自动停车搬运系统及方法

文档序号:1933627 发布日期:2021-12-07 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 自动停车搬运系统及方法 (Automatic parking and carrying system and method ) 是由 王佳 宋国库 于 2020-09-15 设计创作,主要内容包括:本公开提供了一种自动停车搬运系统及方法,其自动停车搬运系统包括:底座、传感单元和搬运机器人群组。汽车行驶至底座上后,传感单元检测汽车前轮和后轮在底座上的着落位置,搬运机器人群组能够提供两个夹抱搬运器分别运行至汽车下方与所述前轮及后轮着落位置对应的搬运位置,分别夹抱所述前轮和后轮以共同将汽车搬运至指定位置停放。(The present disclosure provides an automatic parking handling system and method, the automatic parking handling system includes: the robot comprises a base, a sensing unit and a carrying robot group. After the automobile runs to the base, the sensing unit detects the landing positions of the front wheel and the rear wheel of the automobile on the base, the carrying robot group can provide two clamping and holding carriers to respectively move to the carrying positions below the automobile and corresponding to the landing positions of the front wheel and the rear wheel, and the front wheel and the rear wheel are respectively clamped and held to carry the automobile to an appointed position to be parked.)

自动停车搬运系统及方法

技术领域

本公开涉及仓储物流领域,更具体地,涉及一种自动停车搬运系统及方法。

背景技术

随着人工智能、自动控制、通信和计算机技术的快速发展,机器人被越来越多地应用于工农业生产、建筑、物流、和日常生活等诸多领域。近些年来移动机器人行业发展迅速,各式各样AGV与RGV设备层出不穷,且应用场景慢慢渗透到人们生活的各个角落。

自动泊车入库是移动机器人一项新兴的应用领域,目前分为连体式与分离式两种。连体式占地面积大,由于针对不同级别的汽车需要通过自身的调节装置进行自适应所以机械机构复杂,成本高。分离式虽然比连体式占地面积小,但目前分离式对汽车轮距与轴距的检测依靠自身传感器,控制难度增加,识别风险高,应用的传动机构设计难度大,难以推广使用。

发明内容

有鉴于此,本公开提供了一种自动停车搬运系统及方法。

本公开的一个方面提供了一种自动停车搬运系统,包括底座、传感单元和搬运机器人群组。底座配置为汽车停放。传感单元设置在所述底座上;所述传感单元配置为检测所述汽车的前轮和后轮在所述底座上的着落位置。搬运机器人群组包括多个夹抱搬运器,搬运机器人群组能够提供两个所述夹抱搬运器分别运行至汽车下方与所述前轮及后轮着落位置对应的搬运位置,分别夹抱所述前轮和后轮以共同将汽车搬运至指定位置停放。

根据本公开实施例,所述夹抱搬运器,包括:至少两个抱臂机构和至少一个移动轮机构。至少两个抱臂机构对称设置在所述夹抱搬运器两侧,配置为夹抱所述汽车的前轮和/或后轮。至少一个移动轮机构配置为带动所述夹抱搬运器移动。

根据本公开实施例,所述底座包括:第一座体和第二座体。第一座体上设置有一个所述传感单元。第二座体与所述第一座体平行放置;所述第二座体上设置有一个所述传感单元。

根据本公开实施例,所述传感单元设置在所述第一座体和所述第二座体与所述汽车的前轮和后轮相接触的表面;所述传感单元包括多个传感器,多个所述传感器呈线型阵列排布。

根据本公开实施例,所述抱臂机构包括:驱动单元和至少两个夹抱臂;

至少两个夹抱臂在所述驱动机构的驱动下能够沿着相反时针方向由第一位置旋转至第二位置;

其中,所述第一位置为与所述夹抱搬运器移动方向平行的位置,所述第二位置为与所述夹抱搬运器移动方向垂直的位置。

根据本公开实施例,所述驱动单元包括:第一电机、至少两个涡轮轴和至少两个涡轮。至少两个涡轮轴分别与所述第一电机的输出轴相连。至少两个涡轮配置为所述驱动单元的输出端,分别与两个所述涡轮轴啮合相连。其中,至少两个所述夹抱臂分别与两个所述涡轮同轴相连,所述夹抱臂绕所述涡轮的轴线转动。

