本发明涉及机械运动控制系统领域，更具体地，一种新型载车板运动控制系统。
背景技术：
车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，随着人们生活水平的提高，拥有汽车人数和个人拥有汽车数量的急剧攀升和泊车位有限的矛盾越来越突出，立体车库成为了解决问题的有效方法。
早前的立体车库有一个显著的缺点，在已停放的汽车的车位上层或后方需停放或取出车辆时，需要将已停放的汽车先行移出让出地方才能在上层或后方泊车或取车，否则便无法利用上层或后方的车位。如要移动已停放的汽车则需车主亲自驾驶或车钥匙交给车库管理人员，这样会给车主带来不便或者给不法分子带来偷配钥匙的可乘之机，而且在如此狭窄的空间内移动车辆或避让其他车辆容易造成汽车碰撞或刮花。
随着技术的发展，立体车库的种类越来越多，其中以升降横移式的立体车库应用最为广泛。多层升降横移式立体停车库采用卷筒、滑轮和钢丝绳进行升降，在整个机构中有交流减速横移电机和升降电机、钢丝绳、停车位框架、搬运器和横移导轨等。它的运行原理是取上层车时，将下层车板移开留出空位。该设备下层为左右横移，上层为上下升降。该种车库的特点是占地面积少，耗能低，但是智能化程度最高，对地基、消防要求很高，车位造价高，而且下层车位的左右横移需要同时移动整排载车板。
中国专利公开号cn101205768a公开了一种前移旋转避让型载车装置，包括承载车辆的载车板以及控制载车板运动的控制器，所述载车板与地面之间设有限定载车板在与地面平行的平面内沿纵向直线-圆弧-横向直线型轨迹运动的导向机构，载车板的底部设有驱动载车板沿所述运动轨迹移动的动力装置，所述动力装置与控制器电连接。该发明很好的解决了上述问题，但是该发明的装置结构复杂，在移动板与载车板之间、中介板与移动板之间、中介板与载车板之间、移动板与导轨之间、后挡板与移动板之间均设有用于限定运动的装置，需要多次实现多个连接的锁定与解除锁定，给维修工作带来一定困难，影响该装置的使用寿命。而且载车板完成横向直线的移动后，其后端面与车位侧壁的距离不够大，有导致车辆刮花的可能。
因此，有必要对现有技术的载车板运动控制系统进行改进。
技术实现要素：
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种结构简单、易于维护。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种新型载车板运动控制系统，设置于载车板并控制载车板在与地面平行的平面内沿第一直线-圆弧-第二直线的轨迹运动，包括设置于载车板底部并顺序连接的内侧驱动轮、驱动系统、外侧驱动轮，所述内侧驱动轮和外侧驱动轮在驱动系统控制下共同驱动载车板沿第一直线轨迹运动，载车板到达第一直线与圆弧交点时，内侧驱动轮开始空转，外侧驱动轮在驱动系统控制下单独驱动载车板沿圆弧轨迹运动，载车板到达圆弧与第二直线交点时，内侧驱动轮停止空转，与外侧驱动轮在驱动系统控制下共同驱动载车板沿第二直线轨迹运动。
本发明的新型载车板运动控制系统采用驱动动力与轨道定位相结合的方法，减少定位连接失效的情形，通过控制内侧驱动轮的运动状态来实现载车板在与地面平行的平面内沿第一直线-圆弧-第二直线的轨迹运动的目的。当内侧驱动轮与外侧驱动轮均与驱动系统连接时，由于内侧驱动轮与外侧驱动轮具有相同的驱动速度而且两者的中心轴重合使得载车板沿直线运动；当内侧驱动轮开始空转、外侧驱动轮单独与驱动系统连接时，外侧驱动轮单独驱动使得载车板绕圆弧圆心沿圆弧轨迹运动。
所述新型载车板运动控制系统还包括设置于载车板底部的转向从动轮和设置于地面的转向从动轮运动轨道，载车板沿圆弧轨迹运动时所述转向从动轮在转向从动轮运动轨道上运行，因此内侧驱动轮被抬高而发生空转。
为了准确限定载车板作圆弧运动的轨迹，所述新型载车板运动控制系统还包括连接载车板与地面的旋转位置控制系统，载车板作圆弧运动的过程中，载车板与地面通过旋转位置控制系统连接，限定圆弧轨迹的圆心，使得载车板的走位更为准确，有利于实现智能控制。
为保证外侧驱动轮在载车板沿直线运动时其瞬时线速度与直线保持平行、在载车板沿圆弧运动时其瞬时线速度与圆弧轨迹相切，所述旋转位置控制系统的旋转轴与内侧驱动轮或外侧驱动轮的中心轴在同一垂直于地面的平面内。
所述旋转位置控制系统包括连接于载车板内侧的旋转机构和设置于地面的定位机构，所述旋转机构与定位机构在载车板沿圆弧和/或第二直线运动时扣合，扣合时旋转位置控制系统的旋转轴穿过圆弧圆心。定位机构的设置限定了圆弧轨迹的圆心，当旋转机构与定位机构扣合时，载车板便在外侧驱动轮的驱动下绕圆弧圆心运动，外侧驱动轮的驱动作用与旋转位置控制系统的定位作用帮助载车板完成圆弧轨迹的运动。
