本发明是关于一种智能停车设备，尤其涉及一种停车机器人。
背景技术：
随着家用汽车的迅速普及,城市停车位日益紧张,停车位的需求越来越大。过去几十年，我国房地产行业经过爆炸性增长，留下了大量车位规划不足的居住和办公建筑。普通建筑的使用年限在50至70年之间，受限于土地供应，大量新建传统停车位困难极大，城市存量建筑区的车位不足问题日益突出。
现有的全自动化立体停车库主要有平面移动类升降设备,如中国专利cn204715827u，公开日期2015年10月21日，公开了《一种可侧向搬运汽车的智能机器人》，该智能机器人包括中心主体和支撑支架,支撑支架与中心主体通过水平直线驱动机构连接,支撑支架位于中心主体的两侧并能够相对中心主体水平地运动,在中心主体上还设有板叉架,板叉架通过滑轨与中心主体连接并能沿中心主体做垂直升降运动；板叉架上连接有能够进行垂直升降运动和横向水平移动的板叉；板叉上连接有夹板,夹板能够绕其支点旋转45度至90度。
该智能机器人的缺点是：
1、由于机器人要适应搬运各种长度和宽度不一的车辆，且板叉架长度不可调，则搬运机器人的宽度至少是：车辆的最大宽度加上机器人中心主体的宽度，势必造成机器人占用空间大，降低了机器人的环境适应性。机器人还要对不同长度的车辆调整两个支撑架的间距，势必降低搬运效率。
2、由于板叉架和夹板的固定结构设计，板叉架在抬车受力时会造成车辆倾斜，带来了安全隐患。
3、由于停车机器人只通过节省过道空间和减少车辆间距来增加停车数量，该方法增加车位空间有限。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种停车机器人，以克服现有技术的缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种停车机器人，使用灵活，适用于各种车型，存取车快速、部署和维护成本低。
本发明的另一目的在于提供一种停车机器人，其夹持臂使用灵活，占用空间小。
本发明的再一目的在于提供一种停车机器人，可不改动原有停车位的布局和使用方式，不需要对新立体车位部署电力，可动态配置立体车位，有利于立体车库投资者控制成本。
本发明的目的是这样实现的，一种停车机器人，所述停车机器人包括：
l形车架，所述l形车架的底部设有行走装置，用于所述停车机器人的行走；由于采用l形车架，该停车机器人使用更加灵活，适用于各种车型；
提升装置，所述提升装置设置在所述l形车架上；
叉车臂支撑装置，所述叉车臂支撑装置与所述提升装置连接，能在所述提升装置的驱动下升降；从而可不改动原有停车位的布局和使用方式，不需要对新立体车位部署电力，可动态配置立体车位；
左叉车臂及右叉车臂，每个叉车臂均包括连接件和夹持臂；所述夹持臂用于夹持汽车轮胎；所述夹持臂通过所述连接件与所述叉车臂支撑装置连接，且所述夹持臂能相对所述连接件在水平面内转动；
动力单元，所述动力单元设在所述l形车架上用于提供作业所需的动力。
在本发明的一较佳实施方式中，所述夹持臂包括主夹臂和两个支夹装置，所述支夹装置能展开和折叠；两个支夹装置对称设置于所述主夹臂的两侧；每个支夹装置均能相对所述主夹臂在水平面内转动；所述主夹臂上设有用于驱动所述支夹装置转动的液压推杆。
在本发明的一较佳实施方式中，所述主夹臂为沿直线延伸的杆状结构；每个支夹装置均包括支夹连接棍和支夹臂，所述支夹连接棍和所述支夹臂均为杆状件；所述支夹连接棍的一端通过转动连接件与所述主夹臂转动连接，其转动轴线竖直设置；所述支夹连接棍的另一端通过转接件与所述支夹臂的一端转动连接，其转动轴线竖直设置；所述液压推杆与所述转动连接件连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述转动连接件的中部与所述主夹臂转动连接，其转动轴线竖直设置；所述转动连接件的一端与所述液压推杆铰接，另一端与所述支夹连接棍的端部固定连接；所述支夹装置展开后，所述支夹连接棍与所述主夹臂垂直，所述支夹臂与所述主夹臂平行，且所述支夹臂的悬空端朝向所述主夹臂外侧；所述支夹装置折叠后，所述支夹连接棍、所述支夹臂和所述主夹臂平行且叠靠在一起。
