本发明涉及智能物联网和机器人技术领域，具体涉及一种共享单车智能停车库机器人系统。该机器人系统主要应用于共享单车立体停车库，是大中城市停车场，特别是地铁站、影剧院、大型商场、学校、体育馆、会展中心、城市综合体、公园以及交通道路拥挤的地方理想的智能停车设施，同时也是共享自行车投放公司实现智能化物联网管理的理想终端设备，更是打造智慧城市交通及环境文明监管的不可或缺的理想装备。
背景技术：
我国目前共享单车停车场地及停车装备的现状存在的不足：
1、停车场地有限、停车装备缺少
目前国内共享单车的停车场地及装备数量少，大多数是场地狭小、停车设备简陋，甚至很多城市、工矿企业、特别是车站码头、地铁口、大型综合商场、公园、影院等交通拥挤场所几乎没有专用的停车场地及停车装备；
2、停车装备技术性能较低，满足不了大量停车的功能要求
目前国内大多数的停车装备，不能满足市场的要求，很多停车装备自身就设计不合理，且国内企业对自行车停车装备，特别是智能立体停车库及其机器人系统的研发投入很少，其系统结构，控制系统的水平很低，还处于非常落后的阶段，与日益剧增的共享单车、共享汽车的对停车设备的需求不相适应；
3、停车装备不配套或根本没有，操作不安全、不方便
目前大多数的停车装备，都是人工操作，在狭小场地和拥挤的交通环境中，车辆很难进入或根本就不能进入，从而无法将车辆停靠，给人的出行带来了极大的不便，浪费了大量的宝贵时间，给城市交通道路管理增添了很多的不利因素，也给未来现代智慧城市的实现增加了障碍；
4、停车场地规划不科学、浪费大量空间资源
我国目前大多数的停车装备，只是单一的平面布局，不能有效地节约城市土地资源，特别是有很多的城市停车场地，占用了人行道和专用盲道，甚至有的城市的主要交通要道，都被共享单车占用，堆积成山，给人们的交通出行带来了严重的困扰；
5、停车设施自动化程度低、智能化装备少
目前国内大部分的停车装备大都是非智能化、自动化程度低的装备，大都缺少自动化操作系统，且无人智能系统更是少之又少，不能满足较多的停车取车要求，同时，共享单车投放公司很难实现规范化、系统化的有效管理，也给共享单车实现模块化的智能物联网管理带来了一定的障碍和管理成本的增加。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种共享单车智能停车库机器人系统及其控制方法，采用先进的智能控制技术，无人操作，自动运行，尤其是对停车库现场车辆的适时数据采集、储存及显示、远程无线通信、数据传输及控制，机器人系统自身执行机构具有可变稳定性控制、故障自诊断功能，以及停车库消防安全系统控制、车辆入库与出库的执行机构控制，实现车辆入库和出库执行任务，极大地提升停车装备的技术性能，拓展了停车设备的多用功能，以及为共享单车投放公司及时并适时地提供准确的停车状况第一数据情况，并为其投放车辆管理工作提供可靠的依据，极大地节省时间管理及投放成本，更重要的是为实现未来绿色智慧城市、绿色智慧交通提供不可或缺的、有效的、可靠的智能终端装备。
本发明采用的技术方案是：
一种共享单车智能停车库机器人系统，包括机械结构系统和智能电控系统；所述机械结构系统包括停车库钢构储存仓、电源配电室、车库相同设备主控室、车库扫码终端设备安装室、车库系统监控室、共享工具用具室、车库消防仓及消防设备控制室和停车机器人系统；所述停车机器人系统又包括垂直移动机构、水平移动机构、旋转移动机构和机械手臂伸缩及紧松机构；所述智能电控系统包括人机对话系统、远程无线通信系统、数据采集与反馈系统、控制系统、机构执行控制系统和消防安全控制系统。
上述技术方案中，所述停车库钢构储存仓是由车库结构立柱总成ⅰ、车库结构立柱总成ⅱ、车库结构环形横梁ⅰ、车库结构环形横梁ⅱ、车位托架安装横梁ⅰ、车位托架安装横梁ⅱ相互用高强度螺栓装配式连接，组成储存仓主架构，车位托架两端分别螺栓连接固定在车位托架安装横梁ⅰ与车位托架安装横梁ⅱ上，驻车定位板用螺栓连接并固定在车库结构环形横梁ⅰ上，车库结构外墙板用专用螺栓连接并固定在车库结构环形横梁ⅰ上，车库雨篷总成用高强螺栓连接安装在车库结构环形横梁ⅰ上，电源配电室、车库系统设备主控制室、出库扫码终端设备、出库口/入库口设施、车库系统监控室、共享工具用具室、车库消防仓及消防控制室分别用螺栓连接并安装固定在车库雨篷总成以下的车库结构环形横梁ⅰ上相对应的位置。
上述技术方案中，所述垂直移动机构是由垂直移动导轨、机架上翼总成ⅰ、导轮a张紧机构连杆总成、机架a总成、齿条a、减速器总成rv1、机架下翼总成、导轮架总成b及其自动张紧机构、导轮b、导轮a、导轮架总成a、导轮架总成d及其自动张紧机构、垂直导轨连接螺栓、导轮a销轴总成、导轮a机构与导轮架总成a连接销轴座、垂直导轨间隙调整螺杆、伺服电机sm1、伺服电机sm11与减速器rv11、伺服电机sm12及减速器rv12、导轮架总成a与机架上翼总成ⅰ连接销轴、导轮架总成c与机架上翼总成ⅱ连接销轴、导轮架总成c、导轮d销轴总成、减速器总成rv2、伺服电机sm2、齿条b、机架a总成与机架b总成连接板、齿条a/齿条b安装板组成，其中，垂直移动导轨是用螺栓连接安装在旋转机架立柱总成上，齿条a、齿条b分别用螺栓连接固定在齿条a/齿条b安