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一种自主泊车机器人结构的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种自主泊车机器人结构的制作方法

1.本实用新型属于移动机器人领域,具体涉及一种自主泊车机器人的结构。


背景技术:

2.近年来,随着我国经济的发展,国民收入水平和消费能力持续提升,拥有私家车的家庭不断增多,对停车位的需求量也大大增加。然而,主要城市土地资源的不足,导致城市之中停车位的数量无法满足居民的停车需求,使得私家车乱停乱放的现象时有出现。居民区中停车位的不足迫使车主们将车停放在过道上,给其他住户的出行带来困难,也极易造成消防通道堵塞,带来安全隐患。公共场所如商场、酒店等地区停车位的不足容易迫使私家车主将车辆停放在路边,增加道路通行压力,容易造成交通堵塞。
3.传统停车场的停车方式多为驾驶员自行驾驶车辆进入停车场内,寻找空闲停车位停车,而寻找车位的过程则占据了驾驶员停车过程中的大部分时间,严重降低了停车效率。泊车机器人能够代替驾驶员移动车辆,寻找车位,大大减少了驾驶员停车的时间,提高停车效率。现有的泊车机器人主要有梳齿交换型泊车机器人、车抬板型泊车机器人和滚筒型泊车机器人三型。其中,梳齿交换型泊车机器人和车抬板型泊车机器人都需要借助辅助工具或者对停车场进行一定程度的改造才能实现自动泊车功能,导致其只能在特定停车场使用,推广较为困难。滚筒型泊车机器人本身结构巨大,对停车场空间利用率有限。


技术实现要素:

