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适用不同轴距的全电动自动泊车机器人

适用不同轴距的全电动自动泊车机器人

IPC分类号 : B60S13/00I

申请号
CN201821542732.3
可选规格
  • 专利类型: 实用新型专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2018-09-20
  • 公开号: 209336698U
  • 公开日: 2019-09-03
  • 主分类号: B60S13/00I
  • 专利权人: 同济大学

专利摘要

本实用新型公开了一种适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,包括头部、侧臂和中控模块,两个侧臂分别设置于头部两侧,并与头部固连,头部和侧臂均连接至中控模块;侧臂设置与目标车辆的车轮数量相匹配的举升机构,举升机构与中控模块相连接,用于举升车辆;举升机构之间的间距适配于目标车辆的车轮轴距,可由中控模块控制调整。本实用新型的全电动自动泊车机器人可适用于各种不同轴距的车辆;该全电动自动机器人的所有驱动装置均为电动装置,具有工作行程和速度精确可控、了解简单、维护方便、效率高等特点;该全电动自动机器人底盘高度较高,在路面颠簸和爬坡工况下也能正常工作,可适用于室外的工况条件下。

权利要求

1.一种适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述全电动自动泊车机器人包括头部、侧臂和中控模块,两个所述侧臂分别设置于所述头部两侧,并与所述头部固连,所述头部和所述侧臂均连接至所述中控模块;

所述侧臂设置与目标车辆的车轮数量相匹配的举升机构,所述举升机构与所述中控模块相连接,用于举升车辆;

所述举升机构之间的间距适配于所述目标车辆的车轮轴距,由所述中控模块控制调整。

2.根据权利要求1所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述全电动自动泊车机器人还包括信息采集装置,连接至所述中控模块,用于获取目标车辆的信息,并将所述目标车辆的信息发送给所述中控模块。

3.根据权利要求1所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述侧臂包括第一侧臂、第二侧臂和伸缩单元,所述第一侧臂、所述第二侧臂通过所述伸缩单元相连接,所述第一侧臂、所述第二侧臂以所述伸缩单位为轴而对称设置,所述伸缩单元连接至所述中控模块,由所述中控模块控制所述伸缩单元的伸缩情况;

所述伸缩单元包括方管,所述方管内布设滑轨、滑块、电机、梯形丝杠、丝杠支撑座、丝杠螺母、侧箱体和套筒,所述梯形丝杠分为左旋部分和右旋部分,所述丝杠螺母固连在所述侧箱体的侧壁,所述侧箱体的上侧壁和下侧壁固连着所述滑块,所述方管的内部的上侧壁和下侧壁均固连所述滑轨,两个所述侧箱体的两端分别与方形空腔相连,所述方形空腔内部装有举升机构,位于所述方管的一侧的所述电机带动所述梯形丝杠旋转并带动所述丝杠螺母运动从而带动所述侧箱体向相反方向运动,进而带动所述方形空腔进行伸缩,所述滑块在所述滑轨内滑动,所述套筒连接所述电机和所述梯形丝杠,所述丝杠支撑座与所述梯形丝杠相连。

4.根据权利要求3所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述举升机构包括举升台和举升装置,其中,

所述举升台设置有举升叉臂和举升叉臂驱动装置,两者相互连接,所述举升叉臂驱动装置用于驱动所述举升叉臂以90度打开;

所述举升装置包括电动缸,所述电动缸的一端连接至所述第一侧臂或所述第二侧臂,所述电动缸的另一端与所述举升台相连接,以驱动所述举升台上下移动,同时带动所述举升叉臂上下移动。

5.根据权利要求4所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述第一侧臂和所述第二侧臂均设置有容纳所述举升机构的方形空腔;

所述全电动自动泊车机器人还具有位于所述方形空腔内的导向支持机构,所述导向支持机构的两端分别与所述方形空腔的上壁和下壁垂直连接,所述举升台与所述导向支持机构相连并沿其上下垂直移动;