装板上，齿条a/齿条b安装板用螺栓连接固定在旋转机架立柱总成上，导轮a通过导轮a销轴总成安装在导轮架总成a上，导轮a张紧机构连杆总成两端分别连接在导轮a机构与导轮架总成a连接销轴座与伺服电机sm11与减速器rv11上，而伺服电机sm11与减速器rv11通过螺栓连接固定在机架上翼总成ⅰ上，导轮架总成a通过导轮架总成a与机架上翼总成ⅰ连接销轴与机架上翼总成ⅰ连接，机架上翼总成ⅰ用螺栓连接并固定在机架a总成上，导轮b安装在导轮架总构成b及其自动张紧机构上，导轮架总构成b及其自动张紧机构与机架下翼总成以及机架a总成连接，伺服电机sm1及减速器总成rv1安装在机架a总成上，同理，导轮架总成c与机架上翼总成ⅱ连接销轴、导轮架总成c、导轮d销轴总成、减速器总成rv2、伺服电机sm2、导轮架总成d及其自动张紧机构、伺服电机sm12及减速器rv12也是按照同样的连接固定方式安装，机架a总成与机架b总成的连接是通过机架a总成与机架b总成连接板用高强螺栓连接固定的。
上述技术方案中，所述水平移动机构是由机架c总成、自锁式直线轴承导轨总成ⅱ、减速器总成rv4、电源电缆/信号线束总成托架、齿轮间隙调节器、机架c总成移动导向托架、机架b总成、伺服电机sm3、减速器总成rv3、机架c总成与直线轴承导轨ⅰ连接螺栓、机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅰ、自锁式直线轴承导轨总成ⅰ与机架c总成移动导向托架连接板、齿条c、伺服电机sm4及减速器总成rv4、电源线缆/信号线束总成拖链a、电源线缆/信号线束总成拖链b、电源线缆/线束总成、齿条d、自锁式直线轴承导轨总成ⅱ与机架c总成移动导向托架连接板、机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅱ、自锁式直线轴承导轨总成ⅰ组成，机架b总成与机架c总成是通过机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅰ和机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅱ连接固定的，机架c总成与机架b总成是通过自锁式直线轴承导轨总成ⅰ与机架c总成移动导向托架连接板和自锁式直线轴承导轨总成ⅱ与机架c总成移动导向托架连接板连接固定的，自锁式直线轴承导轨总成ⅰ和自锁式直线轴承导轨总成ⅱ上下端面分别用螺栓固定在机架c总成与机架c总成移动导向托架之间，齿条c与齿条d分别用螺栓连接紧固在机架c总成移动导向托架的两内侧，并分别与安装在机架c总成两边的伺服电机sm3、减速器总成rv3、伺服电机sm4及减速器总成rv4上的齿轮啮合，其啮合间隙的调整是通过安装在机架c总成移动导向托架上的齿轮间隙调节器实现的，电源电缆/信号线束总成托架用螺栓连接安装在机架c总成的侧面，电源线缆/信号线束总成拖链a、电源线缆/信号线束总成拖链b包裹着电源线缆/线束总成并放置于电源电缆/信号线束总成托架中；
上述技术方案中，所述旋转移动机构是由旋转机架总成、旋转机架立柱总成、旋转机架横梁总成、旋转机架爬梯总成、回转齿轮ⅰ、回转中心导电滑环、回转支承总成、旋转机架底板总成、回转齿轮ⅱ、回转中心导电滑环安装架、旋转机架下支座、回转支承安装座、伺服电机sm5及减速器总成rv5、伺服电机sm6及减速器总成rv6组成，回转支承总成用高强螺栓安装紧固在旋转机架下支座与回转支承安装座之间，伺服电机sm5及减速器总成rv5与伺服电机sm6及减速器总成rv6用高强螺栓分别对称连接于回转支承安装座上，且回转齿轮ⅰ和回转齿轮ⅱ分别对称与回转支承总成的大齿轮啮合，回转中心导电滑环用螺栓连接安装在回转中心导电滑环安装架上，回转中心导电滑环安装架用螺栓连接安装在回转支承总成上，旋转机架立柱总成、旋转机架横梁总成、旋转机架爬梯总成、旋转机架底板总成相互用高强螺栓连接装配构成旋转机架总成，旋转机架底板总成用高强螺栓连接并紧固在旋转机架下支座上，这样当伺服电机sm5及减速器总成rv5与伺服电机sm6及减速器总成rv6转动时，通过回转齿轮ⅰ和回转齿轮ⅱ带动回转支承总成转动，从而实现旋转机架总成的旋转。
上述技术方案中，所述机械手臂伸缩及紧松机构是由柔性夹紧板、夹紧机械手臂总成安装座、伺服电机sm7及减速器rv7、夹紧机械手臂总成、伺服电机sm8及减速器rv8、夹紧机械手臂连杆、伺服电机sm9及减速器rv9、齿条f、齿条e、伺服电机sm10及减速器总成rv10组成，其中柔性夹紧板通过销轴与夹紧机械手臂总成连接，夹紧机械手臂连杆两端分别通过销轴与夹紧机械手臂总成和伺服电机sm9及减速器rv9连接，且夹紧机械手臂连杆与伺服电机sm9及减速器rv9是用螺栓连接并固定在夹紧机械手臂总成安装座上，同理，伺服电机sm10及减速器总成rv10的连接安装方式与伺服电机sm9及减速器rv9一样，伺服电机sm7及减速器rv7与伺服电机sm8及减速器rv8用螺栓连接安装在夹紧机械手臂总成安装座上，并分别与安装在机架c总成上的齿条e和齿条f啮合，这样当伺服电机sm9及减速器rv9与伺服电机sm10及减速器总成rv10转动时，通过减速器齿轮与齿条f、齿条e的齿轮与齿条副传动，从而实现机械手臂的伸缩运动，当伺服电机sm7及减速器rv7与伺服电机sm8及减速器rv8转动时，通过减速器齿轮副以及夹紧机械手臂连杆的传动，从而实现机械手臂的夹紧与松开的运动。