载车板沿圆弧轨迹运动过程中旋转机构与定位机构扣合，为保证旋转机构在该过程难以脱离定位机构，所述旋转机构与载车板通过滑块机构连接，所述滑块机构包括相互连接的横移控制滑轨和横移控制滑块，所述横移控制滑轨前部连接于载车板内侧、后部悬空设置，所述横移控制滑块与旋转机构连接。载车板沿圆弧轨迹旋转到位时，旋转机构保持与定位机构扣合，载车板在内侧驱动轮与外侧驱动轮的共同作用下通过横移控制滑轨与横移控制滑块的相对滑动完成第二直线轨迹的运动。在进入第二直线轨迹运动之前旋转机构不需要与定位机构解除扣合，即旋转机构从同一方向与定位机构扣合或解除扣合，使得两者之间的定位关系更为准确有效。
旋转机构连接于横移控制滑块，为保证载车板沿圆弧轨迹运动时旋转机构与载车板之间相对固定即横移控制滑块与横移控制滑轨之间不发生相对滑动，所述新型载车板运动控制系统还包括设置于载车板内侧的横向移动位置控制系统，所述横向移动位置控制系统控制横移控制滑块的运动。当载车板沿圆弧轨迹运动时，横向移动位置控制系统与横移控制滑块连接，当载车板沿第二直线轨迹运动时，横向移动位置控制系统脱离横移控制滑块。
载车板沿直线运动时，为保证载车板严格按照直线行走，设置于载车板底部的起支撑作用的轮子的中心轴最好与内侧驱动轮或外侧驱动轮的中心轴平行；载车板沿圆弧运动时，设置于载车板底部的起支撑作用的轮子的中心轴又需要与瞬时线速度垂直。为同时满足上述条件，所述新型载车板运动控制系统还包括设置于载车板底部的直行前走轮系统和转弯前走轮系统，所述直行前走轮系统的中心轴与外侧驱动轮的中心轴相互平行，所述转弯前走轮系统的每个轮子的中心轴穿过圆弧圆心。当载车板沿直线运动时，直行前走轮系统作为从动轮起支撑作用；当载车板沿圆弧运动时，转弯前走轮系统作为从动轮起支撑作用。采用直行前走轮系统与转弯前走轮系统的相互切换对于重型设备更为有效。
本发明与现有技术相比较有如下有益效果：本发明的新型载车板运动控制系统采用驱动动力与轨道定位相结合的方法，通过控制内侧驱动轮的运动状态来实现载车板在与地面平行的平面内沿第一直线-圆弧-第二直线的轨迹运动的目的，从而减少轨道引导的作用，减少通过限定连接的方式定位，大幅减少连接失效的概率，保证了机器的寿命，易于维护。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是载车板的运行轨迹示意图；
图3是旋转机构与定位机构扣合时的结构示意图；
图4是本发明的局部放大图；
附图标记说明：内侧驱动轮100，外侧驱动轮200，驱动系统300，转向从动轮410，转向从动轮运动轨道420，旋转位置控制系统500，旋转机构510，定位机构520，横移控制滑轨610，横移控制滑块620，横向移动位置控制系统700，直行前走轮系统800，转弯前走轮系统900，第一直线a，圆弧b，第二直线c。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1~4所示，一种新型载车板运动控制系统，设置于载车板并控制载车板在与地面平行的平面内沿第一直线a-圆弧b-第二直线c的轨迹运动，包括设置于载车板底部并顺序连接的内侧驱动轮100、驱动系统300、外侧驱动轮200，所述内侧驱动轮100和外侧驱动轮200在驱动系统300控制下共同驱动载车板沿第一直线轨迹运动，载车板到达第一直线与圆弧交点时，内侧驱动轮100脱离驱动系统300，外侧驱动轮200在驱动系统300控制下单独驱动载车板沿圆弧轨迹运动，载车板到达圆弧与第二直线交点时，内侧驱动轮100重新连接驱动系统300，与外侧驱动轮200在驱动系统300控制下共同驱动载车板沿第二直线轨迹运动。
本发明的新型载车板运动控制系统采用驱动动力与轨道定位相结合的方法，减少定位连接失效的情形，通过控制内侧驱动轮100的运动状态来实现载车板在与地面平行的平面内沿第一直线-圆弧-第二直线的轨迹运动的目的。当内侧驱动轮100与外侧驱动轮200均与驱动系统300连接时，由于内侧驱动轮100与外侧驱动轮200具有相同的驱动速度而且两者的中心轴重合使得载车板沿直线运动；当内侧驱动轮100开始空转、外侧驱动轮200单独与驱动系统300连接时，外侧驱动轮200单独驱动使得载车板绕圆弧圆心沿圆弧轨迹运动。