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种自主泊车机器人,采用夹持车轮的方式达到抬升车辆、搬运车辆的目的。
5.为了实现上述目的,本实用新型采取的技术方案如下:
6.一种自主泊车机器人结构,包括用于移动车身的麦克纳姆全向轮系底盘,以及用于抬升并固定车轮的夹持式车轮抬升机构;
7.所述麦克纳姆全向轮系底盘由底盘框架和四个麦克纳姆轮系构成,四组麦克纳姆轮系分为两组,分别安装在底盘框架的四角;
8.所述夹持式车轮抬升机构位于两组四组麦克纳姆轮系之间,夹持式车轮抬升机构能够通过夹持运动,将汽车车轮抬升至其上方固定,然后通过麦克纳姆全向轮系底盘将车体移动至车位上。
9.具体地,每个麦克纳姆轮系包括驱动电机、驱动电机座、联轴器、第一传动齿轮箱、轮轴、麦克纳姆轮、轮系轴承座、轮系轴承及轮系框架;
10.所述轮轴与麦克纳姆轮固连,嵌套于轮系轴承中,安装于轮系轴承座内,支撑机器人整体;驱动电机安装在轮系框架上,与第一传动齿轮箱之间采用第一联轴器连接,轮轴与第一传动齿轮箱之间同样通过第一联轴器连接,驱动力从电机经由第一联轴器和第一传动齿轮箱传递给轮轴和麦克纳姆轮,进而为整个机器人的移动提供动力。
11.具体地,所述的夹持式车轮抬升机构包括抬升电机、抬升电机座、第二联轴器、第
二传动齿轮箱、丝杠、丝杠螺母、丝杠轴承座、丝杠轴承、导向轴、导向轴支座、直线轴承、抬升支撑板、车轮支撑滚轮;
12.所述抬升电机与抬升电机座固连,安装在底盘框架上,与第二传动齿轮箱之间通过第二联轴器连接;丝杠嵌套于丝杠轴承中,安装在丝杠轴承座内,丝杠轴承座安装在底盘框架上;丝杠螺母嵌套在丝杠上,与抬升支撑板固连;导向轴支座安装在底盘框架上,与导向轴之间通过夹持的方式连接;直线轴承嵌套在导向轴上,与抬升支撑板固连;车轮支撑滚轮安装在抬升支撑板的顶部;当抬升车轮时,由抬升电机所提供的动力经由第二传动齿轮箱传递到丝杠上,进而带动丝杠螺母沿丝杠方向运动,带动嵌套在导向轴上的直线轴承运动,控制两侧抬升支撑板相互靠近对车轮进行夹持,此时车轮在车轮支撑滚轮作用上被抬升至抬升支撑板上固定。
13.进一步地,所述的抬升支撑板的底部还设有辅助支撑轮,用于在抬升支撑板移动时对抬升支撑板进行支撑。
14.更进一步地,所述的抬升支撑板端部,与底盘框架之间,连接有用于限制抬升支撑板移动距离的限位连杆。
15.有益效果:
16.1、本实用新型采用四台机器人分别架起待停车辆,协同工作的方式进行泊车,且机器人采用麦克纳姆轮系底盘,具有全向移动能力,与其他泊车方式相比,本实用新型提出的方案机器人移动更加灵活,车与车之间所需间隔面积更小,能提高停车场空间利用率;
17.2、本实用新型采用的泊车机器人不需要借助辅助工具实现泊车功能,无需对现有停车场进改造即可投入使用,适用范围广。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明,本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
19.图1是该泊车机器人的立体结构图。
20.图2是单个麦克纳姆轮系的结构示意图。
21.图3是该该泊车机器人的夹持式车轮抬升机构俯视图。
22.图4是泊车机器人的泊车原理图。
23.其中,各附图标记分别代表:
24.1底盘框架;2麦克纳姆轮系;3抬升机构;4驱动电机;5驱动电机座;6第一联轴器;7第一传动齿轮箱;8轮轴;9麦克纳姆轮;10轴承座;11轴承;12轮系框架;13抬升电机;14抬升电机座;15导向轴;16第二联轴器;17第二传动齿轮箱;18丝杠螺母;19丝杠轴承座;20丝杠轴承;21导向轴支座;22丝杠;23直线轴承;24车轮支撑滚轮;25抬升支撑板;26辅助支撑轮;27限位连杆。
具体实施方式
25.根据下述实施例,可以更好地理解本实用新型。
26.说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技
术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
27.如图1所示,该自主泊车机器人结构,包括用于移动车身的麦克纳姆全向轮系底盘,以及用于抬升并固定车轮的夹持式车轮抬升机构。
28.其中,麦克纳姆全向轮系底盘由底盘框架1和四个麦克纳姆轮系2构成,四组麦克纳姆轮系2分为两组,分别安装在底盘框架1的四角。
29.夹持式车轮抬升机构位于两组四组麦克纳姆轮系2之间,夹持式车轮抬升机构能够通过夹持运动,将汽车车轮抬升至其上方固定,然后通过麦克纳姆全向轮系底盘将车体移动至车位上。
30.如图2所示,每个麦克纳姆轮系2包括驱动电机4、驱动电机座5、联轴器6、第一传动齿轮箱7、轮轴8、麦克纳姆轮9、轮系轴承座10、轮系轴承11及轮系框架12。
31.轮轴8与麦克纳姆轮9固连,嵌套于轮系轴承11中,安装于轮系轴承座10内,支撑机器人整体;驱动电机4安装在轮系框架12上,与第一传动齿轮箱之间7采用第一联轴器6连接,轮轴8与第一传动齿轮箱7之间同样通过第一联轴器6连接,驱动力从电机4经由第一联轴器6和第一传动齿轮箱7传递给轮轴8和麦克纳姆轮9,进而为整个机器人的移动提供动力。
32.如图3所示,夹持式车轮抬升机构包括抬升电机13、抬升电机座14、第二联轴器16、第二传动齿轮箱17、丝杠22、丝杠螺母18、丝杠轴承座19、丝杠轴承20、导向轴15、导向轴支座21、直线轴承23、抬升支撑板25、车轮支撑滚轮24。
33.抬升电机13与抬升电机座14固连,安装在底盘框架1上,与第二传动齿轮箱17之间通过第二联轴器16连接;丝杠22嵌套于丝杠轴承20中,安装在丝杠轴承座19内,丝杠轴承座19安装在底盘框架1上;丝杠螺母18嵌套在丝杠22上,与抬升支撑板25固连;导向轴支座21安装在底盘框架1上,与导向轴15之间通过夹持的方式连接;直线轴承23嵌套在导向轴15上,与抬升支撑板25固连;车轮支撑滚轮24安装在抬升支撑板25的顶部;当抬升车轮时,由抬升电机13所提供的动力经由第二传动齿轮箱17传递到丝杠22上,进而带动丝杠螺母18沿丝杠22方向运动,带动嵌套在导向轴15上的直线轴承23运动,控制两侧抬升支撑板25相互靠近对车轮进行夹持,此时车轮在车轮支撑滚轮24作用上被抬升至抬升支撑板25上固定。
34.如图3和图1所示,抬升支撑板25的底部还设有辅助支撑轮26,用于在抬升支撑板25移动时对抬升支撑板25进行支撑。
35.如图1所示,抬升支撑板25端部,与底盘框架1之间,连接有用于限制抬升支撑板25移动距离的限位连杆27。
36.该自主泊车机器人的工作原理如图1所示,通过四台泊车机器人分别架起车辆四个车轮的方式协同移动待停车辆至停车位。
37.本机器人的工作过程包括抬升车辆和移动车辆两个过程:
38.抬升车辆过程中,需要四台机器人同时工作,每台机器人的抬升电机13带动第二传动齿轮箱17,进而带动丝杠22转动。由于丝杠螺母18本身的机械特性,丝杠螺母18此时会
沿丝杠22做直线运动,同时带动抬升支撑板25运动,达到夹持车轮,抬升车辆的目的。移动车辆的过程中,驱动电机4带动第一传动齿轮箱7转动,进而带动轮轴8和麦克纳姆轮9转动,驱动机器人移动。
39.本实用新型提供了一种自主泊车机器人结构的思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。