一种泊车机器人

1.本发明涉及自动泊车技术领域，具体涉及一种泊车机器人。


背景技术：

2.泊车机器人属于自动行驶类型的机器人，可实现任意方向的平移和原地360度的旋转，在狭小的空间内也适用，并且智能泊车机器人可直接匹配旧停车库的升级改造，降低改造成本的同时扩大了使用范围。泊车机器人操作方便简单、节约时间，车主只需要把车辆停放在泊车平台上，泊车机器人位于汽车底盘下部进行工作以自动完成对车辆的举升与托运。
3.然而，现有的泊车机器人的自动充电充电装置是安装在泊车机器人主体上的，通常只涉及一个自由度，通过简单的伸缩完成充电接口的对接，导致每个泊车机器人上都需要安装一套带有自由度的充电模块来满足充电需求，增大了泊车机器人的成本且对工作地面与泊车机器人自身的定位系统要求较高，适用范围小，并且，泊车机器人结构中的舵轮机构在使用时，由于一根轴直接支撑轮子，导致不能承受较大的重量，舵轮整体结构的稳定性差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中泊车机器人的自动充电涉及一个自由度，通过简单的伸缩完成充电接口的对接，导致每个泊车机器人上都需要安装一套带有自由度的充电模块来满足充电需求，增大了泊车机器人的成本且对工作地面与泊车机器人自身的定位系统要求较高，适用范围小并，并且，泊车机器人结构中的舵轮机构在使用时，由于一根轴直接支撑轮子，导致不能承受较大的重量，舵轮整体结构的稳定性差的问题，而提出的一种泊车机器人转向用舵轮机构。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种泊车机器人，其用于车辆和举升和托运，包括车体和固定安装在所述车体上的两组防撞块；所述泊车机器人还包括：固定安装在所述车体底部位置处的电源模块和控制模块；设置在所述车体相对应两侧位置处的驱动结构，其用于泊车机器人的全方位移动控制；每组所述驱动结构包括固定安装在所述车体底部的两组全向轮、固定安装在所述车体上的舵轮机构；自动充电装置，其设置在所述车体的一侧位置；所述自动充电装置包括机架、固定安装在所述机架上的四组线性模组模块、设置在对应所述线性模组模块面向所述车体位置处的对接充电模块、固定安装在所述对接充电模块顶部的视觉识别模块；以及
设置在所述车体内相对应两侧位置处的举升结构，其用于车辆的升降调节。
6.作为上述方案的进一步改进，两组所述防撞块分布在所述车体的相对应两侧外壁位置；所述车体包括车架、固定安装在所述车架的顶部相对应两侧位置处的操作屏、充电接口和报警组件；所述操作屏和报警组件设置在同侧。
7.作为上述方案的进一步改进，四组所述全向轮均匀分布在所述电源模块和控制模块的四周位置。
8.作为上述方案的进一步改进，舵轮机构设置在相邻两组所述全向轮的中间位置，其用于泊车机器人的转向；所述舵轮机构包括基板、安装板、设置在所述基板和所述安装板之间的啮合传动结构、固定安装在所述基板和所述安装板之间的承重结构、固定安装在所述承重结构上且和所述啮合传动结构相对应的转向驱动结构。
9.进一步地，所述承重结构用于承载重力；所述承重结构包括两组支撑板、固定安装在所述基板面向所述安装板位置处的舵轮板、固定安装在所述舵轮板上的两组支撑传动块；两组所述支撑板分布在所述啮合传动结构的相对应两侧位置，且支撑板垂直焊接在所述安装板和基板之间。
10.进一步地，所述舵轮机构还包括固定在所述基板上的驱动轮；所述安装板位于所述基板的上方。
11.作为上述方案的进一步改进，所述对接充电模块和所述充电接口相适配；相邻两组所述线性模组模块垂直设置，相邻三组所述线性模组模块组合成h型结构；所述对接充电模块与竖向设置的一组所述线性模组模块固定连接。
12.作为上述方案的进一步改进，每组所述举升结构包括固定安装在所述车体内的两组升降机、固定安装在对应所述升降机上且位于所述车体上方的法兰盘、固定安装在所述车体上且和所述升降机相对应的伺服电机、固定连接在所述伺服电机上的传动轴、固定安装在所述车体上的换向器以及固定连接在两组所述传动轴之间的联轴器。
13.进一步地，四组所述升降机均匀分布在四周位置，且换向器设置在相邻两组所述升降机的中间位置,。
14.作为上述方案的进一步改进，一种所述的泊车机器人在传统停车库、立体停车库中的应用。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、相较于传统把充电接口的自由度模块放在泊车机器人主体上的充电装置，本发明提供独立设置的自动充电装置，可实现一个充电装置对多个泊车机器人进行充电，从而降低成本。
16.2、本发明，通过机架、视觉识别模块、对接充电模块和线性模组模块构成的自动充电装置来对泊车机器人进行充电，四组线性模组模块配合驱动对接充电模块沿前后、左右、上下作直线移动，使得自动充电装置具备三个自由度，通过增加充电的自由度，使得泊车机器人的适用范围增大，并且降低泊车机器人自身设备的定位成本。
