智能车库及无人停车系统的制作方法

1.本技术涉及车辆停放设备技术领域，具体而言，涉及一种智能车库及无人停车系统。


背景技术：

2.随着新能源汽车的迅速推广，如何有效地为能量不足的汽车提供快速有效的能量补给成为车主和各大厂商非常关注的问题。
3.机动车拥有量的增长速度远远超过停车基础设施的增长速度，停车难问题已经成为城市的一个普遍现象。
4.因此停车问题和车辆的能量补给是亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种智能车库及无人停车系统，能够有效地规划车辆的停放及为电动车辆进行换电。
6.第一方面，本技术提供了一种智能车库，包括：
7.框架，所述框架具有第一车道、第二车道、第三车道、第一换电通道和第二换电通道，所述第一车道、所述第二车道和所述第三车道沿所述框架的长度方向延伸，所述第二车道位于所述第一车道的正上方，所述第三车道位于所述第一车道的侧方，所述第一换电通道位于所述第一车道和所述第二车道之间，所述第二换电通道位于所述第三车道的下方；
8.车托，用于支撑车辆，所述车托具有换电口与对应所述车辆的电池；所述车托包括第一车托和第二车托，所述第一车托位于所述第一车道和所述第二车道之间；所述第二车托位于所述第一车道和所述第三车道之间；
9.升降机构，设置于所述第一车道和所述第二车道之间，与所述第一车托连接，用于驱使所述第一车托在所述第一车道和所述第二车道之间升降；
10.横移机构，设置于所述第一车道和所述第三车道之间，与所述第二车托连接，用于驱使所述第二车托在所述第一车道和所述第三车道之间横移；
11.电池储存仓，设置于所述框架的一端，且连通所述第一换电通道和所述第二换电通道；
12.换电机构，用于更换车辆的电池，所述换电机构包括第一换电机构和第二换电机构，所述第一换电机构可移动地设置于所述第一换电通道，用于获取所述电池储存仓中的电池且更换处于第二车道中车辆的电池；所述第二换电机构可移动地设置于所述第二换电通道，用于获取所述电池储存仓中的电池且更换处于第三车道中车辆的电池。
13.上述实现的过程中，智能车库适用于狭窄地段，利用高度空间，停放车辆，且保证车辆方便进出。车主将车辆驾驶至第一车道中停放，车辆处于第一车托上被第一车托支撑，升降机构工作，将车辆移送到第二车道中，腾出第一车道的空间供下一车辆进入。在第一车托上升至第二车道时，另一车辆驾驶至第二车道中且被第二车托支撑，横移机构工作，将车
辆移送至第三车道中。当第二车道和第三车道均停满车辆时，若需取车，则由升降机构或横移机构工作，将车辆移动至第一车辆即可。若停放在该车库的车辆为可换电的电动车辆，第一换电机构和第二换电机构可工作，将电池储存仓中储存的满电电池取出，并通过换电口更换车托上车辆的亏电电池。
14.可选地，在一种可能的实现方式中，所述第一车托的数量为多个，多个所述第一车托沿所述框架的长度方向上依次布置，所述升降机构分别驱使每一个所述第一车托升降，每一个所述第一车托设置有对应地第一定位标签，所述第一换电机构设置有识别所述第一定位标签的第一感应器；
15.所述第二车托的数量为多个，多个所述第二车托沿所述框架的长度方向上依次布置，所述横移机构分别驱使每一个所述第二车托横移，每一个所述第二车托设置有对应地第二定位标签，所述第二换电机构设置有识别所述第二定位标签的第二感应器。
16.上述实现的过程中，智能车库可停放多辆车辆，且换电机构能够基于第一定位标签或第二定位标签准确地为任一个车托上的车辆进行换电作业。
17.可选地，在一种可能的实现方式中，所述第一换电通道和所述第二换电通道内分别设置有轨道，所述轨道沿所述框架的长度方向延伸；
18.所述换电机构包括移动基座、升降结构及换电平台；
19.所述移动基座设置于所述轨道且可沿所述轨道移动，所述升降机构连接所述换电平台和所述移动基座，用于驱使所述换电平台升降；
20.所述换电平台用于取下车辆的电池盖及更换电池。
21.上述实现的过程中，当车辆需要进行换电作业时，移动基座工作移动至车辆的下方，升降结构驱使换电平台上升至车辆底盘的电池盖，换电平台取下电池盖及亏电电池后，经过移动基座的工作移动至电池储存仓将亏电电池放置于电池储存仓中；亏电电池放置到位后，换电平台取出电池储存仓中的满电电池，经移动基座工作移动至车辆下方，升降结构驱使换电平台上升，将电池对插于底盘中并安装电池盖。
22.可选地，在一种可能的实现方式中，所述换电平台包括电池盖拆装机构、电池拆装机构及位置调整驱动部，所述电池拆装机构与所述升降结构连接，所述电池盖拆装机构与所述电池拆装机构可活动的连接，所述电池拆装机构具有电池放置区域，所述电池放置区域用于放置电池，所述电池盖拆装机构用于拆装电池盖；
23.所述电池盖拆装机构具有位于所述电池放置区域上方的第一状态和位于所述电池放置区域侧方的第二状态；