根据本公开实施例,所述夹抱臂上设置有至少一个滚轮;所述夹抱臂上设置有斜面,且所述抱臂机构中的两个所述夹抱臂的所述斜面相对设置。

根据本公开实施例,所述移动轮机构包括:第二电机、第一主动轮、第二主动轮、减速器、第一从动轮和第二从动轮。第一主动轮与所述第二电机的输出轴通过传动链相连。第二主动轮与所述第一主动轮通过联轴器相连;所述第一主动轮和所述第二主动轮在所述夹抱搬运器的两侧对称设置。减速器与所述第二电机的输出轴相连,所述减速器配置为降低所述第二电机的输出轴的转速。第一从动轮和第二从动轮,对称设置于所述夹抱搬运器两侧。

根据本公开实施例,所述夹抱搬运器还包括:架体和盖板。两个所述抱臂机构和至少一个移动轮机构设置于所述架体上。盖板扣设于所述架体上方。

本公开的另一方面提供了一种利用自动停车搬运系统的搬运方法,包括:获取传感单元检测的所述汽车的前轮在所述底座上的着落位置和所述汽车的后轮在所述底座上的着落位置;根据前轮及后轮着落位置,派遣其中两个所述夹抱搬运器分别运行至汽车下方与所述前轮及后轮着落位置对应的搬运位置;两个夹抱搬运器分别夹抱前轮和后轮以共同将汽车搬运至指定位置停放。

根据本公开的实施例,由于采用底座上的传感单元检测汽车的前轮和后轮在底座上的着落位置,两个所述夹抱搬运器运行至着落位置并将汽车的前轮和后轮夹抱搬运至预设位置,所以至少部分克服了目前分离式对汽车轮距与轴距的检测依靠夹抱搬运器传感器,控制难度增加,识别风险高的技术问题,进而达到了无需依靠车辆自身传感器,降低控制难度,识别准确度高的技术效果。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:

图1示意性示出了根据本公开实施例的自动停车搬运系统的结构示意图;

图2示意性示出了根据本公开实施例的两个夹抱搬运器夹抱汽车前轮和后轮时的状态示意图;

图3示意性示出了根据本公开实施例的底座结构示意图;

图4示意性示出了根据本公开实施例的夹抱搬运器的整体结构示意图;

图5示意性示出了根据本公开实施例的夹抱搬运器的内部结构示意图。

图6示意性示出了根据图5的局部放大示意图。

图7示意性示出了根据图5的局部放大示意图。

图8示意性示出了根据本公开实施例的自动停车搬运方法的方框图。

具体实施方式

以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

本公开的实施例提供了一种自动停车搬运系统,包括:底座、传感单元和搬运机器人群组。汽车行驶至底座上后,传感单元检测汽车前轮和后轮在底座上的着落位置,搬运机器人群组能够提供两个所述夹抱搬运器分别运行至汽车下方与所述前轮及后轮着落位置对应的搬运位置,分别夹抱所述前轮和后轮以共同将汽车搬运至指定位置停放。

图1示意性示出了根据本公开实施例的自动停车搬运系统的结构示意图。如图1所示,自动停车搬运系统,包括底座100、传感单元200和搬运机器人群组。其中搬运机器人群组包括:多个夹抱搬运器300。多个夹抱搬运器300间并没有连接关系,每个夹抱搬运器300均独立进行工作。

以搬运机器人群组包括两个夹抱搬运器300为例,图2示意性示出了根据本公开实施例的两个夹抱搬运器夹抱汽车前轮和后轮时的状态示意图,如图2所示,每个夹抱搬运器300夹抱汽车的两个前轮或两个后轮。