在本发明的一较佳实施方式中，所述支夹连接棍上设置支夹臂推动装置，所述支夹臂推动装置的一端固定在所述支夹连接棍上，另一端与所述转接件铰接；所述支夹连接棍展开时，所述支夹臂推动装置对所述转接件施加拉力使所述支夹臂相对所述支夹连接棍转动90度；所述支夹连接棍折叠时，所述支夹臂推动装置对所述转接件施加推力使所述支夹臂相对所述支夹连接棍反方向转动90度。
在本发明的一较佳实施方式中，所述连接件包括竖直设置的叉车挂臂、水平设置的叉车伸缩臂、叉臂转动件；所述叉车挂臂的上端与所述叉车臂支撑装置连接，下端与所述叉车伸缩臂连接；所述叉车伸缩臂设有伸缩结构，能水平伸缩；所述叉臂转动件的一端与所述叉车伸缩臂的伸缩端转动连接，其转动轴线竖直设置，另一端与所述夹持臂固定连接，使所述夹持臂能相对所述连接件在水平面内转动。
在本发明的一较佳实施方式中，所述夹持臂包括主夹臂和两个支夹装置，所述主夹臂为沿直线延伸的杆状结构，两个支夹装置对称设置于所述主夹臂的两侧；所述叉臂转动件的一端与所述主夹臂的中部固定连接；所述叉车伸缩臂收缩后与所述叉臂转动件接触的端部设有u形凹槽，所述u形凹槽两侧的顶尖在所述叉车伸缩臂收缩时能触碰所述叉臂转动件，使所述叉臂转动件转动到与所述叉车伸缩臂一致的状态，所述叉臂转动件的端部嵌入到所述u形凹槽内。
在本发明的一较佳实施方式中，所述叉车臂支撑装置上设有两根水平延伸的导向杆，第一导向杆位于第二导向杆的前侧上方；所述左叉车臂的叉车挂臂上端滑动连接在所述第一导向杆上；所述右叉车臂的叉车挂臂上端滑动连接在所述第二导向杆上；所述叉车臂支撑装置上设置驱动所述左叉车臂及所述右叉车臂左右滑动的叉车臂驱动装置，使所述左叉车臂及所述右叉车臂相互靠近或远离。
在本发明的一较佳实施方式中，所述左叉车臂的叉车挂臂和所述右叉车臂的叉车挂臂平行，所述左叉车臂的叉车伸缩臂和所述右叉车臂的叉车伸缩臂平行；所述右叉车臂的叉车挂臂设有伸缩结构，其下端能竖直伸缩；所述右叉车臂的叉车伸缩臂能跟随所述叉车挂臂向下平移。
在本发明的一较佳实施方式中，所述l形车架的两端处及拐弯处的底部安装有万向驱动轮，所述万向驱动轮带动所述l形车架任意行走；所述动力单元包括能量存储装置及液压驱动装置，所述能量存储装置为所述液压驱动装置提供能量源，所述液压驱动装置驱动所述提升装置进行升降；所述l形车架上还设有传感器用于获得环境信息，控制单元可以根据所述传感器获得的信息控制所述停车机器人的运行。
由上所述，本发明的停车机器人采用了l形车架的设计，使得机器人的移动及部署更加灵活，适应各种车型，具有存取车快速、部署和维护成本低的优点。叉车臂支撑装置在提升装置的驱动下上下升降，带动左右叉车臂升降，不但可以在地面车位停放车辆，也可以在传统车位上方增加简单无动力车架，即可增加立体车位，一个停车机器人对应多个分布式车位，减少车位部署成本，降低系统维护费用。具有极大的环境适应性，只要有向上的空间，即可部署无动力车架，提高空间利用率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明停车机器人的立体结构图。
图2：为本发明停车机器人叉车臂的立体结构图。
图3：为本发明停车机器人的叉车臂夹持臂展开过程的状态图。
图4：为本发明停车机器人的叉车臂夹持臂完全展开的状态图。
图5：为应用所述停车机器人的夹取汽车的状态图(靠近汽车)。
图6：为应用所述停车机器人的夹取汽车的状态图(主夹臂碰撞轮胎旋转)。
图7：为应用所述停车机器人的夹取汽车的状态图(主夹臂旋转到位)。
图8：为应用所述停车机器人的夹取汽车的状态图(支夹装置打开)。
图9：为应用所述停车机器人的夹取汽车的状态图(完全夹持轮胎)。
图10：为应用所述停车机器人的夹取汽车的状态图(提升汽车轮胎离地)。
图11：为应用所述停车机器人放置汽车至第二层的状态(后轮接触滑板)。