24.所述位置调整驱动部设置于所述电池拆装机构并驱使所述电池盖拆装机构在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
25.上述实现的过程中，通过将电池盖拆装机构设置为相对于电池拆装机构活动，能够节约空间，不浪费空间。
26.当移动基座工作移动至车辆的下方时，此时电池盖拆装机构处于第一状态，升降结构工作让电池盖拆装机构作用于电池盖并将由车辆的底盘拆卸，拆卸到位后，位置调整驱动部将电池盖拆装机构切换至第二状态以避让出电池放置区域，同时也避让出可以让电池拆装机构进一步上升的空间。升降结构工作，电池拆装机构作用于车辆中的电池并取下电池，随后换电机构移动至电池储存仓获取满电电池并再次返回车辆的下方进行电池的更
换。
27.可选地，在一种可能的实现方式中，所述换电平台还包括平行四连杆结构，所述电池盖拆装机构和电池拆装机构通过所述平行四连杆结构连接；
28.所述位置调整驱动部包括伺服电机，所述伺服电机与所述平行四连杆结构连接，以驱使所述平行四连杆结构的连杆绕所述平行四连杆结构的铰接轴偏转，以驱使所述电池盖拆装机构在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
29.上述实现的过程中，电池盖拆装机构与电池拆装机构通过所述平行四连杆结构连接，使得电池盖拆装机构的表面始终于电池拆装机构的表面平行，当电池盖被拆卸及安装时，能够保证电池盖相对底盘的平行度，保证电池盖的安装质量。
30.可选地，在一种可能的实现方式中，所述车托包括本体和形成与本体中心的所述换电口；
31.所述本体背离于所述车辆的表面形成有凹槽；
32.当所述电池盖拆装机构位于所述第一状态时，所述电池盖拆装机构位于所述换电口中，当所述电池盖拆装机构位于所述第二状态时，所述电池盖拆装机构位于所述凹槽中。
33.上述实现的过程中，因电池盖拆装机构在平行四连杆结构的作用下相对于电池拆装机构可活动，其在高度位置会高出于电池拆装机构，为保证车托结构强度，换电口因尽量小，为保证电池盖拆卸机构及被其拆卸的电池盖的放置，设置凹槽容纳电池盖拆卸机构及被其拆卸的电池盖。
34.可选地，在一种可能的实现方式中，所述电池盖拆装机构面向所述电池拆装机构的一侧设置有拉取推动结构；
35.所述拉取推动结构包括伸缩杆、连接杆和吸嘴，所述伸缩杆的一端连接所述电池盖拆装机构，所述伸缩杆的一端与所述连接杆垂直连接，所述连接杆背离与所述伸缩杆的一端连接所述吸嘴，所述吸嘴用于吸附电池；
36.所述电池拆装机构面向所述电池盖拆装机构的表面设置有限位块，所述限位块用于限制电池的位移。
37.上述实现的过程中，当电池由车辆取下且输送至电池储存仓时，电池盖拆装机构由第二状态切换至第一状态，拉取推动结构会顶推电池以将电池推动至电池电池储存仓中；当需获取满电电池时，吸嘴吸附满电电池，电池盖拆装机构由第一状态切换至第二状态，从而拉动满电电池至电池拆卸机构的表面直至电池抵接于限位块，在拉动的过程中，伸缩杆在电池的重力作用下和电池对伸缩杆的作用力作用下伸缩以适应电池盖拆卸机构和电池拆卸机构之间的距离。电池储存仓包括第一储存仓和第二储存仓，第一储存仓对应第一换电机构，第二储存仓对应第二换电机构，电池储存仓内设置有移动机械手，用于将储存仓内的电池向换电机构移送。
38.可选地，在一种可能的实现方式中，所述电池盖拆装机构和所述电池拆装机构均设置有螺栓锁付机构。
39.可选地，在一种可能的实现方式中，所述升降机构与所述第一车托的数量一致，所述升降机构包括第一丝杠、第一导杆、第一驱动电机及第一螺母，所述第一丝杠和第一导杆沿所述框架的高度方向延伸，所述第一螺母设置于所述第一车托且与所述第一丝杠配合，所述第一车托设置有直线轴承并与所述第一导杆连接，所述第一驱动电机设置于所述框架
并驱使所述第一丝杠转动；
40.所述横移机构与所述第二车托的数量一致，所述横移机构包括皮带传输机构，所述第二车托固定于所述横移机构的皮带上。
41.第二方面，本技术提供了一种无人停车系统，所述无人停车系统包括充电机构和上述任一项所述的智能车库；
42.所述充电机构与所述电池储存仓连接，用于给所述电池储存仓中的电池充电。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
44.图1为本技术实施例中智能车库的侧向视角的一种示意图；
45.图2为本技术实施例中智能车库的正向视角的一种示意图；
46.图3为本技术实施例中车托的俯视图；
47.图4为本技术实施例中车托的侧视图；
48.图5为本技术实施例中换电机构在一种情况下的示意图；
49.图6为本技术实施例中换电机构在另一种情况下的示意图。
50.图标：10
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框架；11
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车托；12