图3示意性示出了根据本公开实施例的底座结构示意图。如图3所示,所述底座100包括:第一座体110和第二座体120。关于第一座体110和第二座体120布置方式,一种方式为分体式布置,第一座体110和第二座体120分别设置在地面上,相互之间没有连接关系,如图3所示。

可以选择的一种其他设置方式为第一座体110和第二座体120的底部由座体连接,底座100为一体式结构,这里不再另作说明。但不管选用哪种方式,第一座体110和第二座体120的间距都可以根据需要进行调节。具体的连接方式不再做限定,例如,螺钉连接、焊接、胶接以及铆接等,均可根据实际需要进行选择。

第一座体110和第二座体120平行放置,第一座体110和第二座体120间的具体需要考虑可停入车辆的车宽,一般的,可停入车辆的车宽不大于第一座体110和第二座体120间的最大距离。

第一座体110和第二座体120一般设置为梯形或半梯形状结构,以便于有坡度适合汽车行驶到第一座体110和第二座体120上。考虑到车辆行驶的方便性,第一座体110和第二座体120的宽度应尽可能大,一般不小于车胎的宽度。

第一座体110和第二座体120上均设置有一个传感单元200。传感单元200包括多个传感器210。将多个所述传感器210分别在第一座体110和第二座体120呈线型阵列排布(沿汽车在第一座体110和第二座体120的行驶路径方向)。传感器210的排布还需要尽量考虑车辆驶入第一座体110和第二座体120上时的高概率行驶路线,以提高检测的准确性,以尽量避免出现由于传感单元200未采集到着落位置的情况。

第一座体110上设置的传感单元200与第二座体120上设置的传感单元200间的距离,需要考虑前轮距或后轮距,优选与可停入车辆的前轮距或后轮距相对应。

关于传感单元200设置的位置,图3中提供了一种实施方式为将传感单元设置在第一座体110(或第二座体120)与汽车轮胎相接触的表面。作为其他的实施方式,对应调整传感单元的设置位置,例如设置在第一座体110和第二座体120的侧壁面上。

例如,以传感器210选用位置传感器(position sensor),能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。它能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。位置传感器有接触式和接近式两种。接触式传感器的触头由两个物体接触挤压而动作,用于检测自身与某个物体的接触位置,更适合本公开中将传感器210设置在于汽车轮胎相接触的表面的情况。接近式传感器是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关,它无需和物体直接接触,适合本公开中传感器210设置在于汽车轮胎相接触的表面及座体侧壁面的情况。

图4示意性示出了根据本公开实施例的夹抱搬运器的整体结构示意图。如图4所示,夹抱搬运器300包括:两个抱臂机构310、至少一个移动轮机构320、架体330和盖板340。两个抱臂机构310和至少一个移动轮机构320设置于架体330上,盖板340扣设于架体330上方。移动轮机构320在第一座体110和第二座体120间的通道内移动;两个抱臂机构310分别架设在第一座体110和第二座体120上,且随移动轮机构320在第一座体110和第二座体120上移动。

打开扣设于架体330上方的盖板340,图5示意性示出了根据本公开实施例的夹抱搬运器的内部结构示意图。如图5所示,

两个抱臂机构310,对称设置在夹抱搬运器300两侧,配置为夹抱汽车的前轮和后轮。具体的,抱臂机构310包括:驱动单元和至少两个夹抱臂314,以下分别对其进行具体介绍。

驱动单元驱动至少两个夹抱臂314分别沿轴向进行开合转动,两个夹抱臂314的转动方向为相对或相背。

一个夹抱臂314沿顺时针方向转动,另一个夹抱臂314沿逆时针方向转动,两个夹抱臂314相对转动,两个夹抱臂314由轮胎两侧对轮胎进行切向夹抱。

此时两个夹抱臂314能够沿着相反时针方向由第一位置旋转至第二位置;其中,所述第一位置为与所述夹抱搬运器300移动方向(X轴向)平行的位置,所述第二位置为与所述夹抱搬运器300移动方向垂直的位置。两个夹抱臂314相对转动时的临界位置为两个夹抱臂314相平行,且垂直于X轴向,可参照图5中夹抱臂314的位置。

