一种停车机器人叉臂的保护装置、方法及停车机器人与流程

本发明属于智能泊车技术领域，涉及一种智能泊车机器人，具体涉及一种停车机器人叉臂的保护装置、方法及停车机器人。

背景技术：

立体停车设备自从引入中国，已经过了十几年的发展，目前由于城市土地越来越稀缺，导致停车日益紧张。随着人们生活水平的提高，对占地面积小、自动化水平高的立体车库的需求逐渐增加。全自动立体停车库中最重要的设备就是停车机器人。目前市场上已经出现了多种不同结构的停车机器人，其中采用叉臂夹抱车辆轮胎促使车辆脱离地面的停车机器人，因为具有体积小、运动灵活、不需场地改造或建造大型设备，而具有广阔的应用前景。

但是，现有的停车机器人上采用的叉臂在使用中发现，叉臂悬挂在停车机器人主体的一侧，很容易与其他人或物发生碰撞，造成损坏。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在上述技术问题，本发明的目的是针对现有的停车机器人的叉臂容易与其他人或物产生碰撞的问题，设计一种停车机器人叉臂的保护装置、方法及停车机器人。

本发明采用的技术方案如下所述：

本发明保护一种停车机器人叉臂的保护装置，所述保护装置包括设置在叉臂3末端的距离感应器11和防撞胶条12和设置在叉臂3与轮胎接触的一侧的距离感应器和防撞胶条。

停车机器人的叉臂3的末端和与轮胎接触的一侧经常与轮胎、地面建筑或设备或人员发生碰撞，如果停车机器人在发生碰撞后不能及时停止，则会因车辆较重、惯性较大，造成停车机器人损坏或人员伤害。因此，在这辆个位置分别设置距离感应器和防撞胶条。当距离感应器感应到附近有障碍物时(即检测距离很短时)，向机器人控制器发出急停信号，使停车机器人停止移动。即使由于惯性原因，停车机器人向前滑行一段距离，也因为速度减缓在防撞胶条的保护作用下，也能避免停车机器人损坏。

进一步的，所述叉臂3对应轮胎的位置设有轮毂限位座10，所述轮毂限位座10中安装有轮胎托架1。所述轮胎托架1的上表面与叉臂3的上表面之间存在≥10mm的高度差。

所述轮胎托架1包括滚动组件2、固定块4和弹簧5。

所述滚动组件2包括滚动轴套6、滚子轴7和轴架8。所述滚动轴套6套在滚子轴7上，所述滚子轴7排成两排或两排以上安装在轴架8上。

所述轴架8包括一个横向支架81、两个第一纵向支架82和一个或多个第二纵向支架83。所述横向支架81位于滚动组件2的后侧。所有第一纵向支架82和第二纵向支架83相互平行。所述第一纵向支架82为两个转动连接的片状结构，分别为第一后侧支架84和前侧支架85，所述第二纵向支架83为两个转动连接的片状结构，分别为第二后侧支架86和前侧支架85。第一后侧支架84位于滚动组件2的左右两侧，第二后侧支架86位于滚动组件2的中部，且都与横向支架81固定连接。所述滚子轴7安装在两个纵向支架之间。

所述第一纵向支架82的第一后侧支架84端的外侧固定安装有第一固定块41，其前侧支架85端的外侧固定安装第三固定块43，其前侧支架85靠近转动连接结构的位置的外侧固定安装有第二固定块42。所述片状的弹簧5的一端固定在第一固定块41上，并穿过第二固定块42和第三固定块43。