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升降机构；13
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横移机构；14
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电池储存仓；15
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换电机构；100
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第一车道；101
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第二车道；102
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第三车道；103
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第一换电通道；104
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第二换电通道；110
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换电口；111
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凹槽；120
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第一丝杠；121
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第一导杆；150
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移动基座；151
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升降结构；152
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换电平台；153
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电池盖拆装机构；154
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电池拆装机构；155
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平行四连杆结构；156
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拉取推动结构；157
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伸缩杆；158
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连接杆；159
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吸嘴；160
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限位块；20
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电池。
具体实施方式
51.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
52.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
53.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
54.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
55.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
56.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
57.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。
58.本实施例提供一种智能车库，能够有效的规划车辆的停放及为电动车辆进行换电池工作。
59.请参见图1
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图4，图1为本技术实施例中智能车库的侧向视角的一种示意图，图2为本技术实施例中智能车库的正向视角的一种示意图，图3为本技术实施例中车托11的俯视图，图4为本技术实施例中车托11的侧视图。
60.智能车库包括框架10、车托11、升降机构12、横移机构13、电池储存仓14和换电机构15。
61.框架10具有第一车道100、第二车道101、第三车道102、第一换电通道103和第二换电通道104，第一车道100、第二车道101和第三车道102沿框架10的长度方向延伸，第二车道101位于第一车道100的正上方，第三车道102位于第一车道100的侧方，第一换电通道103位于第一车道100和第二车道101之间，第二换电通道104位于第三车道102的下方。
62.车托11用于支撑车辆，车托11具有换电口110，换电口110对应车辆的电池；车托11包括第一车托11和第二车托11，第一车托11位于第一车道100和第二车道101之间；第二车托11位于第一车道100和第三车道102之间。
63.升降机构12设置于第一车道100和第二车道101之间，与第一车托11连接，用于驱使第一车托11在第一车道100和第二车道101之间升降。
64.横移机构13设置于第一车道100和第三车道102之间，与第二车托11连接，用于驱使第二车托11在第一车道100和第三车道102之间横移。
65.电池储存仓14设置于框架10的一端，且连通第一换电通道103和第二换电通道104。
66.换电机构15用于更换车辆的电池，换电机构15包括第一换电机构15和第二换电机构15，第一换电机构15可移动地设置于第一换电通道103，用于获取电池储存仓14中的电池且更换处于第二车道101中车辆的电池；第二换电机构15可移动地设置于第二换电通道104，用于获取电池储存仓14中的电池且更换处于第三车道102中车辆的电池。
67.上述实现的过程中，智能车库适用于狭窄地段，利用高度空间，停放车辆，且保证车辆方便进出。第一车道100用于车辆进出的通道，第二车道101和第三车道102用于车辆停放，第二车道101的侧方即第三车辆的上方的空间用于智能车库检修的空间或者其他功能空间。
68.车主将车辆驾驶至第一车道100中停放，车辆处于第一车托11上被第一车托11支撑，升降机构12工作，将车辆移送到第二车道101中，腾出第一车道100的空间供下一车辆进
入。在第一车托11上升至第二车道101时，另一车辆驾驶至第二车道101中且被第二车托11支撑，横移机构13工作，将车辆移送至第三车道102中。当第二车道101和第三车道102均停满车辆时，若需取车，则由升降机构12或横移机构13工作，将车辆移动至第一车辆即可。若停放在该车库的车辆为可换电的电动车辆，第一换电机构15和第二换电机构15可工作，将电池储存仓14中储存的满电电池取出，并通过换电口110更换车托11上车辆的亏电电池。
69.本技术中，第一车托11的数量为多个，多个第一车托11沿框架10的长度方向上依次布置，升降机构12分别驱使每一个第一车托11升降，每一个第一车托11设置有对应地第一定位标签(图中未示出)，第一换电机构15设置有识别第一定位标签的第一感应器(图中未示出)；第二车托11的数量为多个，多个第二车托11沿框架10的长度方向上依次布置，横移机构13分别驱使每一个第二车托11横移，每一个第二车托11设置有对应地第二定位标签(图中未示出)，第二换电机构15设置有识别第二定位标签的第二感应器(图中未示出)。
70.上述实现的过程中，智能车库可停放多辆车辆，且换电机构15能够基于第一定位标签或第二定位标签准确地为任一个车托11上的车辆进行换电作业。
71.本技术中，第一换电通道103和第二换电通道104内分别设置有轨道，轨道沿框架10的长度方向延伸。
72.参见图5和图6，图5为本技术实施例中换电机构15在一种情况下的示意图，图6为本技术实施例中换电机构15在另一种情况下的示意图。
73.换电机构15包括移动基座150、升降结构151及换电平台152；移动基座150设置于轨道且可沿轨道移动，升降机构12连接换电平台152和移动基座150，用于驱使换电平台152升降；换电平台152用于取下车辆的电池盖及更换电池。
74.上述实现的过程中，当车辆需要进行换电作业时，移动基座150工作移动至车辆的下方，升降结构151驱使换电平台152上升至车辆底盘的电池盖，换电平台152取下电池盖及亏电电池后，经过移动基座150的工作移动至电池储存仓14将亏电电池放置于电池储存仓14中；亏电电池放置到位后，换电平台152取出电池储存仓14中的满电电池，经移动基座150工作移动至车辆下方，升降结构151驱使换电平台152上升，将电池对插于底盘中并安装电池盖。