所述电动缸的一端连接至所述方形空腔的上壁,所述电动缸的另一端与所述举升台相连。

6.根据权利要求5所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述导向支持机构为分别位于所述方形空腔两个侧壁的导轨,所述举升台的两端分别通过位于所述方形空腔两个侧壁的导轨与所述第一侧臂或所述第二侧臂相连接,并使所述举升台沿所述导轨上下垂直移动。

7.根据权利要求5所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述导向支持机构为垂直连接于所述方形空腔的上壁和下壁的柱状导轨,所述柱状导轨贯穿所述举升台并与其活动连接,使所述举升台沿所述柱状导轨上下垂直移动。

8.根据权利要求5所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述举升装置还包括减速机构、直流电机、法兰和推杆,所述电动缸的一端通过所述法兰垂直连接于所述方形空腔的上壁与所述第一侧臂或所述第二侧臂相连,位于所述电动缸的另一端的所述推杆垂直连接于所述举升台的上部,中控模块控制所述直流电机转动使所述减速机构减速增扭,将扭力传递至所述电动缸,通过所述电动缸的内部的滚珠丝杠机构带动所述推杆上下移动。

9.根据权利要求4所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述举升叉臂为90度打开的举升叉臂。

10.根据权利要求4所述的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,其特征在于:所述举升叉臂驱动装置包括蜗轮蜗杆机构及驱动电机,所述蜗轮蜗杆机构与所述举升叉臂连接,所述驱动电机驱动所述蜗轮蜗杆机构从而控制所述举升叉臂的开合。

说明书

技术领域

本实用新型属于自动泊车技术领域,特别是涉及一种适用不同轴距的全电动自动泊车机器人。

背景技术

随着汽车的普及与发展,当前大中城市的汽车保有量越来越多,而城市停车位则严重不足,这种情况下,泊车便成了非常大的难题。为了利用有限的停车场,需要使用自动泊车的机器人实现自动泊车。

现有技术中的泊车机器人多为平板式,需进入车辆底部,其整体高度须低于汽车底盘高度故其自身离地间隙小,对路面的平整度要求较高,当路面存在颠簸或者有一定坡度时机器人便无法工作,所以使用场景较为单一,因此,难以适应室外路面的复杂情况,只能在专用停车场使用而不能满足室外的需求;另外,现有的自动泊车机器人普遍使用液压机构抬升车体,而液压系统存在诸多问题,如连接复杂、维护不便、效率低等。

综合以上因素,现在迫切需要一种面向室内外的全电动自动泊车机器人以解决在室外的自动泊车问题并根除现有泊车机器人因使用液压系统而带来的诸多问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,以解决现有泊车机器人由于底盘低而不能用于室外路面的凹凸度在80mm以内的减速带、小坑的复杂情况路面的自动泊车问题。

为解决上述问题,本实用新型的解决方案是:

一种适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,包括头部、侧臂和中控模块,两个侧臂分别设置于头部两侧,并与头部固连,头部和侧臂均连接至中控模块;侧臂设置与目标车辆的车轮数量相匹配的举升机构,举升机构与中控模块相连接,用于举升车辆;举升机构之间的间距适配于目标车辆的车轮轴距,可由中控模块控制调整。

优选地,该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人还包括信息采集装置,连接至中控模块,用于获取目标车辆的信息,并将目标车辆的信息发送给中控模块。

优选地,侧臂包括第一侧臂、第二侧臂和伸缩单元,第一侧臂、第二侧臂通过伸缩单元相连接,第一侧臂、第二侧臂以伸缩单元为轴而对称设置,伸缩单元连接至中控模块,由中控模块控制伸缩单元的伸缩情况。

优选地,伸缩单元包括方管,方管内布设滑轨、滑块、电机、梯形丝杠、丝杠支撑座、丝杠螺母、侧箱体和套筒,梯形丝杠分为左旋部分和右旋部分,丝杠螺母固连在侧箱体的侧壁,侧箱体的上侧壁和下侧壁固连着滑块,方管的内部的上侧壁和下侧壁均固连滑轨,两个侧箱体的两端分别与方形空腔相连,方形空腔内部装有举升机构,位于方管的一侧的电机带动梯形丝杠旋转并带动丝杠螺母运动从而带动侧箱体向相反的方向运动,进而带动方形空腔进行伸缩,此时滑块在滑轨内滑动,套筒连接所述电机和梯形丝杠,丝杠支撑座与所述梯形丝杠相连。