上述技术方案中，所述人机对话系统是由主程序控制器cpu、led液晶显示模块dm1、dm2、dm3、dm4、二维码显示器led1、车位状态显示器led2、系统工况参数显示器led3、车库监控显示器led4组成，且二维码显示器led1与led液晶显示模块dm1连接，led液晶显示器dm1通过can2与主程序控制器连接，led2、led3、led4分别与led液晶显示模块dm2、dm3、dm4连接，dm2、dm3、dm4通过can5与主程序控制器cpu连接，从而可适时显示或调整智能停车库各系统运行中的各技术参数和运行状态；
上述技术方案中，所述远程无线通信系统是由智能手机摄像头、智能手机中的sim通讯模块、gps定位模块、机器人系统中的sim通讯模块、gps定位模块、led显示模块dm1、二维码显示器led1、高清红外摄像仪、二维码识别模块组成，其中，机器人系统中的sim通讯模块、gps定位模块通过can1与dsp主程序控制器cpu连接，二维码显示器与led显示模块dm1连接并通过can2与dsp主程序控制器(cpu)连接，高清红外摄像仪与二维码识别模块连接并通过can3与dsp主程序控制器cpu连接，从而实现智能停车库系统与该物联网各终端的远程通讯；
上述技术方案中，所述数据采集与反馈系统，由超声波车位探测器、车位编码识别模块、区域控制器、位置传感器vn、位置传感器ln、回转编码器、压力传感器、温度传感器、红外传感器组成，其中，超声波车位探测器、车位编码识别模块分别与区域控制器连接，而区域控制器通过can4与dsp主程序控制器cpu连接，位置传感器vn、位置传感器ln、回转编码器、压力传感器、温度传感器、红外传感器分别与dsp主程序控制器cpu连接，从而实现车库机器人系统的各种数据采集与反馈；
上述技术方案中，所述控制系统是由区域控制器、dsp主程序控制器cpu组成，两者是通过can4连接，组成一个计算机处理中枢，对停车库中的各个系统进行精准的控制；
上述技术方案中，所述机构执行控制系统，是由车锁驱动模块、车锁机构、伺服驱动模块sd1、sd2、sd3、sd4、sd5、sd6、sd7、sd8、sd9、sd10、sd11、sd12，伺服电机sm1、sm2、sm3、sm4、sm5、sm6、sm7、sm8、sm9、sm10、sm11、sm12，光电编码器en1、en2、en3、en4、en5、en6、en7、en8、en9、en10、en11、en12，rv减速器rv1、rv2、rv3、rv4、rv5、rv6、rv7、rv8、rv9、rv10、rv11、rv12，以及垂直移动机构、水平移动机构、回转机构、夹臂伸缩机构、夹臂启闭机构、导轮调节机构组成，其中车锁机构与车锁驱动模块连接，并通过can6与dsp主程序控制器cpu连接，垂直移动机构与减速器rv1、rv2连接，rv1、rv2分别依次与光电编码器en1、en2、伺服电机sm1、sm2、伺服驱动模块sd1、sd2连接，再通过can7总线与dsp主程序控制器cpu连接，水平移动机构与减速器rv3、rv4连接，rv3、rv4分别依次与光电编码器en3、en4、伺服电机sm3、sm4、伺服驱动模块sd3、sd4连接，再通过can7总线与dsp主程序控制器cpu连接，回转机构与减速器rv5、rv6连接，rv5、rv6分别依次与光电编码器en5、en6、伺服电机sm5、sm6、伺服驱动模块sd5、sd6连接，再通过can7总线与dsp主程序控制器cpu连接，夹臂伸缩机构与减速器rv7、rv8连接，rv7、rv8分别依次与光电编码器en7、en8、伺服电机sm7、sm8、伺服驱动模块sd7、sd8连接，再通过can7总线与dsp主程序控制器cpu连接，夹臂启闭机构与减速器rv9、rv10连接，rv9、rv10别依次与光电编码器en9、en10、伺服电机sm9、sm10、伺服驱动模块sd9、sd10连接，再通过can7总线与dsp主程序控制器cpu连接，导轮调节机构与减速器rv11、rv12连接，rv11、rv12别依次与光电编码器en11、en12、伺服电机sm11、sm12、伺服驱动模块sd11、sd12连接，再通过can7总线与dsp主程序控制器cpu连接，从而实现各执行机构的各种运动状态，进而实现自行车的出库与入库、存放与取车的各种动作；
上述技术方案中，所述消防安全控制系统是由消防泵阀单元、消防泵阀启闭机构、消防泵阀驱动模块、烟感传感器组成，其中，消防泵阀启闭机构与消防泵阀单元连接，消防泵阀单元与消防泵阀驱动模块连接，再通过can8总线与dsp主程序控制器cpu连接，烟感传感器与dsp主程序控制器cpu连接；从而实现消防安全系统中泵阀的开启与关闭。
一种如上述共享单车智能停车库机器人系统的控制方法，包括：
(一)、电气系统的启动：
闭合停车库机器人系统电源开关，确认正常工作指示灯绿灯亮起，此时dsp主程序控制器cpu以及各控制系统的电源已接通；
(二)、人机对话系统工作原理及过程：