所述轮胎托架1通过第一后侧支架84与叉臂3的轮毂限位座10固定连接。。

全部或者远离横向支架81的两排或两排以上所述滚动轴套6的直径随着与横向支架81间的距离增加而逐渐减小。

最外面一排滚动轴套6为三角形的垫块9。

为了保证轮胎托架1的强度，所述横向支架82为块状结构，所述第一后侧支架84和第二后侧支架86的底部设置了一个或多个横向的固定支架87。

本发明还提供一种停车机器人叉臂的保护方法，所述保护方法包括：

在叉臂末端和叉臂与轮胎接触的一侧设置距离感应器和防撞胶条；

当距离感应器感应到附近物体距离小于或等于预定的急停距离时，向停车机器人控制器发出急停信号；

停车机器人控制器控制停车机器人停止移动，直到距离感应器感应到附近物体距离大于预定的急停距离。

进一步的，所述保护方法包括：

在停车机器人抬起车辆和放下车辆的过程中，机器人控制器屏蔽所有距离感应器的急停信号；

在停车机器人搬运车辆过程中，机器人控制器屏蔽设置在叉臂与轮胎接触的一侧的距离感应器的急停信号。

进一步的，所述保护方法包括：

当停车机器人收到急停信号后，通过设置在停车机器人上的摄像头确认是否有障碍物，若是，则控制控制停车机器人停止移动，直到距离感应器感应到附近物体距离大于预定的急停距离；若否，则保持现有运行状态。

本发明还提供一种停车机器人，所述停车机器人安装有上述停车机器人叉臂保护装置，并采用上述停车机器人叉臂保护方法。

本发明所述的停车机器人的工作过程如下所述：停车机器人将叉臂伸入到车辆底部并将叉臂移动到轮胎靠近地面的部分；在叉臂上的自适应轮胎托架接触到轮胎以后，继续向轮胎施加挤压力；在挤压力的作用下，轮胎托架靠近轮胎的部分向地面方向发生一定偏转(由于前侧支架和后侧支架是以转动连接的，靠近轮胎的前侧支架会受到向下的压力，从而使前侧支架部分向下转动一定角度)；轮胎在挤压力的作用下爬到轮胎托架上，轮胎托架发生的偏转在弹簧的作用下也恢复一部分，从而使轮胎脱离地面，托起车辆。特别是，最外层的滚动轴套为三角形的垫块，其三角形的其中一个圆角能够塞到轮胎与地面之间的夹角中，与圆形滚动轴套相比，其边缘与地面之间的落差明显减小。也就是说，相对于仅用圆形滚动轴套的轮胎托架，用三角形垫块的轮胎托架能够更加省力的将轮胎抬离地面。同时，由于全部或者远离横向支架的几排所述滚动轴套的直径随着与横向支架间的距离增加而逐渐减小，使得三角形垫块伸出的尖角的角度更加小，使抬起轮胎时轮胎需要爬上的坡度更加平缓，从而进一步降低将车辆抬离地面所需的能量。

在上述工作过程中，轮胎托架自动发生了向下的偏转，这种偏转降低了轮胎托架与地面之间的高低差，滚动组件也能将轮胎与轮胎托架之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，大大降低了使车辆脱离地面所需的挤压力，也大大减小了将轮胎夹爆胎的风险。而当车辆脱离地面后轮胎托架发生的偏转在弹簧的作用下自动恢复一部分；当放下车辆后，轮胎托架发生的偏转将在弹簧的作用下自动全部恢复。也就是说，本发明的轮胎托架存在自适应效应。

本发明具有下述有益效果：

1、停车机器人的叉臂3的末端和与轮胎接触的一侧设置了距离感应器和防撞胶条，避免因碰撞造成的停车机器人损坏和人员伤害；

2、所述的停车机器人用可防掉落的叉臂利用轮毂限位座与安装在轮毂限位座中的轮胎托架之间的高度差，阻碍轮胎在叉臂上可能发生的滑动，以实现防止车辆掉落的目的；

3、本发明所述轮胎托架在接触到轮胎后可以向地面发生一定偏转，降低轮胎爬上轮胎托架所需的力，能够轻松抬起较重的车辆或前后配重相差较大的车辆；

4、本发明设计的轮胎托架是一种自适应结构，不需要另外设计驱动装置，节约能源，降低成本；

5、使用具有尖角的三角形垫块替换最外缘的滚动轴套，能够塞到轮胎与地面的缝隙中，使轮胎能够在尖角面形成的缓坡的辅助下，轻松爬上轮胎托架；

6全部或者远离横向支架的几排所述滚动轴套的直径随着与横向支架间的距离增加而逐渐减小，使抬起轮胎时轮胎需要爬上的坡度更加平缓，从而进一步降低将车辆抬离地面所需的能量。