所述新型载车板运动控制系统还包括设置于载车板底部的转向从动轮410和设置于地面的转向从动轮运动轨道420，载车板沿圆弧轨迹运动时所述转向从动轮410在转向从动轮运动轨道420上运行，因此内侧驱动轮100被抬高而发生空转。
为了准确限定载车板作圆弧运动的轨迹，所述新型载车板运动控制系统还包括连接载车板与地面的旋转位置控制系统500，载车板作圆弧运动的过程中，载车板与地面通过旋转位置控制系统500连接，限定圆弧轨迹的圆心，使得载车板的走位更为准确，有利于实现智能控制。
为保证外侧驱动轮200在载车板沿直线运动时其瞬时线速度与直线保持平行、在载车板沿圆弧运动时其瞬时线速度与圆弧轨迹相切，所述旋转位置控制系统500的旋转轴与内侧驱动轮100或外侧驱动轮200的中心轴在同一垂直于地面的平面内。
所述旋转位置控制系统500包括连接于载车板内侧的旋转机构510和设置于地面的定位机构520，所述旋转机构510与定位机构520在载车板沿圆弧和/或第二直线运动时扣合，扣合时旋转位置控制系统500的旋转轴穿过圆弧圆心。定位机构520的设置限定了圆弧轨迹的圆心，当旋转机构510与定位机构520扣合时，载车板便在外侧驱动轮200的驱动下绕圆弧圆心运动，外侧驱动轮200的驱动作用与旋转位置控制系统500的定位作用帮助载车板完成圆弧轨迹的运动。
载车板沿圆弧轨迹运动过程中旋转机构510与定位机构520扣合，为保证旋转机构510在该过程难以脱离定位机构520，所述旋转机构510与载车板通过滑块机构连接，所述滑块机构包括相互连接的横移控制滑轨610和横移控制滑块620，所述横移控制滑轨610前部连接于载车板内侧、后部悬空设置，所述横移控制滑块620与旋转机构510连接。载车板沿圆弧轨迹旋转到位时，旋转机构510保持与定位机构520扣合，载车板在内侧驱动轮100与外侧驱动轮200的共同作用下通过横移控制滑轨610与横移控制滑块620的相对滑动完成第二直线轨迹的运动。在进入第二直线轨迹运动之前旋转机构510不需要与定位机构520解除扣合，即旋转机构510从同一方向与定位机构520扣合或解除扣合，使得两者之间的定位关系更为准确有效。
旋转机构510连接于横移控制滑块620，为保证载车板沿圆弧轨迹运动时旋转机构510与载车板之间相对固定即横移控制滑块620与横移控制滑轨610之间不发生相对滑动，所述新型载车板运动控制系统还包括设置于载车板内侧的横向移动位置控制系统700，所述横向移动位置控制系统700控制横移控制滑块620的运动。当载车板沿圆弧轨迹运动时，横向移动位置控制系统700与横移控制滑块620连接，当载车板沿第二直线轨迹运动时，横向移动位置控制系统700脱离横移控制滑块620。
载车板沿直线运动时，为保证载车板严格按照直线行走，设置于载车板底部的起支撑作用的轮子的中心轴最好与内侧驱动轮100或外侧驱动轮200的中心轴平行；载车板沿圆弧运动时，设置于载车板底部的起支撑作用的轮子的中心轴又需要与瞬时线速度垂直。为同时满足上述条件，所述新型载车板运动控制系统还包括设置于载车板底部的直行前走轮系统800和转弯前走轮系统900，所述直行前走轮系统800的中心轴与外侧驱动轮200的中心轴相互平行，所述转弯前走轮系统900的每个轮子的中心轴穿过圆弧圆心。当载车板沿直线运动时，直行前走轮系统800作为从动轮起支撑作用；当载车板沿圆弧运动时，转弯前走轮系统900作为从动轮起支撑作用。采用直行前走轮系统800与转弯前走轮系统900的相互切换对于重型设备更为有效。
本发明新型载车板运动控制系统的运行过程：在驱动系统300控制下，内侧驱动轮100和外侧驱动轮200共同驱动载车板沿第一直线运动，该过程中直行前走轮系统800起支撑作用；当载车板到达第一直线与圆弧交点时，转向从动轮410运动至转向从动轮运动轨道420上，抬高内侧驱动轮100使其离地并空转，旋转位置控制系统500的旋转机构510与定位机构520扣合，直行前走轮系统800800切换至转弯前走轮系统900，外侧驱动轮200单独驱动载车板沿圆弧轨迹运动；当载车板到达圆弧与第二直线交点时，转向从动轮410离开转向从动轮运动轨道420，内侧驱动轮100重新着地，转弯前走轮系统900切换至直行前走轮系统800，横向移动位置控制系统700脱离横移控制滑块620，内侧驱动轮100与外侧驱动轮200共同驱动载车板沿第二直线运动，横移控制滑轨610随载车板相对横移控制滑块620滑动。当载车板返回时，以上动作反向执行一遍。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。