人机对话系统是把数据采集反馈系统传输进来的数据信息、参数等电信号，通过dsp主程序控制器cpu的运算处理，通过can5总线把图像数据和系统各工况参数分别传输给dm1、dm2、dm3、dm4这四个led显示器驱动模块，再分别传输给led1、led2、led3、led4这四个显示器，保存并分别将智能停车库中的各自行车的二维码、各车位的有无停车状态、机器人系统的工况技术参数以及停车库的全方位的监控视频显示出来，同时，通过led3显示器(触摸屏)可以修改、调整或重新设置停车库中机器人系统的工况技术参数，并通过can5总线传输给dsp主程序控制器，从而实现机器人系统中的运行状态及运动位置、距离或运行速度的调整；
(三)、远程无线通信系统工作原理及过程：
此通信系统是基于gprs/4g模块的远程无线网络通信系统，包含手机摄像头、sim通信模块、gps定位模块、led显示模块dm1、二维码显示器led1、高清红外摄像仪、二维码识别模块；
取车时，打开共享单车移动app，用手机摄像头扫描二维码显示器屏上循环滚动的任意二维码，此时，扫码信息通过sim通信模块传送到共享单车物联网管理终端，物联网管理终端把与此二维码相对应的共享单车的开锁指令，通过远程无线通信网络传送给智能停车库的sim通信模块及gps模块，并同时开启gps定位功能和骑车计费功能，并通过can1总线将开锁指令传输给dsp主程序控制器cpu，二维码显示器led1显示屏中循环滚动的二维码是来自于数据采集反馈系统中的超声波车位探测器和车位编码识别模块采集到的停车库里各个自行车上的二维码，其是通过区域控制器，再通过can4传输给dsp主程序控制器cpu运算处理，再通过can2传输给led显示模块dm1，并在二维码显示器led1中循环滚动显示出来的；
停车入库时，只要将共享单车放置于智能停车库的专用停车入口轨道，人不用扫描二维码，此时，高清摄像仪将自动扫描此共享车上的二维码，并将此扫描信息传输给二维码识别模块，再通过can3传输给dsp主程序控制器cpu进行分类和运算处理，并通过can1将停车指令传输给sim通信模块与gps定位模块，进而将停车指令通过远程无线网络传送给共享单车物联网管理终端，进行锁车与停止计费，与此同时，dsp主程序控制器cpu将新的二维码信息通过can2传输给led显示模块dm1，并在二维码显示器led1的显示屏中循环滚动显示；
(四)、数据采集与反馈系统的工作原理及过程：
将超声波车位探测器、区域控制器、位置传感器vn、位置传感器ln、回转编码器、压力传感器、温度传感器、红外传感器反馈来的工况信号参数，以及开关量输入模块传来的指令传输给dsp主程序控制器cpu进行分类、比较、运算处理，然后发出相应的指令，通过can7总线对机构执行系统进行控制，并通过can5把相应的数据传输到人机对话系统中，并在工况参数显示器led3中显示保存；
(五)、dsp主程序控制器cpu控制系统的工作原理及过程:
dsp主程序控制器cpu是智能停车库机器人系统的指挥中心，是把接收的指令信息和传感器反馈的数据参数进行集中分类，运算处理，然后再发出相应的指令，以控制其它各系统的动作的开启、关闭和安全稳定；
(1)、将can1、can2、can3传输的指令或数据进行分类、运算、处理，然后发出相应的指令，分别通过can5、can6、can7对人机对话系统，机构执行系统进行控制，并通过can5把相应的数据参数、车位状态反馈到人机对话系统，并在显示器led2、led3、led4中显示，通过can3把相应的二维码信息反馈到二维码识别模块中，通过can2把相应的二维码图形信号反馈到led显示模块dm1，并在显示器led1中显示或消除，通过can1把机构执行系统的运行状态信息和人机对话系统中车位状态信息以及车库监控信息反馈到sim通信模块和gps定位模块，并通过远程无线通信网络传送给共享单车物联网管理终端，以提供其共享单车的使用频次、流量和停车库的使用运营情况的原始数据和可靠的依据；
(2)、将超声波车位探测器、区域控制器、位置传感器vn、位置传感器ln、回转编码器、压力传感器、温度传感器、红外传感器反馈来的工况信号参数，以及开关量输入模块传来的指令进行分类，比较、运算处理，然后发出相应的指令，通过can7总线对机构执行系统进行控制，并通过can5把相应的数据传输到人机对话系统中，并在工况参数显示器led3中显示并保存，具体是把从各传感器反馈来的工况信号参数和指令进行分类，比较、运算处理，然后发出相应的脉冲指令，通过can7总线传分别输给伺服驱动模块sd1、sd2、sd3、sd4、sd5、sd6、sd7、sd8、sd9、sd10、sd11、sd12，再分别传输给伺服电机sm1、sm2、sm3、sm4、sm5、sm6、sm7、sm8、sm9、sm10、sm11、sm12，同时分别传给光电编码器en1、en2、en3、en4、en5、en6、en7、en8、en9、en10、en11、en12，分别带动rv减速器rv1、rv2、rv3、rv4、rv5、rv6、rv7、rv8、rv9、rv10、rv11、rv12的旋转，同时，光电编码器en1、en2、en3、en4、en5、en6、en7、en8、en9、en10、en11、en12，分别将伺服电机sm1、sm2、sm3、sm4、sm5、sm6、sm7、sm8、sm9、sm10、sm11、sm12的运转方向、运行速度、旋转角度等参数信息反馈给dsp主程序控制器cpu，从而实现垂直移动机构、水平移动机构、回转机构、夹臂伸缩机构、夹臂启闭机构、导轮调节机构的在不同方向、不同速度、不同位置、不同角度、不同力度的各种垂直、水平、旋转、夹紧、松开、调节等运动状态；