附图说明

图1为本发明实施例中叉臂及保护装置结构示意图；

图2为本发明的实施例中轮胎托架的结构示意图；

图3为本发明的实施例中滚动轴套直径渐变示意图；

其中，1为轮胎托架，2为滚动组件，3为叉臂，4为固定块，41为第一固定块，42为第二固定块，43为第三固定块，5为弹簧，6为滚动轴套，7为滚子轴，8为轴架，81为横向支架，82为第一纵向支架，83为第二纵向支架，84为第一后侧支架，85为前侧支架，86为第二后侧支架，87为固定支架，9为垫块，10为轮毂限位座，11为距离感应器，12为防撞胶条。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合具体实施例和附图进行说明，显而易见地，下面描述中的实施例仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实例。

实施例1

如图1所示，本实施例涉及停车机器人叉臂的保护装置，所述保护装置包括设置在叉臂3末端的距离感应器11和防撞胶条12和设置在叉臂3与轮胎接触的一侧的距离感应器和防撞胶条。

所述叉臂3对应轮胎的位置设有轮毂限位座10，所述轮毂限位座10中安装有轮胎托架1。所述轮胎托架1的上表面与叉臂3的上表面之间存在≥10mm的高度差。

如图2所示，所述轮胎托架1包括滚动组件2、固定块4和弹簧5。

所述滚动组件2包括滚动轴套6、滚子轴7和轴架8。所述滚动轴套6套在滚子轴7上，所述滚子轴7排成八排安装在轴架8上。最外面一排滚动轴套6为三角形的垫块9。

所述轴架8包括一个横向支架81、两个第一纵向支架82和三个第二纵向支架83。所述横向支架81位于滚动组件2的后侧，为块状结构，所述第一纵向支架82和第二纵向支架83均相互平行。所述第一纵向支架82为两个转动连接的片状结构，分别为第一后侧支架84和前侧支架85，所述第二纵向支架83为两个转动连接的片状结构，分别为第二后侧支架86和前侧支架85。第一后侧支架84位于滚动组件2的左右两侧，第二后侧支架86位于滚动组件2的中部，且都与横向支架81固定连接。所述滚子轴7安装在两个纵向支架之间。所述第一后侧支架84和第二后侧支架86的底部设置了一个或多个横向的固定支架87。如图3所示，远离横向支架81的六排所述滚动轴套6的直径随着与横向支架81间的距离增加而逐渐减小。

所述第一纵向支架82的第一后侧支架84端的外侧固定安装有第一固定块41，其前侧支架85端的外侧固定安装第三固定块43，其前侧支架85靠近转动连接结构的位置的外侧固定安装有第二固定块42。所述片状的弹簧5的一端固定在第一固定块41上，并穿过第二固定块42和第三固定块43。

所述轮胎托架1通过第一后侧支架84与叉臂3的轮毂限位座10固定连接。

本实施例中停车机器人叉臂的保护方法，包括：

当距离感应器感应到附近物体距离小于或等于预定的急停距离时，向停车机器人控制器发出急停信号；

停车机器人控制器控制停车机器人停止移动，直到距离感应器感应到附近物体距离大于预定的急停距离；

在停车机器人抬起车辆和放下车辆的过程中，机器人控制器屏蔽所有距离感应器的急停信号；在停车机器人搬运车辆过程中，机器人控制器屏蔽设置在叉臂与轮胎接触的一侧的距离感应器的急停信号。

本实施例还涉及一种停车机器人，所述停车机器人安装有上述停车机器人叉臂保护装置，并采用上述停车机器人叉臂保护方法。

本实施例所述的停车机器人的工作过程如下所述：停车机器人将叉臂伸入到车辆底部并将叉臂移动到轮胎靠近地面的部分；在叉臂上的自适应轮胎托架接触到轮胎以后，继续向轮胎施加挤压力；在挤压力的作用下，轮胎托架靠近轮胎的部分向地面方向发生一定偏转(由于前侧支架和后侧支架是以转动连接的，靠近轮胎的前侧支架会受到向下的压力，从而使前侧支架部分向下转动一定角度)；轮胎在挤压力的作用下爬到轮胎托架上，轮胎托架发生的偏转在弹簧的作用下也恢复一部分，从而使轮胎脱离地面，托起车辆。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。