图12：为应用所述停车机器人放置汽车至第二层的状态(前后轮接触滑板)。
图13：为应用所述停车机器人放置汽车至第二层的状态(叉车臂收回)。
图中附图标记：
100、万向驱动轮；110、l形车架；
200、提升装置；210、叉车臂支撑装置；
310、右叉车臂；320、左叉车臂；311、叉车挂臂；312、叉车伸缩臂；
313、叉臂转动件；314、主夹臂；3141、支夹连接棍；3142、支夹臂；3143、转动连接件；3144、转接件；315、u形凹槽。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，图1中指向纸面外的一侧是前侧，指向纸面里的一侧是后侧。本发明提供了一种停车机器人，所述停车机器人包括l形车架110、提升装置200、叉车臂支撑装置210、左叉车臂320及右叉车臂310、动力单元、控制单元。所述l形车架110是指当俯视看该车架时，车架呈l形延伸。采用l形车架110的设计，使得机器人的移动及部署更加灵活，适应各种车型，具有存取车快速、部署和维护成本低的优点。l形车架110的底部设有行走装置，用于所述停车机器人的行走。本实施例中，行走装置采用的是万向驱动轮100，万向驱动轮100设置有三个，分别安装在l形车架110的两个端部的底部以及拐角部的底部。通过控制单元控制万向驱动轮100实现该停车机器人的直行和转向。所述提升装置200设置在所述l形车架110上，位于l形车架110的中部位置，提升装置200可以采用现有技术中类似普通叉车的门架，采用链条式提升装置200；本实施例采用液压式提升装置200。所述叉车臂支撑装置210与所述提升装置200连接，提升装置200能驱动所述叉车臂支撑装置210在竖直方向进行升降。左叉车臂320和右叉车臂310均包括连接件和夹持臂；所述夹持臂用于夹持汽车轮胎。所述夹持臂通过所述连接件与所述叉车臂支撑装置210连接，且所述夹持臂能相对所述连接件在水平面内转动，即夹持臂相对连接件的转动轴线竖直设置。通过提升装置200将叉车臂支撑装置210举升，带动左叉车臂320和右叉车臂310一起举升，从而抬起被夹持的汽车。所述动力单元设在所述l形车架110上用于提供作业所需的动力，动力单元包括能量存储装置及液压驱动装置，所述能量存储装置为所述液压驱动装置提供能量源，是较为成熟的现有技术，可以采用高压油缸等，所述液压驱动装置驱动所述提升装置200进行升降。所述控制单元设置在所述l形车架110上用于控制该停车机器人的运行。所述l形车架110上还设有传感器用于获得环境信息，所述控制单元根据所述传感器获得的信息控制所述停车机器人的运行；例如设置有电子眼来观察停车机器人周围的环境。
进一步，如图2所示，每个叉车臂上的所述夹持臂包括主夹臂314和两个支夹装置，两个夹持臂均朝向该停车机器人的前侧。本发明的两个所述支夹装置能展开和折叠，工作时可以展开，不工作时处于折叠状态以节省其占用的空间。两个支夹装置对称设置于所述主夹臂314的两侧，能够随主夹臂314一起在水平面内转动，当主夹臂314在汽车底部转动到位后，两侧的支夹装置分别对应于汽车的两个前轮胎或两个后轮胎，且每个支夹装置还能相对所述主夹臂314在水平面内转动，以便夹持住对应的轮胎。所述主夹臂314上设有用于驱动所述支夹装置转动的液压推杆，该液压推杆能驱动支夹装置展开及折叠，该液压推杆与所述控制单元连接，需要其工作的时候由控制单元控制其动作。本实施例中，所述主夹臂314为沿直线延伸的杆状结构，两个支夹装置关于其长度方向的中点对称设置在主夹臂314两侧，两个支夹装置均朝向该停车机器人的前侧伸出。每个支夹装置均包括支夹连接棍3141和支夹臂3142，所述支夹连接棍3141和所述支夹臂3142均为杆状件。所述支夹连接棍3141的一端通过转动连接件3143与所述主夹臂314转动连接，其转动轴线竖直设置。