互换两个夹抱臂314的转动方向(即一个夹抱臂314沿逆时针方向转动,另一个夹抱臂314沿顺时针方向转动),两个夹抱臂314相背转动时,轮胎脱离两个夹抱臂314对其的夹抱。两个夹抱臂314相背转动时的临界位置为两个夹抱臂314在同一直线上,且平行于第一方向(X轴向)。

其中,第一方向(X轴向)为夹抱搬运器300的运动方向。第二方向(Y轴向)为夹抱臂314的臂展延伸方向(与夹抱搬运器300的运动方向相垂直)。

应该说明的是,每个夹抱臂314的转动范围为第一位置至第二位置间(0°~90°)。

图6示意性示出了根据图5的局部放大示意图。如图6所示,夹抱臂314上设置有斜面3141,且所述抱臂机构310中的两个夹抱臂314的斜面3141相对设置。更具体的为,斜面3141与汽车的前轮和后轮相切,以实现更好的夹抱效果。

夹抱臂314上设置有至少一个滚轮3142,更便于实现对汽车的前轮和后轮进行夹抱。

在一个优选实施例中,滚轮3142设置在斜面3141上,如图6所示,这样的设置使得夹抱臂314对轮胎的夹抱更加顺利,减小相互间的摩擦阻力。

关于滚轮3142的排布方式,不再做具体限制,如图6所示提供一种优选方式,沿第二方向(Y轴向)多个滚轮3142同轴设置作为一个滚轮组,多组滚轮组在斜面3141上阵列排布。

驱动单元由第一电机311驱动传动组件对两个夹抱臂314进行驱动。驱动传动组件可以选择例如:齿轮传动、链条传动、皮带传动以及涡轮蜗杆传动等。在本公开的一实施中,选用涡轮蜗杆传动。

具体的,驱动单元包括:第一电机311、至少两个涡轮轴312和至少两个涡轮313。至少两个涡轮轴312分别与第一电机311的输出轴相连;至少两个涡轮313分别与两个涡轮轴312啮合相连,作为驱动单元的输出端。至少两个夹抱臂314分别与两个涡轮313同轴相连,夹抱臂314绕涡轮313的轴线转动。

关于夹抱搬运器300的另一个组成部分移动轮机构320,其包括:第二电机321、第一主动轮322、第二主动轮323、减速器324、第一从动轮350和第二从动轮360,如图7所示。第一主动轮322与第二电机321的输出轴通过传动链325相连,第二主动轮323与第一主动轮322通过联轴器326相连,第一主动轮322和第二主动轮323在夹抱搬运器300的两侧对称设置。第一从动轮350和第二从动轮360对称设置于夹抱搬运器300两侧,随第一主动轮322和第二主动轮323的运动而运动。

可选地,减速器324与第二电机321的输出轴相连,减速器324配置为降低第二电机321的输出轴的转速。

第一主动轮322、第二主动轮323、第一从动轮350和第二从动轮360的个数分别至少为一个。例如为图5中示出的第一主动轮322、第二主动轮323、第一从动轮350和第二从动轮360均为两个。

图8示意性示出了根据本公开实施例的自动停车搬运方法的方框图。

如图8所示,本公开实施例的自动停车搬运方法可以包括操作S101~S103。

在操作S101,获取传感单元200检测的汽车的前轮在底座100上的着落位置和所述汽车的后轮在底座100上的着落位置。

在操作S102,根据前轮及后轮着落位置,派遣其中两个所述夹抱搬运器300分别运行至汽车下方与所述前轮及后轮着落位置对应的搬运位置。

在操作S103,两个夹抱搬运器300分别夹抱前轮和后轮以共同将汽车搬运至指定位置停放。

其中,底座100、传感单元200和夹抱搬运器300的具体结构已在上文中描述,在此不再赘述。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

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