(3)能适时地将机构执行系统的所有工况数据，以及各传感器反馈的工况参数与记录与预先设定的正常安全要求的工况技术参数进行对比运算，并储存在dsp主程序控制器cpu中，分别计算出相应的参数比值，通过can5传输到人机对话系统，其各个系统的各相应的参数数据比值都显示于显示器中，同时会有语言或报警提示，明确故障发生的系统部位，实现故障自诊断功能，同时可以随时查询每一次机构执行系统执行动作的时间，系统工作时的环境温度、运行工作量、机构执行动作时的运载情况，给共享单车管理人员掌握智能停车库机器人系统的使用工作状况和维修保养工作的分析，提供重要的数据依据，实现控制系统的强大的运行查询和系统故障诊断查询功能；
(4)安装在各控制执行机构上的各类传感器组共同组成的一个整体闭式循环内部控制网络，其主要核心是dsp主程序控制器cpu和各类传感器组，包括超声波车位探测器、区域控制器、位置传感器vn、位置传感器ln、回转编码器、压力传感器、温度传感器、红外传感器，其工作原理及过程是当dsp主程序控制器cpu发出某指令信息，相应的控制系统就会按照该信息指令使相应的执行器执行该命令动作，而安装在该执行器上的传感器或安装在驱动该执行器上的传感器，会适时的将该执行器动作时产生的压力的变化值、角度变化值、位移变化值、倾角变化值、温度变化值等参数，反馈到dsp主程序控制器cpu，dsp主程序控制器通过运算处理，与预先设置的各相应执行系统的相对应的工况参数进行比较，且根据其参数变化值的大小，重新发出相应的信息指令，分别通过can6、can7、can8总线不断的调整控制各执行系统的执行机构的动作，使各个相应的执行系统趋于安全稳定、动作可靠，从而实现各相应执行机构的可变稳定性限制，确保执行动作和被执行对象以及机器人系统自身的可靠性和安全性；
可变稳定性的控制变化的数学模型为：y＝f(x)函数
设：xo——系统预先设置的工况参数值
xn——系统工作时实际的工况参数值
△y——dsp主程序控制器运算后的函数值
ymax——极限最大值
ymin——极限最小值
则：△y＝f(xn)-f(xo)
当ymin﹤△y﹤ymax时，各相应的执行系统处于正常稳定工作状态；
当△y≤ymin或△y≥ymax时，说明各相应的执行系统处于不稳定的危险边界状态，此时，dsp主程序控制器cpu会发出相对应的指令，调节或停止相对应的执行机构的动作；
(六)、消防安全控制系统的工作原理及过程：
消防安全控制系统是根据智能停车库现场的实际温度或周边的火灾状况而实施的相对应的预防或灭火救援措施，其控制及运行系统，包括dsp主程序控制器(cpu)、烟感传感器、温度传感器、消防泵阀驱动模块、消防泵阀单元及其消防管道设施，温度传感器、烟感传感器反馈来的智能停车库及其周边的环境设施的温度和烟雾浓度的参数变化值，传输给dsp主程序控制器(cpu)，通过dsp主程序控制器(cpu)的运算、处理，将信息指令通过can8总线传输给消防泵阀驱动模块，再传到相应的消防泵阀单元控制其消防泵阀的开启或关闭，通过can5总线将信息参数分别传输到led显示模块dm3、dm4,并显示和保存在led3工况参数显示器及led4车库监控显示器中，通过can1将信息数据传输到sim通信模块和gps定位模块中，并通过远程无线通信网络传送给共享单车物联网管理终端，从而实现消防安全系统的有效控制与安全情况记录。
本发明的突出特点和显著效果
1、无人操作、智能控制；
2、全方位车库环境各种数据采集；
4、远程无线通信数据传输及控制，物联网管理；
5、故障自诊断功能及维修保养提示功能；
6、控制系统的可变稳定性自行调节功能；
7、灵活的运载及辅助功能；
8、消防安全防护功能；
9、工况技术参数的显示及报警功能，dsp主程序控制器cpu通过安装在执行器上的传感器反馈过来的数据信号并通过转换和运算，通过传输至人机对话系统并在显示器上实时显示出当前的车位状态的各相应的工况技术参数，执行系统超限时，实现危险动作限制及报警，从而保护了各相应的执行系统和智能停车库机器人系统整体的安全；
10、低阻力系数、轻量化机身及高强度的结构模块化设计，模压成型技术，减少焊接应力与热变形，极大地增强执行器结构件的刚度与抗弯、抗拉及抗压强度；
本发明具有智能化可靠的安全性，采用了先进的智能机器人与物联网技术，极大地提升了智能停车库机器人系统的品质与技术性能，同时也拓展了其更多的辅助功能。
附图说明
图1为本发明停车机器人系统结构立面示意图；
图2为本发明停车机器系统结构平面示意图；
图3为本发明机械结构立面示意图；
图4为本发明机械结构平面示意图；
图5为本发明智能电控系统电气原理图；
图6至图9为本发明智能电控系统具体实施电路图。
