停车设备集装机器人及集装方法与流程

本发明涉及智能停车场装置技术领域，尤其涉及停车设备的智能集装装置。

背景技术：

立体式复合车位设备已成为解决停车位不足的一种行之有效的技术方案。目前立体式复合车位设备大多都是双层无避让形式的，底层车位无载车台，由车辆直接自由进出，上层停车平台为立柱悬臂式结构，然后通过横移、升降机构完成上层停车平台上的车辆的驶入或驶出，市场上该结构方式的设备具有机械结构复杂、操作繁琐缺点。因此，出现了各种简易升降式立体停车设备，他们大多是从上述升降横移式车库技术演变而来的。

较常见的简易升降式立体停车设备，每个停车设备能容量上下两层各一辆车辆，上层的车辆随载车板一起升降并停放在载车板上，下层的车辆停靠在下方，当下车位不停放车辆时，载车板可降落于地面上，停放在载车板上的车辆即可自由出入。

本领域技术人员在车位安装简易停车设备时，需要人工或人工操作机械将停车设备搬运至车位所在区域，操作繁琐，且不安全，容易使搬运工人、安装工人受伤，增加了工作人员的劳动量，也降低了安装效率。并且，对于需要设置多个停车设备的场合，多个停车设备随意堆放，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供用于智能管理停车设备的集装机器人，多个停车设备存放在该集装机器人中。本发明降低了工作人员的劳动量，效率高，安全性好。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案:

一种停车设备集装机器人，包括：控制器；安装有移位机构的行走底座；底座上的停车设备存储区域，所述停车设备存储区域具有容纳至少一个停车设备的空间；安装在底座或停车设备存储区域的停车设备分配机构，通过所述停车设备分配机构将停车设备存储至或搬离出所述停车设备存储区域。

进一步，还包括平衡机构，所述平衡机构用于调整停车设备存储区域所在平面与水平面的角度。

优选的，所述平衡结构为伸缩油缸，所述伸缩油缸下端安装在底座上，所述伸缩油缸上端安装在停车设备存储区域下，当底座在斜坡上行走时，控制伸缩油缸的伸缩长度，调整所述停车设备存储区域所在平面处于水平面。

进一步，所述停车设备分配机构包括移动停车设备的移动机构和抓取停车设备的抓取机构。

进一步，所述移动机构为伸缩式或折叠式机械臂，机械臂的下端通过旋转底座安装在底座上，机械臂的上端连接抓取机构，通过所述机械臂控制抓取机构进行移动。

进一步，所述移动机构包括滑动安装在底座上的升降机构，所述升降机构可相对底座滑出，升降机构连接抓取机构。

优选的，所述升降机构包括安装在停车设备存储区域顶部的吊绳或吊杆，所述吊绳或吊杆下端安装抓取机构；在所述抓取机构抓取停车设备后，通过吊绳或吊杆将停车设备升降至目标位置。

或者，所述升降机构包括安装在停车设备存储区域的升降丝杠，所述停车设备上设置有与丝杠螺纹匹配的丝孔；在所述升降机构移动至停车设备上方时，控制丝杠和丝孔配合，丝杠驱动装置驱动丝杠旋转，带动所述停车设备升降至目标位置。

考虑到所述停车设备可能需要固定在预定位置，所述停车设备存储区域设置有固定停车设备的销孔或销柱，所述停车设备上设置有与所述销孔或销柱匹配的销柱或销孔，当停车设备升降至目标位置时，控制销柱伸出进入销孔，将停车设备固定在目标位置。

进一步，所述移动机构包括升降机构和横移机构,横移机构为安装在停车设备存储区域的导轨，升降机构安装在导轨上，所述升降机构上安装有抓取机构，所述升降机构控制抓取机构上下移动。

进一步，当所述停车设备具有移位机构，停车设备存储区域具有与上述移位机构匹配的轨道。

进一步，所述抓取机构包括夹爪和夹臂，所述夹爪可在夹臂上移动以调节夹爪之间的距离。

优选的，所述抓取机构为吊钩或吸盘。

优选的，所述吸盘为电磁吸盘，所述电磁吸盘的供电装置与控制器进行通信。

优选的，所述抓取机构包括夹持锁紧装置，所述夹持锁紧装置包括匚型支撑板、夹持块、夹持气缸，夹持气缸分别固定在匚型支撑板的上板、下板上，夹持气缸的伸缩杆分别穿过匚型支撑板的上板、下板后连接夹持块。