所述支夹连接棍3141的另一端通过转接件3144与所述支夹臂3142的一端转动连接，其转动轴线竖直设置；具体的，如图3和图4所示，转接件3144的一端与支夹连接棍3141的端部转动连接，其转动轴线竖直设置，转接件3144的另一端固定在支夹臂3142的一端，使支夹臂3142能够绕着转动连接处相对于支夹连接棍3141转动90度，即转动到与支夹连接棍3141垂直的位置；展开后，主夹臂314、支夹连接棍3141、转接件3144及支夹臂3142形成“z”形。对应于每侧的一个支夹装置均设有一个液压推杆，两个液压推杆均连接在主夹臂314上并对称设置，每个液压推杆与对应一侧的所述转动连接件3143连接，通过推动转动连接件3143使支夹连接棍3141相对于主夹臂314转动，能转动到垂直于主夹臂314的位置，即支夹连接棍3141相对主夹臂314转动90度。
进一步，所述转动连接件3143采用的是上下两块夹板的形式，即上下两块相同的夹板把主夹臂314夹在中间，并在夹板的中部位置与所述主夹臂314转动连接，其转动轴线竖直设置，使转动连接件3143的两端均形成摆动端。所述转动连接件3143的一端与所述液压推杆铰接，液压推杆推动该端来回摆动。转动连接件3143另一端与所述支夹连接棍3141的端部固定连接，带动支夹连接棍3141来回摆动。所述支夹装置展开后，所述支夹连接棍3141与所述主夹臂314垂直，所述支夹臂3142与所述主夹臂314平行，且所述支夹臂3142的悬空端朝向所述主夹臂314外侧，即两侧的支夹臂3142其悬空端朝向相反。工作时，支夹臂3142与一侧的主夹臂314配合一起夹持汽车轮胎。所述支夹装置折叠后，所述支夹连接棍3141、所述支夹臂3142和所述主夹臂314平行且叠靠在一起。所述支夹连接棍3141上设置有支夹臂3142推动装置，所述支夹臂3142推动装置的一端固定在所述支夹连接棍3141上，另一端与所述转接件3144铰接，其作用是用来展开和折叠支夹臂3142。当液压推杆推动所述支夹连接棍3141展开时，所述支夹臂3142推动装置对所述转接件3144施加拉力使所述支夹臂3142相对所述支夹连接棍3141转动90度，将支夹臂3142展开；当液压推杆拉动所述支夹连接棍3141折叠时，所述支夹臂3142推动装置对所述转接件3144施加推力使所述支夹臂3142相对所述支夹连接棍3141反方向转动90度，将支夹臂3142折叠。具体实施时，支夹臂3142推动装置可以采用杆状的空气弹簧，空气弹簧杆是成熟的现有技术，空气弹簧杆的一端固定在支夹连接棍3141上，另一端铰接在转接件3144上。空气弹簧杆具有初始的收缩力即具有收缩的趋势，当液压推杆推动所述支夹连接棍3141展开过程中，空气弹簧杆两端从受到压力转变为拉力，该拉力作用在转接件3144上使转接件3144及支夹臂3142产生展开的趋势；当液压推杆拉动所述支夹连接棍3141折叠时，支夹连接棍3141折叠到一定程度时，空气弹簧杆两端的拉力转变为压力，压力作用在转接件3144上使转接件3144及支夹臂3142产生折叠的趋势。
进一步，如图2所示，每个叉车臂上的所述连接件均包括竖直设置的叉车挂臂311、水平设置的叉车伸缩臂312、叉臂转动件313。所述叉车挂臂311的上端与所述叉车臂支撑装置210连接，下端与所述叉车伸缩臂312连接，叉车挂臂311与叉车伸缩臂312构成l形状，叉车伸缩臂312朝该停车机器人的前侧伸出。所述叉车伸缩臂312设有伸缩结构，能水平伸缩，实施时可以在杆状外壳的内部设置液压驱动的伸缩杆，伸缩杆在液压驱动下能伸出杆状外壳或收缩入杆状外壳。所述叉臂转动件313的一端与所述叉车伸缩臂312的伸缩端转动连接，其转动轴线竖直设置，另一端与主夹臂314的中部固定连接；使所述夹持臂能相对所述叉车伸缩臂312在水平面内转动。初始状态时，主夹臂314垂直于叉车伸缩臂312，形成t形；当叉车伸缩臂312向前伸出触碰到汽车轮胎后，依靠汽车轮胎对主夹臂314一侧的阻挡力使得主夹臂314相对叉车伸缩臂312转动180度，主夹臂314转动到与叉车伸缩臂312平行。