附图标注说明：
1、旋转机构立柱总成(w001)2、垂直移动导轨(v001)
3、机架上翼总成ⅰ(v002)4、导轮a张紧机构连杆总成(v003)
5、机架a总成(v004)6、齿条a(v005)
7、减速器总成rv1(v006)8、机架下翼总成(v007)
9、导轮架总构成b及其自动张紧机构(v008)10、导轮b(v009)
11、导轮a(v010)12、导轮架总成a(v011)
13、自行车轮胎14、自行车车架
15、柔性夹紧板(m001)16、夹紧机械手臂总成安装座(m002)
17、自锁式直线轴承导轨总成ⅰ(l021)
18、伺服电机sm7及减速器rv7(m003)
19、夹紧机械手臂总成(m004)
20、伺服电机sm8及减速器rv8(m005)
21、机架c总成(l001)22、自锁式直线轴承导轨总成ⅱ(l002)
23、减速器总成rv4(l003)24、电源电缆/信号线束总成托架(l004)
25、齿轮间隙调节器(l005)26、机架c总成移动导向托架(l006)
27、机架b总成(l007)28、旋转机架横梁总成(w002)
29、垂直轨道连接螺栓(v013)30、导轮a销轴总成(v014)
31、导轮a机构与导轮架总成a连接销轴座(v015)
32、旋转机架爬梯总成(w003)33、垂直导轨间隙调整螺杆(v016)
34、伺服电机sm1(v017)35、夹紧机械手臂连杆(m006)
36、伺服电机sm9及减速器rv9(m007)37、伺服电机sm3(l008)
38、减速器总成rv3(l009)
39、机架c总成与直线轴承导轨ⅰ连接螺栓(l010)
40、伺服电机sm11与减速器rv11(v018)
41、机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅰ(l011)
42、自锁式直线轴承导轨总成ⅰ与机架c总成移动导向托架连接板(l012)
43、齿条c(l013)44、齿条f(m008)
45、伺服电机sm4及减速器总成rv4(l014)
46、电源线缆/信号线束总成拖链a(l015)
47、伺服电机sm12及减速器rv12(v019)
48、导轮架总成a与机架上翼总成ⅰ连接销轴(v020)
49、电源线缆/信号线束总成拖链b(l016)50、电源线缆/线束总成(l017)
51、齿条e(m009)52、齿条d(l018)
53、自锁式直线轴承导轨总成ⅱ与机架c总成移动导向托架连接板(l019)
54、导轮架总成c与机架上翼总成ⅱ连接销轴(v021)
55、导轮架总成c(v022)56、导轮d销轴总成(v023)
57、减速器总成rv2(v024)58、伺服电机sm2(v025)
59、齿条b(v026)60、伺服电机sm10及减速器总成rv10(m010)
61、机架a总成与机架b总成连接板(v027)
62、机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅱ(l020)
63、车位托架(b001)64、车位托架安装横梁ⅰ(b002)
65、车库结构环形横梁ⅰ(b003)66、车位托架安装横梁ⅱ(b004)
67、车库结构环形横梁ⅱ(b005)68、车库结构立柱总成ⅰ(b006)
69、车库结构立柱总成ⅱ(b007)70、车库结构外墙板(b008)
71、旋转机架总成(w000)72、回转齿轮ⅰ(w004)
73、回转中心导电滑环(w005)74、回转支承总成(w006)
75、电源配电室(b009)76、车库雨篷结构总成(b010)
77、车库系统设备主控制室(b011)78、出库扫码终端设备安装室(b012)
79、出库口/入库口(b013)80、车库系统监控室(b014)
81、共享工具用具室(b015)82、车库消防仓及消防设备控制室(b016)
83、旋转机架底板总成(w007)84、回转齿轮ⅱ(w008)
85、回转中心导电滑环安装架(w009)86、旋转机架下支座(w010)
87、回转支承安装座(w011)88、伺服电机sm5及减速器总成rv5(w012)
89、伺服电机sm6及减速器总成rv6(w013)90、齿条a/齿条b安装板(v028)
91、驻车定位板(b017)92、导轮架总成d及其自动张紧机构(v012)
93、红外线摄像仪94、二维码存储模块95、红外传感器
96、手机摄像头97、二维码显示器98、二维码识别模块
99、gps模块100、sim通信模块101、can收发芯片
102、canbus103、canrx104、cantx
105、spiclk106、spismo107、scirxd
108、scitxd109、vssa110、vcca
111、xtal2112、xtal1113、data1
114、c-sense1115、cfg-data116、cfg-clk
117、车位状态显示118、工况数据显示119、监控显示
120、c-sense2121、data2122、c-sense3
123、data2124、adcin
具体实施方式