本发明还提供了一种利用前述停车设备集装机器人的集装方法，包括步骤：

装载有至少一个停车设备的停车设备集装机器人运动至车位；

利用停车设备集装机器人上的停车设备分配机构，将停车设备搬离出所述停车设备存储区域并放置于目标停放位置；或者，将车位上停放的停车设备搬运并存储至停车设备容器中逐层堆放。

进一步，当停车设备具有移位机构，停车设备分配机构将停车设备搬离出所述停车设备存储区域后，所述停车设备运动至目标停放位置。

本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例,具有以下的优点和积极效果：利用本发明，在需要对停车设备进行分配时，停车设备集装机器人运载着停车设备到达停车设备安装区域，将停车设备安放到目标安装位置，该停车设备便可用于车辆停放。所述停车设备集装机器人还可对车库中分散的停车设备进行集装管理，此过程中，集装机器人自动运动至停车设备的安装位置，将停车设备逐个搬运至集装机器人上进行存储、堆放。本发明的停车设备集装机器人实现了停车设备的智能管理，降低了工作人员的劳动量，提高了停车设备分配和集装的效率，安全性好，实现了停车设备分配和集装的自动化。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的停车设备集装机器人的结构示意图一。

图2为上述停车设备集装机器人的俯视图。

图3为上述停车设备集装机器人的停车设备分配机构的结构示意图。

图4为本发明实施例一提供的停车设备集装机器人的结构示意图二。

图5-7为本发明实施例二提供的停车设备集装机器人的停车设备分配机构的结构示意图。

图8-10为本发明实施例三提供的停车设备集装机器人的停车设备分配机构的结构示意图。

图11为上述停车设备分配机构的抓取机构示意图。

图12为本发明实施例四提供的集装方法的流程图。

图中标号如下：

停车设备集装机器人100；

控制器110；

行走底座120，移位机构121，凹槽122；

停车设备存储区域130，侧壁板131，轨道132；

停车设备分配机构140，旋转底座141，连接杆142，臂143，肘144，抓取机构145，铰轴146、147、148；

升降机构150，门型框架151，卷扬机152，吊绳153，抓取机构154，凹槽155，滑轮156；

滑槽21，导轨22，升降机构23，吊绳或吊杆24，抓取机构25；

夹持锁紧装置160，连接板161，匚型支撑板162、夹持块163、夹持气缸164，伸缩杆1641，橡胶垫165；

停车设备200，停车设备移位机构210；

车辆300。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的停车设备集装机器人和集装方法作进一步详细说明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

需说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、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，并非用以限定发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。另外，本发明中的“横向”是指水平或接近水平的方向，本发明中所称“竖向”指垂直或接近垂直的方向。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的停车设备集装机器人的结构示意图一。

图2为上述停车设备集装机器人的俯视图。

图3为上述停车设备集装机器人的停车设备分配机构的结构示意图。

图4为本发明实施例一提供的停车设备集装机器人的结构示意图二。

一种停车设备集装机器人100，包括：控制器110；安装有移位机构121的行走底座120；底座120上的停车设备存储区域130，所述停车设备存储区域130具有容纳至少一个停车设备的空间；安装在底座120或停车设备存储区域130的停车设备分配机构140，通过所述停车设备分配机构140将停车设备200存储至或搬离出所述停车设备存储区域130。

控制器110用于停车设备集装机器人的电路控制，在无人干预的情况下能自主地驱动停车设备集装机器人各个部件的操作和运转，作为举例而非限制，控制器可以安装在底座120上，也可以安装停车设备存储区域130。

