420横向移动的同时可带动另外的一个横向滑动座420一起横向
移动，而夹持驱动构件就驱动两个所述横向滑动座420相互靠近和远离，以及本方案的升降驱动构件分开两个升降驱动单元，每个升降驱动单元分部驱动叉臂体410相对所述横向滑动座420上下移动。
54.所述夹持驱动构件为呈横向延伸的夹持油缸430，所述夹持油缸430的两端分别连接于两个所述横向滑动座420，所述夹持调节驱动构件为呈横向延伸的夹持调节油缸440，所述夹持调节油缸440的一端与其中一个所述横向滑动座420连接，所述夹持调节油缸440的另一端与横梁110连接，所述升降驱动单元为竖直设置的升降油缸450，夹持油缸430、夹持调节油缸440和升降油缸450可提高对车辆夹持抬升的稳定性。
55.进一步地，所述叉臂体410包括呈前后延伸的横臂411和呈竖直设置的竖臂412，所述竖臂412的下端与所述横臂411的后端垂直连接，在所述横臂411与竖臂412之间连接的内角处设置有加固角码413，所述竖臂412与所述横向滑动座420上下滑动连接，在横臂411与竖臂412之间设置了加固角码413，可提高横臂411与竖臂412连接的牢固性，提高叉臂体410的承载能力。
56.此外，在每个所述夹持叉臂组件400中，两个所述横臂411相向的前后边沿处设置有轴线呈前后延伸的滚动体414，横臂411通过滚动体414与车轮抵触，可减少对车轮的损坏，其中滚动体414可设置为多个轴承滚柱结构或者干式滚柱结构。
57.通过在平台架100底部的四个支撑位上设置从动轮机构300、主动轮机构200，形成四点的支撑，其中主动轮机构200通过舵轮驱动单元来驱动舵轮体240转动，以给平台架100的移动提供动力，对于平台架100转向，主动转向驱动单元230驱动舵轮转向座220绕竖直轴线转动，同时从动转向驱动单元330驱动从动转向座320绕竖直轴线转动，使得从动轮体340与舵轮体240的转向同步匹配，以提高泊车移动平台移动的灵活性，在使用时，平台架100移动至车辆的旁侧，夹持叉臂组件400的数量与车轮轴的数量一一对应，将夹持叉臂组件400的数量设置为至少两个，根据车辆的轴距，每个夹持叉臂组件400上的夹持调节驱动构件驱动两个叉臂体410同步横向移动，使得两个叉臂体410与车轮一一对应，之后两个叉臂体410伸入车底，夹持驱动构件驱动两个叉臂体410在横向上相互靠近，两个叉臂体410与车轮底部的两侧抵触，升降驱动构件驱动两个叉臂体410同步地向上移动，抬起车轮，同时夹持调节驱动构件驱动两个叉臂体410同步横向移动，以调节夹持叉臂组件之间的识别定位误差，使得叉臂体的受力均匀，避免在抬起车辆时出现晃动，之后平台架100将车辆移送至设定的位置，叉臂体410复位至原位，继续移送下一台车辆。
58.以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。