17.3、本发明，通过支撑板、舵轮板和支撑传动块构成的承重结构来承载重力，基板和安装板通过支撑板进行固定，啮合传动结构通过支撑传动块和舵轮板固定装配在舵轮架上，舵轮组件之间的配合牢固，在实现转向的同时可承受较大的重量。支撑传动块于两侧分担重力，从而避免了一根轴直接支撑轮子的结构，提高了舵轮整体结构的稳定性，并且，在实际应用时，可通过改变两组支撑传动块之间的距离或大小来改变承载能力，使得舵轮机构的适用性好。
18.综上，本发明的泊车机器人，提供独立且具备三个充电自由度的自动充电装置，可实现一个充电装置对多个泊车机器人进行充电，降低成本和增大泊车机器人的适用范围，同时，整体结构的稳定性好，承载力高。
附图说明
19.图1为本发明一种泊车机器人的结构示意图。
20.图2为本发明图1的局部俯视图。
21.图3为本发明图1的侧视图。
22.图4为本发明图1中舵轮机构的结构示意图。
23.图5为本发明图4的纵截面图。
24.图6为本发明图1中举升结构的结构示意图。
25.图7为本发明图6的俯视图。
26.图8为本发明图1中自动充电装置的结构示意图。
27.图9为本发明图8的侧视图。
28.图10为本发明图8的俯视图。
29.符号说明：1、车体；11、车架；12、操作屏；13、充电接口；14、报警组件；2、防撞块；3、电源模块；4、控制模块；5、驱动结构；51、全向轮；52、舵轮机构；521、基板；522、驱动轮；523、安装板；524、啮合传动结构；525、承重结构；525a、支撑板；525b、舵轮板；525c、支撑传动块；526、转向驱动结构；6、自动充电装置；61、机架；62、视觉识别模块；63、对接充电模块；64、线性模组模块；7、举升结构；71、升降机；72、法兰盘；73、伺服电机；74、传动轴；75、换向器；76、联轴器。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.当下泊车机器人的自动充电涉及一个自由度，通过简单的伸缩完成充电接口的对接，导致每个泊车机器人上都需要安装一套带有自由度的充电模块来满足充电需求，增大了泊车机器人的成本且对工作地面与泊车机器人自身的定位系统要求较高，适用范围小并，并且，泊车机器人结构中的舵轮机构在使用时，由于一根轴直接支撑轮子，导致不能承受较大的重量，舵轮整体结构的稳定性差。故，本案发明人提供以下实施例，以解决上述问题。
32.请参照图1
‑
10，本实施例提供了一种泊车机器人，其用于车辆和举升和托运。泊车
机器人包括车体1、固定安装在车体1上的两组防撞块2、固定安装在车体1底部位置处的电源模块3和控制模块4、设置在车体1相对应两侧位置处的驱动结构5、设置在车体1的一侧位置且和控制模块4相靠近的自动充电装置6、设置在车体1内相对应两侧位置处的举升结构7。
33.车体1包括车架11、固定安装在车架11的顶部相对应两侧位置处的操作屏12、充电接口13和报警组件14。操作屏12和报警组件14设置在同侧。报警组件14用于障碍物报警、低电量报警和故障报警。两组防撞块2分布在车体1的相对应两侧外壁位置，在泊车机器人受到危险撞击时进行缓冲。
34.电源模块3提供泊车机器人体系工作所需的能源动力，控制模块4控制机械机构的驱动和停止，从而让泊车机器人完成如全方位移动控制、举升机构的控制、自动充电模块的控制、自动规划路线和自动避障等各种机构的动运。
35.驱动结构5用于泊车机器人的全方位移动控制。每组驱动结构5包括固定安装在车体1底部的两组全向轮51、固定安装在车体1上的舵轮机构52。四组全向轮51均匀分布在电源模块3和控制模块4的四周位置。舵轮机构52设置在相邻两组全向轮51的中间位置，其用于泊车机器人的转向。舵轮机构52为泊车机器人提供全方位移动的动力并起到支撑的作用，实现泊车机器人的前后行走、侧移和原地打转。
36.舵轮机构52包括基板521、固定在基板521上的驱动轮522、安装板523、设置在基板521和安装板523之间的啮合传动结构524、固定安装在基板521和安装板523之间的承重结构525、固定安装在承重结构525上且和啮合传动结构524相对应的转向驱动结构526。安装板523位于基板521的上方。转向驱动结构526提供啮合传动结构524的旋转作用力，通过控制转向驱动结构526和啮合传动结构524之间的啮合作用带动驱动轮522作转动运动，从而带动泊车机器人转向以改变行进方向。
37.承重结构525用于承载重力。承重结构525包括两组支撑板525a、固定安装在基板521面向安装板523位置处的舵轮板525b、固定安装在舵轮板525b上的两组支撑传动块525c。两组支撑板525a分布在啮合传动结构524的相对应两侧位置，且支撑板525a垂直焊接在安装板523和基板521之间。