底座120可通过移位机构121自由行走，所述移位机构121可以是固定脚轮也可以是活动脚轮(万向轮)。

在本实施例中，考虑到停车设备集装机器人100行走在路面状况不良好的地方时，比如当路面坡面较大时，重心会发生偏移，此时容易发生倾覆，在底座120上安装平衡机构(图中未示出)，所述平衡机构用于调整停车设备存储区域所在平面与水平面的角度。在本实施例中，所述平衡结构为伸缩油缸，所述伸缩油缸下端安装在底座上，所述伸缩油缸上端安装在停车设备存储区域下，当底座在斜坡上行走时，控制伸缩油缸的伸缩长度，调整所述停车设备存储区域所在平面处于水平面。上述调节手段作为举例而非限制，也可以采用本领域常用的其他调平手段进行调节。

结合图1，在停车设备存储区域130上存储有6个停车设备200，，分别标号1,2,3,4,5,6。所述停车设备200用于车辆停放。作为举例而非限制，本实施例中的停车设备可具有2层停车平台，上下层停车平台可折叠在一起，在需要时控制上下层停车平台展开，上层、下层停车平台均可停放车辆。

停车设备存储区域130可以是开放式结构，比如图1中的只有一块底板，也可以是具有顶板和/或侧壁的容器，停车设备存放在其中。

停车设备分配机构140包括移动停车设备200的移动机构和抓取停车设备200的抓取机构。所述的抓取，是指在移动停车设备200前，将停车设备进行固定，所述的抓取机构，亦可理解为移动停车设备时的固定机构。

所述移动机构可以为折叠式机械臂，参见图1-3所示；也可为伸缩式机械臂，参见图4所示。机械臂的下端通过旋转底座安装在底座上，机械臂的上端连接抓取机构，通过所述机械臂控制抓取机构进行移动。

参见图3，所述折叠式机械臂为六自由度机械臂，作为举例而非限制，六自由度机械臂包括：臂143，肘144，手(即抓取机构)145。

六自由度机械臂通过旋转底座141安装在底座120上，旋转底座141上固定有连接杆142，臂143通过铰轴146安装在连接杆142上，旋转底座141正向/反向旋转时，可带动臂在水平面上正向/反向旋转，同时，臂143可绕连接杆142在竖直面旋转。肘144通过铰轴146安装在臂143上，肘144可绕臂143在竖直面旋转，手(即抓取机构)145通过铰轴148安装在肘144上，抓取机构145可绕肘144在水平面旋转，所述抓取机构145用于将待移动的停车设备200固定在移动机构上。

参见图4，所述移动机构为通过旋转底座141安装在底座120上的液压伸缩杆，液压伸缩杆包括液压缸和伸缩杆，伸缩杆的一端连接液压缸，一端通过滑轮安装有吊绳，吊绳一端连接卷扬装置，一端连接抓取机构145。其工作原理类似于起重机，在抓取机构145抓取(固定)停车设备200后，通过吊绳起吊后，移动到目标位置安放。

本实施例中，所述抓取机构可以为吊钩或吸盘，优选的，所述吸盘为电磁吸盘，所述电磁吸盘的供电装置与控制器进行通信。上述抓取机构作为举例而非限制，典型的，所述抓取机构也可以为爪式结构，优选的，爪式结构包括夹爪和夹臂，所述夹爪可在夹臂上移动以调节夹爪之间的距离，以此适应不同尺寸的停车设备。

实施例二

图5-7为本发明实施例二提供的停车设备集装机器人的停车设备分配机构的结构示意图。该实施例与实施例一的区别，在于停车设备分配机构的结构和设置方式不同。

停车设备分配机构140包括移动停车设备200的移动机构和抓取停车设备200的抓取机构。本实施例中，所述移动机构包括滑动安装在底座120上的升降机构150，所述升降机构150可相对底座滑出，升降机构150连接抓取机构。

所述升降机构150包括安装在停车设备存储区域顶部的吊绳或吊杆，吊绳和吊杆下连接抓取机构，在所述抓取机构抓取停车设备200后，通过吊绳或吊杆将停车设备200升降至目标位置安放。

以吊绳为例，结合图5对所述移动机构进行说明。

参见图5A，底座120上的停车设备存储区域安放有5个停车设备，分别标号1,2,3,4,5。所述升降机构150包括安装起吊部件的门型框架151，所述门型框架151包括左右侧支撑杆和顶部横梁，在顶部横梁上安装有卷扬机152。吊绳153一端与卷扬机152连接，一端与抓取机构154连接。通过卷扬机控制吊绳的长度，从而控制抓取机构154上下移动。