所述叉车伸缩臂312收缩后与所述叉臂转动件313接触的端部设有u形凹槽315，即杆状外壳与叉臂转动件313相邻一端的端部设有u形凹槽315，主夹臂314转动到与叉车伸缩臂312平行的位置，叉臂转动件313转向叉车伸缩臂312的一侧，所述u形凹槽315两侧的顶尖在所述叉车伸缩臂312收缩时能触碰所述叉臂转动件313，使所述叉臂转动件313在抵靠力的作用下转动到与所述叉车伸缩臂312一致的状态，即主夹臂314恢复到垂直于叉车伸缩臂312，形成t形。所述叉臂转动件313的端部嵌入到所述u形凹槽315内。
进一步，所述叉车臂支撑装置210采用框架结构，叉车臂支撑装置210的上部横向设有两根水平延伸的导向杆，第一导向杆位于第二导向杆的前侧上方。所述左叉车臂320的叉车挂臂311上端滑动连接在所述第一导向杆上；所述右叉车臂310的叉车挂臂311上端滑动连接在所述第二导向杆上；从而左叉车臂320比右叉车臂310稍微靠前。所述叉车臂支撑装置210上还设置驱动所述左叉车臂320及所述右叉车臂310左右滑动的叉车臂驱动装置，使所述左叉车臂320及所述右叉车臂310能相互靠近或远离，从而调整控制两个叉车臂之间的距离，适应不同的车型，且左叉车臂320能移到右侧而右叉车臂310能移到左侧。叉车臂驱动装置可以采用电动推杆、液压推杆等。所述左叉车臂320的叉车挂臂311和所述右叉车臂310的叉车挂臂311平行，所述左叉车臂320的叉车伸缩臂312和所述右叉车臂310的叉车伸缩臂312平行。为了避免左叉车臂320与右叉车臂310在移动换位时产生干涉，所述右叉车臂310的叉车挂臂311设有伸缩结构，其下端能竖直伸缩。实施时可以采用与叉车伸缩臂312相同的伸缩结构，即在杆状外壳内设置液压驱动的伸缩杆，伸缩杆的下端与叉车伸缩臂312固定连接，从而所述右叉车臂310的叉车伸缩臂312能跟随所述叉车挂臂311的伸出向下平移，在左叉车臂320与右叉车臂310移动换位时不会产生干涉。在工作时，使右叉车臂310的叉车伸缩臂312与左叉车臂320的叉车伸缩臂312位于同一高度的水平面内。
如图5至图10所示，为应用所述停车机器人的夹取汽车的过程，包括如下步骤：
步骤1：停车机器人的叉车臂贴近地面，调整主夹臂314相对叉车臂支撑装置210的状态，从汽车的侧面靠近汽车；
步骤2：停车机器人继续靠近汽车，同时两根叉车臂分别靠近前后轮胎，当主夹臂314中点行至汽车中部时，停车机器人停止靠近汽车；
步骤3：当主夹臂314接触到汽车轮胎时，主夹臂314绕与叉车伸缩臂312的连接点旋转一定角度，最终与叉车伸缩臂312平行，展开支夹连接棍3141和支夹臂3142，把汽车的四个轮胎分别夹持起来；
步骤4：停车机器人把汽车抬离地面，根据计算或接受到的命令，把汽车搬运到目标停车位的标识位置。
如图11到图13所示，为应用所述停车机器人放置汽车至第二层的过程，与立体停车场配套，每个传统停车位上可设置多个立体车位，实现一个传统车位变成几个立体车位，而且对用户使用习惯，原有的车辆停放方式作最大的兼容，支持自动停车和传统停车同时运行的方式。将平面停车场及立体停车库的优势结合了起来，实现大密度、高效率存取车辆。
在一个实施例中，所述停车机器人可以包括通信模块、作业模块、导航定位设备、安全检测模块、轮式移动模块和电源管理模块，该通信模块、作业模块、导航定位设备、安全检测模块、轮式移动模块和电源管理模块均与控制单元连接，从而实现停车机器人的自主作业、自主充电、自主行走和自主告警。控制单元通过作业模块控制叉车伸缩臂312、叉车臂驱动装置、右叉车臂310的叉车挂臂311伸缩结构、液压推杆、行走装置、提升装置200的运行。其中，控制单元可以采用计算机或单片机，通信模块、作业模块、导航定位设备、安全检测模块、轮式移动模块和电源管理模块均可以采用现有技术，不再详细介绍。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。