75.本技术中，换电平台152包括电池盖拆装机构153、电池拆装机构154及位置调整驱动部(图中未示出)，电池拆装机构154与升降结构151连接，电池盖拆装机构153与电池拆装机构154可活动的连接，电池拆装机构154具有电池放置区域，电池放置区域用于放置电池，电池盖拆装机构153用于拆装电池盖；电池盖拆装机构153具有位于电池放置区域上方的第一状态和位于电池放置区域侧方的第二状态。图5为电池盖拆卸机构在第一状态的示意图，图6为电池盖拆卸机构在第二状态的示意图。
76.位置调整驱动部设置于电池拆装机构154并驱使电池盖拆装机构153在第一状态和第二状态之间切换。
77.上述实现的过程中，通过将电池盖拆装机构153设置为相对于电池拆装机构154活动，能够节约空间，不浪费空间。
78.当移动基座150工作移动至车辆的下方时，此时电池盖拆装机构153处于第一状态，升降结构151工作让电池盖拆装机构153作用于电池盖并将由车辆的底盘拆卸，拆卸到位后，位置调整驱动部将电池盖拆装机构153切换至第二状态以避让出电池放置区域，同时
也避让出可以让电池拆装机构154进一步上升的空间。升降结构151工作，电池拆装机构154作用于车辆中的电池并取下电池，随后换电机构15移动至电池储存仓14获取满电电池并再次返回车辆的下方进行电池的更换。
79.本技术中，换电平台152还包括平行四连杆结构155，电池盖拆装机构153和电池拆装机构154通过平行四连杆结构155连接；位置调整驱动部包括伺服电机，伺服电机与平行四连杆结构155连接，以驱使平行四连杆结构155的连杆绕平行四连杆结构155的铰接轴偏转，以驱使电池盖拆装机构153在第一状态和第二状态之间切换。
80.上述实现的过程中，电池盖拆装机构153与电池拆装机构154通过平行四连杆结构155连接，使得电池盖拆装机构153的表面始终于电池拆装机构154的表面平行，当电池盖被拆卸及安装时，能够保证电池盖相对底盘的平行度，保证电池盖的安装质量。
81.本技术中，如图4，车托11包括本体和形成与本体中心的换电口110；本体背离于车辆的表面形成有凹槽111；当电池盖拆装机构153位于第一状态时，电池盖拆装机构153位于换电口110中，当电池盖拆装机构153位于第二状态时，电池盖拆装机构153位于凹槽111中。
82.上述实现的过程中，因电池盖拆装机构153在平行四连杆结构155的作用下相对于电池拆装机构154可活动，其在高度位置会高出于电池拆装机构154，为保证车托11结构强度，换电口110因尽量小，为保证电池盖拆卸机构及被其拆卸的电池盖的放置，设置凹槽111容纳电池盖拆卸机构及被其拆卸的电池盖。
83.本技术中，电池盖拆装机构153面向电池拆装机构154的一侧设置有拉取推动结构156；拉取推动结构156包括伸缩杆157、连接杆158和吸嘴159，伸缩杆157的一端连接电池盖拆装机构153，伸缩杆157的一端与连接杆158垂直连接，连接杆158背离与伸缩杆157的一端连接吸嘴159，吸嘴159用于吸附电池；电池拆装机构154面向电池盖拆装机构153的表面设置有限位块160，限位块160用于限制电池的位移。
84.上述实现的过程中，当电池由车辆取下且输送至电池储存仓14时，电池盖拆装机构153由第二状态切换至第一状态，拉取推动结构156会顶推电池以将电池推动至电池电池储存仓14中；当需获取满电电池时，吸嘴159吸附满电电池20，电池盖拆装机构153由第一状态切换至第二状态，从而拉动满电电池20至电池拆卸机构的表面直至电池抵接于限位块160，在拉动的过程中，伸缩杆157在电池的重力作用下和电池对伸缩杆157的作用力作用下伸缩以适应电池盖拆卸机构和电池拆卸机构之间的距离。电池储存仓14包括第一储存仓和第二储存仓，第一储存仓对应第一换电机构15，第二储存仓对应第二换电机构15，电池储存仓14内设置有移动机械手，用于将储存仓内的电池向换电机构15移送。
85.本技术中，电池盖拆装机构153和电池拆装机构154均设置有螺栓锁付机构(图中未示出)。螺栓锁付机构为现有换电设备的常规结构，用于螺钉的锁付，以打开电池盖固定于底盘的螺钉和电池固定于底盘的螺钉。
86.本技术中，升降机构12与第一车托11的数量一致，升降机构12包括第一丝杠120、第一导杆121、第一驱动电机(图中未示出)及第一螺母(图中未示出)，第一丝杠120和第一导杆121沿框架10的高度方向延伸，第一螺母设置于第一车托11且与第一丝杠120配合，第一车托11设置有直线轴承并与第一导杆121连接，第一驱动电机设置于框架10并驱使第一丝杠120转动。横移机构13与第二车托11的数量一致，横移机构13包括皮带传输机构，第二车托11固定于横移机构13的皮带上。
87.本技术还提供了一种无人停车系统，无人停车系统包括充电机构和上述任一项的智能车库；充电机构与电池储存仓14连接，用于给电池储存仓14中的电池充电。
88.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。