参见附图1、图2、图3、图4，本发明共享单车智能立体停车库包括钢构储存仓、机器人执行及控制系统、电源配电室、系统设备控制室、出库扫码终端设备、出库与入库口设施、车库系统监控室、消防仓及消防设备控制室、共享工具用具室，其中，共享单车智能立体停车库机器人系统，是由六大系统构成，其包括人机对话系统、远程无线通信系统、数据采集反馈系统、控制系统、机构执行系统、消防安全系统。采用上述技术方案的停车机器人系统的机械结构主要包括：垂直移动机构、水平移动机构、旋转移动机构、机械手臂伸缩机构、机械手臂紧松机构、导轮自动张紧机构。
1、停车库钢构储存仓是由车库结构立柱总成ⅰ(b006)、车库结构立柱总成ⅱ(b007)、车库结构环形横梁ⅰ(b003)、车库结构环形横梁ⅱ(b005)、车位托架安装横梁ⅰ(b002)、车位托架安装横梁ⅱ(b004)相互用高强度螺栓装配式连接，组成储存仓主架构，车位托架(b001)两端分别螺栓连接固定在车位托架安装横梁ⅰ(b002)与车位托架安装横梁ⅱ(b004)上，驻车定位板(b017)用螺栓连接并固定在车库结构环形横梁ⅰ(b003)上，车库结构外墙板(b008)用专用螺栓连接并固定在车库结构环形横梁ⅰ(b003)上，车库雨篷总成(b010)用高强螺栓连接安装在车库结构环形横梁ⅰ(b003)上，电源配电室(b009)、车库系统设备主控制室(b011)、出库扫码终端设备(b012)、出库口/入库口设施(b013)、车库系统监控室(b014)、共享工具用具室(b015)、车库消防仓及消防控制室(b016)分别用螺栓连接并安装固定在车库雨篷总成(b010)以下的车库结构环形横梁ⅰ(b003)上相对应的位置；
2、垂直移动机构是由垂直移动导轨(v001)、机架上翼总成ⅰ(v002)、导轮a张紧机构连杆总成(v003)、机架a总成(v004)、齿条a(v005)、减速器总成rv1(v006)、机架下翼总成(v007)、导轮架总成b及其自动张紧机构(v008)、导轮b(v009)、导轮a(v010)、导轮架总成a(v011)、导轮架总成d及其自动张紧机构(v012)、垂直导轨连接螺栓(v013)、导轮a销轴总成(v014)、导轮a机构与导轮架总成a连接销轴座(v015)、垂直导轨间隙调整螺杆(v016)、伺服电机sm1(v017)、伺服电机sm11与减速器rv11(v018)、伺服电机sm12及减速器rv12(v019)、导轮架总成a与机架上翼总成ⅰ连接销轴(v020)、导轮架总成c与机架上翼总成ⅱ连接销轴(v021)、导轮架总成c(v022)、导轮d销轴总成(v023)、减速器总成rv2(v024)、伺服电机sm2(v025)、齿条b(v026)、机架a总成与机架b总成连接板(v027)、齿条a/齿条b安装板(v028)组成，其中，垂直移动导轨(v001)是用螺栓连接安装在旋转机架立柱总成(w001)上，齿条a(v005)、齿条b(v026)分别用螺栓连接固定在齿条a/齿条b安装板(v028)上，齿条a/齿条b安装板(v028)用螺栓连接固定在旋转机架立柱总成(w001)上，导轮a(v010)通过导轮a销轴总成(v014)安装在导轮架总成a(v011)上，导轮a张紧机构连杆总成(v003)两端分别连接在导轮a机构与导轮架总成a连接销轴座(v015)与伺服电机sm11与减速器rv11(v018)上，而伺服电机sm11与减速器rv11(v018)通过螺栓连接固定在机架上翼总成ⅰ(v002)上，导轮架总成a(v011)通过导轮架总成a与机架上翼总成ⅰ连接销轴(v020)与机架上翼总成ⅰ(v002)连接，机架上翼总成ⅰ(v002)用螺栓连接并固定在机架a总成(v004)上，导轮b(v009)安装在导轮架总构成b及其自动张紧机构(v008)上，导轮架总构成b及其自动张紧机构(v008)与机架下翼总成(v007)以及机架a总成(v004)连接，伺服电机sm1(v017)及减速器总成rv1(v006)安装在机架a总成(v004)上，同理，导轮架总成c与机架上翼总成ⅱ连接销轴(v021)、导轮架总成c(v022)、导轮d销轴总成(v023)、减速器总成rv2(v024)、伺服电机sm2(v025)、导轮架总成d及其自动张紧机构(v012)、伺服电机sm12及减速器rv12(v019)也是按照同样的连接固定方式安装，机架a总成与机架b总成的连接是通过机架a总成与机架b总成连接板(v027)用高强螺栓连接固定的；
3、水平移动机构是由机架c总成(l001)、自锁式直线轴承导轨总成ⅱ(l002)、减速器总成rv4(l003)、电源电缆/信号线束总成托架(l004)、齿轮间隙调节器(l005)、机架c总成移动导向托架(l006)、机架b总成(l007)、伺服电机sm3(l008)、减速器总成rv3(l009)、机架c总成与直线轴承导轨ⅰ连接螺栓(l010)、机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅰ(l011)、自锁式直线轴承导轨总成ⅰ与机架c总成移动导向托架连接板(l012)、齿条c(l013)、伺服电机sm4及减速器总成rv4(l014)、电源线缆/信号线束总成拖链a(l015)、电源线缆/信号线束总成拖链b(l016)、电源线缆/线束总成(l017