所述抓取机构154可以为吊钩或吸盘。在采用吊钩时，可根据需要在停车设备上设置与吊钩匹配的吊耳或吊环。在采用吸盘时，优选采用磁力吸盘，比如常用的电磁吸盘，所述电磁吸盘的供电装置与控制器进行通信。

当需要将停车设备存储区域存放的停车设备200安放到地面车位进行安放时，首先停车设备集装机器人运动至该地面车位附近，控制卷扬机放吊绳153，抓取机构154下降。

抓取机构154下降与最上层的5号停车设备200接触后，停止放绳，控制器启动电磁吸盘的供电装置，电磁吸盘具有磁性后便可通过吸力固定5号停车设备200，参见图5B，抓取机构154固定了5号停车设备200，通过吊绳153带动该停车设备200上升。

然后，升降机构150需要整体相对底座移出以便将5号停车设备200安放到地面车位。实现升降机构整体相对移出的方法，作为举例而非限制，可采用图6所示的结构。参见图6A，在门型框架151的下部内侧设置有凹槽155，凹槽155上安装有可以在凹槽155中滚动的滑轮156；在底座120的外侧设置有凹槽122，凹槽122作为滑轮156的滑槽。控制滑轮156滚动，相对于门型框架151相对底座120滑出至前述地面车位所在的位置。控制卷扬机释放吊绳153，将5号停车设备200安放在地面车位。然后，控制器关闭电磁吸盘的供电装置，电磁吸盘磁力消失，控制卷扬机收紧吊绳153。参见图6B所示，此时，底座120上的停车设备200剩下4个。

此时，控制门型框架151相对底座反向运动，回复至原始位置，参见图7A所示，同时，5号停车设备200上可用于正常停放车辆300。根据需要，再控制底座120通过移位机构行走至下一地面车位位置附近，进行其他停车设备的安放。

上述采用框架和吊绳/吊杆的升降机构作为举例而非限制。升降机构还可采用的丝杠升降机，典型的结构如下。

所述升降机构包安装在停车设备存储区域的升降丝杠，所述停车设备上设置有与丝杠螺纹匹配的丝孔；在所述升降机构移动至停车设备上方时，控制丝杠和丝孔配合，丝杠驱动装置驱动丝杠旋转，带动所述停车设备升降至目标位置。

至于通过本实施例的停车设备集装机器人进行停车设备存储的过程与上述过程相反。

当将停车设备存储在停车设备集装机器人的停车设备存储区域时，考虑到所述停车设备可能需要固定在预定位置，所述停车设备存储区域设置有固定停车设备的销孔或销柱，所述停车设备上设置有与所述销孔或销柱匹配的销柱或销孔，当停车设备升降至目标位置时，控制销柱伸出进入销孔，将停车设备固定在目标位置。上述固定方式作为举例而非限定。

实施例三

图8-10为本发明实施例三提供的停车设备集装机器人的停车设备分配机构的结构示意图。

图11为上述停车设备分配机构的抓取机构示意图。

该实施例与实施例二的区别，在于停车设备分配机构的结构和设置方式不同。

停车设备分配机构140包括移动停车设备200的移动机构和抓取停车设备200的抓取机构。本实施例中，所述移动机构包括升降机构和横移机构。

参见图8进行说明。停车设备存储区域130包括有侧壁板131，图8虽然只示出2面侧壁板——后板和左侧板，但本领域技术人员可以推知，侧壁板还可包括右侧板，并且可根据需要增加底部板，对停车设备存储区域130中存放的停车设备提供更好的保护。

在侧壁板131的下端两侧安装有滑槽21，在滑槽21上安装有导轨22，升降机构23安装在导轨22上，导轨22在滑槽21中可横向滑移，从而带动升降机构23横向滑移。

所述升降机构23上安装有抓取机构25。本实施例中，通过吊绳或吊杆24安装抓取机构25，通过释放、收紧吊绳控制所述抓取机构25上下移动。控制吊绳或吊杆的方式，可以采用卷扬机，也可以采用滑轮组，在此不做限定，只要可实现起吊即可。