38.本实施例中，通过支撑板525a、舵轮板525b和支撑传动块525c构成的承重结构525来承载重力，基板521和安装板523通过支撑板525a进行固定，啮合传动结构524通过支撑传动块525c和舵轮板525b固定装配在舵轮架上，舵轮组件之间的配合牢固，在实现转向的同时可承受较大的重量。支撑传动块525c于两侧分担重力，从而避免了一根轴直接支撑轮子的结构，提高了舵轮整体结构的稳定性，并且，在实际应用时，可通过改变两组支撑传动块525c之间的距离或大小来改变承载能力，使得舵轮机构52的适用性好。
39.自动充电装置6安装在泊车机器人的尾部，方便充电时的对接操作。自动充电装置6包括机架61、固定安装在机架61上的四组线性模组模块64、设置在对应线性模组模块64面向车体1位置处的对接充电模块63、固定安装在对接充电模块63顶部的视觉识别模块62。机架61用于各个模块的定位与安装，起支撑与定位的作用。视觉识别模块62用于对接插头的识别与定位，为接口对接提供定位支持。对接充电模块63和充电接口13相适配。对接充电模块63用于对接并进行自动充电。相邻两组线性模组模块64垂直设置，相邻三组线性模组模块64组合成h型结构。对接充电模块63与竖向设置的一组线性模组模块64固定连接。线性模
组模块64为自动充电提供三个自由度，便于自动充电装置6和充电接口13之间的对接。
40.相较于传统把充电接口13的自由度模块放在泊车机器人主体上的充电装置，本实施例提供独立设置的自动充电装置6，可实现一个充电装置对多个泊车机器人进行充电，从而降低成本。本实施例中，通过机架61、视觉识别模块62、对接充电模块63和线性模组模块64构成的自动充电装置6来对泊车机器人进行充电，四组线性模组模块64配合驱动对接充电模块63沿前后、左右、上下作直线移动，使得自动充电装置6具备三个自由度，通过增加充电的自由度，使得泊车机器人的适用范围增大，并且降低泊车机器人自身设备的定位成本。
41.举升结构7用于车辆的升降调节。每组举升结构7包括固定安装在车体1内的两组升降机71、固定安装在对应升降机71上且位于车体1上方的法兰盘72、固定安装在车体1上且和升降机71相对应的伺服电机73、固定连接在伺服电机73上的传动轴74、固定安装在车体1上的换向器75以及固定连接在两组传动轴74之间的联轴器76。车辆行驶至泊车区的载车板上，选用伺服电机73以提高控制精度。升降机71运用蜗轮蜗杆机构将旋转运动转化为直线运动用于抬升汽车。法兰盘72用于直接接触载车板起到中间传力的作用。四组升降机71均匀分布在四周位置，且换向器75设置在相邻两组升降机71的中间位置。换向器75起到换向与连接的作用。联轴器76用于连接相邻两根传动轴74以进行传力。为了保证四个举升模块同时升起，采用双重联动以保证四组升降机71同时升起，从而保证载车板的平稳抬升和下落。
42.本实施例的泊车机器人，相较于传统的泊车机器人，具有下述优点：提供独立且具备三个充电自由度的自动充电装置6，可实现一个充电装置对多个泊车机器人进行充电，降低成本和增大泊车机器人的适用范围，同时，整体结构的稳定性好，承载力高。
43.本实施例还提供了一种泊车机器人在传统停车库、立体停车库中的应用。应用在传统停车库和立体停车库中时，泊车机器人位于汽车底盘下部进行工作，从而完成对汽车的搬运功能。
44.本实施例中的泊车机器人在使用时存在下述过程：s1停车过程：s11用户把车停放在接泊平台上，通过软件向系统发出接泊请求；s12泊车机器人接收到接泊请求后自动规划路线，自动停在载车板的下方并自动定位到重心所在的位置；s13举升结构7工作抬升起载车板与等待运送的车辆；s14泊车机器人自动规划路线，将托运着载车板与待转运车辆停放在相应位置；s15举升结构7工作于停车点放下载车板，后待命直到接到新指令；s2取车过程：s21用户通过软件向系统发出取车请求，泊车机器人自动规划路线；s22泊车机器人自动停在载车板的下方并自动定位到重心所在的位置；s23举升结构7工作抬升起载车板与等待运送的车辆，泊车机器人自动规划路线；s24泊车机器人托运着载车板与待转运车辆停放在相应位置；s25举升结构7工作于取车点放下载车板后，泊车机器人待命直到接到新指令；s3自动充电过程：s31泊车机器人检测装置检测到机器人电量过低，向系统发出充电请求；
s32系统自动规划路线，车机器人行驶到对应的位置；s33自动充电装置6启动，视觉识别模块62对充电接口13进行定位，后自动完成对接开始充电。
45.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。