)、齿条d(l018)、自锁式直线轴承导轨总成ⅱ与机架c总成移动导向托架连接板(l019)、机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅱ(l020)、自锁式直线轴承导轨总成ⅰ(l021)组成，机架b总成与机架c总成是通过机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅰ(l011)和机架b与机架c总成移动导向托架连接板ⅱ(l020)连接固定的，机架c总成(l001)与机架b(l007)总成是通过自锁式直线轴承导轨总成ⅰ与机架c总成移动导向托架连接板(l012)和自锁式直线轴承导轨总成ⅱ与机架c总成移动导向托架连接板(l019)连接固定的，自锁式直线轴承导轨总成ⅰ(l021)和自锁式直线轴承导轨总成ⅱ(l002)上下端面分别用螺栓固定在机架c总成(l001)与机架c总成移动导向托架(l006)之间，齿条c(l013)与齿条d(l018)分别用螺栓连接紧固在机架c总成移动导向托架(l006)的两内侧，并分别与安装在机架c总成(l001)两边的伺服电机sm3(l008)、减速器总成rv3(l009)、伺服电机sm4及减速器总成rv4(l014)上的齿轮啮合，其啮合间隙的调整是通过安装在机架c总成移动导向托架(l006)上的齿轮间隙调节器(l005)实现的，电源电缆/信号线束总成托架(l004)用螺栓连接安装在机架c总成(l001)的侧面，电源线缆/信号线束总成拖链a(l015)、电源线缆/信号线束总成拖链b(l016)包裹着电源线缆/线束总成(l017)并放置于电源电缆/信号线束总成托架(l004)中；
4、旋转移动机构是由旋转机架总成(w000)、旋转机架立柱总成(w001)、旋转机架横梁总成(w002)、旋转机架爬梯总成(w003)、回转齿轮ⅰ(w004)、回转中心导电滑环(w005)、回转支承总成(w006)、旋转机架底板总成(w007)、回转齿轮ⅱ(w008)、回转中心导电滑环安装架(w009)、旋转机架下支座(w010)、回转支承安装座(w011)、伺服电机sm5及减速器总成rv5(w012)、伺服电机sm6及减速器总成rv6(w013)组成，回转支承总成(w006)用高强螺栓安装紧固在旋转机架下支座(w010)与回转支承安装座(w011)之间，伺服电机sm5及减速器总成rv5(w012)与伺服电机sm6及减速器总成rv6(w013)用高强螺栓分别对称连接于回转支承安装座(w011)上，且回转齿轮ⅰ(w004)和回转齿轮ⅱ(w008)分别对称与回转支承总成(w006)的大齿轮啮合，回转中心导电滑环(w005)用螺栓连接安装在回转中心导电滑环安装架(w009)上，回转中心导电滑环安装架(w009)用螺栓连接安装在回转支承总成(w006)上，旋转机架立柱总成(w001)、旋转机架横梁总成(w002)、旋转机架爬梯总成(w003)、旋转机架底板总成(w007)相互用高强螺栓连接装配构成旋转机架总成(w000)，旋转机架底板总成(w007)用高强螺栓连接并紧固在旋转机架下支座(w010)上，这样当伺服电机sm5及减速器总成rv5(w012)与伺服电机sm6及减速器总成rv6(w013)转动时，通过回转齿轮ⅰ(w004)和回转齿轮ⅱ(w008)带动回转支承总成(w006)转动，从而实现旋转机架总成(w000)的旋转；
5、机械手臂伸缩及紧松机构是由柔性夹紧板(m001)、夹紧机械手臂总成安装座(m002)、伺服电机sm7及减速器rv7(m003)、夹紧机械手臂总成(m004)、伺服电机sm8及减速器rv8(m005)、夹紧机械手臂连杆(m006)、伺服电机sm9及减速器rv9(m007)、齿条f(m008)、齿条e(m009)、伺服电机sm10及减速器总成rv10(m010)组成，其中柔性夹紧板(m001)通过销轴与夹紧机械手臂总成(m004)连接，夹紧机械手臂连杆(m006)两端分别通过销轴与夹紧机械手臂总成(m004)和伺服电机sm9及减速器rv9(m007)连接，且夹紧机械手臂连杆(m006)与伺服电机sm9及减速器rv9(m007)是用螺栓连接并固定在夹紧机械手臂总成安装座(m002)上，同理，伺服电机sm10及减速器总成rv10(m010)的连接安装方式与伺服电机sm9及减速器rv9(m007)一样，伺服电机sm7及减速器rv7(m003)与伺服电机sm8及减速器rv8(m005)用螺栓连接安装在夹紧机械手臂总成安装座(m002)上，并分别与安装在机架c总成(l001)上的齿条e(m009)和齿条f(m008)啮合，这样当伺服电机sm9及减速器rv9(m007)与伺服电机sm10及减速器总成rv10(m010)转动时，通过减速器齿轮与齿条f(m008)、齿条e(m009)的齿轮与齿条副传动，从而实现机械手臂的伸缩运动，当伺服电机sm7及减速器rv7(m003)与伺服电机sm8及减速器rv8(m005)转动时，通过减速器齿轮副以及夹紧机械手臂连杆的传动，从而实现机械手臂的夹紧与松开的运动。
智能电控制系统的具体实施如图5-9所示，其电原理说明如本发明前述技术方案所描述一致。