当然，上述采用吊绳/吊杆的升降机构作为举例而非限制，典型的，升降机构还可采用的丝杠升降机，液压伸缩杆等。

本实施例中，所述停车设备具有移位机构210，可在停车设备存储区域设置容放停车设备移位机构轨道132。

当需要将停车设备存储区域存放的停车设备200安放到地面车位进行安放时，首先停车设备集装机器人运动至该地面车位附近，控制吊绳或吊杆24释放，抓取机构25下降。

本实施例中，抓取机构可包括销钉和控制销钉伸缩的驱动结构，停车设备200的侧部设置有与销钉匹配销孔。

抓取机构25下降至停车设备200侧部销孔所在位置，停止放绳，控制销钉伸出进入销孔。参见图9，抓取机构25抓取了停车设备200，控制导轨22相对于滑槽21横向滑移，导轨22带动升降机构23相对于停车设备存储区域130滑出，此时，停车设备存储区130中剩下4个停车设备，参见图10所示。

然后，升降机构23移动至地面车位的上方区域后，控制释放吊绳24，将停车设备200安放在地面车位。然后，控制器销钉收回。控制导轨22收回，升降机构23回复至原始位置。

至于通过本实施例的停车设备集装机器人进行停车设备存储的过程与上述过程相反。作为举例而非限制，典型方式如下。

首先停车设备集装机器人运动至待存储的停车设备附近，控制导轨22横向移出，带动升降机构23移动至停车设备两侧，吊绳下降至停车设备两侧，抓取机构抓取停车设备，吊绳上升至目标高度，导轨22收回至原始位置，吊绳控制停车设备安放到目标位置上。

本实施例中，除伸缩销钉外，还可采用夹持锁紧装置作为抓取机构。

作为举例而非限制，所述夹持锁紧装置160包括匚型支撑板162、夹持块163、夹持气缸164，夹持气缸164分别固定在匚型支撑板的上板、下板上，夹持气缸164的伸缩杆1641分别穿过匚型支撑板的上板、下板后连接夹持块163，通过夹持气缸实现夹持块的锁紧和释放。所述夹持气缸成对设置，可以为多对。同时，可根据需要在夹持块163上安装橡胶垫165，保护停车设备同时提高夹持力。

实施例四

图12为本发明实施例四提供的集装方法的流程图

本发明还提供了一种利用前述停车设备集装机器人的集装方法，包括步骤：

装载有至少一个停车设备的停车设备集装机器人运动至车位；

利用停车设备集装机器人上的停车设备分配机构，将停车设备搬离出所述停车设备存储区域并放置于目标停放位置；或者，将车位上停放的停车设备搬运并存储至停车设备容器中逐层堆放。

本实施例中，当停车设备具有移位机构，停车设备分配机构将停车设备搬离出所述停车设备存储区域后，所述停车设备运动至目标停放位置。

作为举例而非限制，典型的分配和存储停车设备的方法如下。

停车设备分配机构包括移动机构和抓取机构。

通过停车设备集装机器人将停车设备存储区域存放的停车设备200安放到地面车位进行安放的方法包括如下步骤。

停车设备集装机器人运动至该地面车位附近，控制停车设备分配机构的抓取机构下降。

抓取机构下降抓取停车设备200上升至目标高度，移动机构移动停车设备离开停车设备存储区域，然后停车设备200安放在地面车位。根据需要，再控制底座上的移位机构行走至下一地面车位位置附近，进行其他停车设备的安放。安放好的停车设备200可用于车辆300的停放。

通过停车设备集装机器人将车位中停放的停车设备搬运并存储至停车设备容器中逐层堆放的方法包括如下步骤。

首先停车设备集装机器人运动至待存储的停车设备附近，控制停车设备分配机构的抓取机构抓取停车设备，通过移动机构将停车设备移动到停车设备存储区域放置。然后，停车设备集装机器人运动至下一待存储的停车设备附近，停车设备分配机构的抓取机构抓取该停车设备，将抓取的停车设备通过移动机构安放在停车设备存储区域放置。优选的，该停车设备叠放在前一存放的停车设备上。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。