优选地,举升机构包括举升台和举升装置,其中,举升台设置有举升叉臂和举升叉臂驱动装置,两者相互连接,举升叉臂驱动装置用于驱动举升叉臂以90度打开;举升装置包括电动缸,电动缸的一端连接至第一侧臂或第二侧臂,电动缸的另一端与举升台相连接,以驱动举升台上下移动,同时带动举升叉臂上下移动。

优选地,第一侧臂和第二侧臂均设置有容纳举升机构的方形空腔;该全电动自动泊车机器人还具有位于方形空腔内的导向支持机构,导向支持机构的两端分别与方形空腔的上壁和下壁垂直连接,举升台与导向支持机构相连并沿其上下垂直移动;电动缸的一端连接至方形空腔的上壁,电动缸的另一端与举升台相连。

优选地,导向支持机构为分别位于方形空腔两个侧壁的导轨,举升台的两端分别通过位于方形空腔两个侧壁的导轨与第一侧臂或第二侧臂相连接,并使举升台沿导轨上下垂直移动。

优选地,导向支持机构为垂直连接于方形空腔上壁和下壁的柱状导轨,柱状导轨贯穿举升台并与其活动连接,使举升台沿该柱状导轨上下垂直移动。

优选地,举升装置还包括减速机构、直流电机、法兰和推杆,电动缸的一端通过法兰垂直连接于方形空腔的上壁与第一侧臂或第二侧臂相连,位于电动缸的另一端的推杆垂直连接于举升台的上部,中控模块控制直流电机转动使减速机构减速增扭,将扭力传递至电动缸,通过电动缸的内部的滚珠丝杠机构带动推杆上下移动。

优选地,举升叉臂为可90度打开的举升叉臂;举升叉臂驱动装置包括蜗轮蜗杆机构及驱动电机,蜗轮蜗杆机构与举升叉臂连接,驱动电机驱动蜗轮蜗杆机构从而控制举升叉臂的开合。

由于采用上述方案,本实用新型具有以下有益效果:

第一、本实用新型的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人在泊车时,可以从正面进入车体两侧,在停车相对密集处也可实现自动泊车,从而提高空间利用率;另外,该全电动自动泊车机器人无需进入车辆底部,因此整车底盘高度相对较高,可以适应颠簸和一定坡度的路面,在室外停车场也可实现自动泊车。

第二、本实用新型的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人具有可伸缩的侧部,结合中控模块和信息采集装置可实现对于不同轴距的车辆均可实现自动泊车。

第三、本实用新型的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人使用电动缸代替传统的液压机构实现举升,解决了液压机构所带来的如连接复杂、维护不变、效率低等诸多问题,同时结合导向支持机构辅助实现举升,解决了举升装置举升车辆时,电动缸难以承受巨大翻转力矩的问题,具有工作行程和速度精确可控,连接简单,维护方便,效率高等特点;另外,本实用新型的举升叉臂的结构既能够精确控制,又能够节约空间。

第四、本实用新型的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的伸缩单元为对称伸缩,从而使得运动的控制性好,造型美观;另外,本实用新型的方形空腔内装有导轨,增加了机器人侧部承受弯矩的能力,从而提高了安全性。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的第一立体结构示意图。

图2为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的第二立体结构示意图。

图3为本实用新型的实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人与目标车辆的初始位置示意图。

图4为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人举升汽车示意图。

图5为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的举升叉臂驱动装置的打开示意图。

图6为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的举升叉臂驱动装置的闭合示意图。

图7为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的举升装置示意图。

图8为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的伸缩单元的主视图。

图9为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的伸缩单元的展开图。

图10为本实用新型的具体实施例的适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的伸缩单元的侧视图。

附图标记:

头部1、驱动轮2、伸缩单元3、方管31、滑轨32、滑块33、丝杠支撑座34、梯形丝杠35、丝杠螺母36、套筒37、电机38、侧箱体39、侧臂4、万向承重轮5、转向轮6、举升装置7、电动缸71、减速机构72、直流电机73、法兰74、推杆75、举升台8、举升叉臂81、蜗轮82、蜗杆83、驱动电机84、蜗轮支撑座85、蜗杆支撑座86和固定螺栓87。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型提出了一种适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,包括头部、侧臂、中控模块和信息采集装置,两个侧臂分别设置于头部两侧,并与头部固连,头部和侧臂均连接至中控模块;侧臂设置与目标车辆的车轮数量相匹配的举升机构,举升机构与中控模块相连接,用于举升车辆;举升机构之间的间距适配于目标车辆的车轮轴距,可由中控模块控制调整;信息采集装置与中控模块相连接,用于获取目标车辆的信息,并将目标车辆的信息发送给中控模块。

在一种具体实施方式中,如图1和图2所示,该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人包括头部1和侧臂4,头部1的底部还设置有可转向的驱动轮2,用于驱动该全电动自动泊车机器人及转向。侧臂4包括第一侧臂、第二侧臂和伸缩单元3,第一侧臂、第二侧臂通过伸缩单元3相连接,第一侧臂、第二侧臂以伸缩单元3为轴而对称设置,且伸缩单元3连接至中控模块,由中控模块控制伸缩单元3的伸缩情况,侧臂4的底部还装有万向承重轮5和转向轮6,万向承重轮5用于改善整个泊车机器人的受力,尾部设置的转向轮6用于转向从而提高该机器人的通过性;举升机构并具有容纳举升机构的方形空腔。

在一种具体实施方式中,如图8和图9所示,伸缩单元3包括方管31,方管31内布设滑轨32、滑块33、丝杠支撑座34、梯形丝杠35、丝杠螺母36、套筒37、电机38和侧箱体39,方管31的外部起到外壳的作用,方管31的内部的上侧壁和下侧壁均固连两个滑轨32,四个滑块33在两个滑轨32内滑动,四个滑块33分别固连在两个侧箱体39的上侧壁和下侧壁,两个侧箱体39的两端分别连接左右两个方形空腔,方形空腔内含有举升机构,两个丝杠螺母36分别固连在两个侧箱体39的侧壁。梯形丝杠35分为左旋部分和右旋部分,即梯形丝杠35做成一半左旋一半右旋的样式,位于方管31的一侧的电机38带动梯形丝杠35旋转并带动两个丝杠螺母36朝两个相反的方向运动,进而带动两个侧箱体39向相反的方向移动,进一步带动左右两端的方形空腔向相反的方向移动。侧箱体39移动时,四个滑块33在两个滑轨32内滑动,可以避免梯形丝杠35承受过大弯矩。套筒37连接电机38和梯形丝杠35,电机38通过其支撑座与方管31的侧壁相连,丝杠支撑座34与梯形丝杠35相连。另外,如图10所示,伸缩单元3为了利于安装,将上下滑轨安装在不同的平面内。

其中,利用梯形丝杠35实现伸缩,即利用一根两边螺纹旋向不同的梯形丝杠35带动该机器人的侧部对称展开,从而使得该机器人能够快速做出反应,实现对不同轴距的目标车辆的适应。

举升机构包括举升台8和举升装置7。

该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人还具有位于方形空腔内的导向支持机构,导向支持机构的两端分别与方形空腔的上壁和下壁垂直连接,举升台8与导向支持机构相连并沿其上下垂直移动。

在本实用新型的一个具体实施例中,导向支持机构为分别位于方形空腔两个侧壁的导轨,举升台8的两端分别通过位于方形空腔侧臂的导轨相连接,并使举升台8沿导轨上下移动以保证其严格沿垂直方向运动,使得举升装置7不用承担径向力。

在本实用新型的另一个实施例中,导向支持机构为垂直连接于方形空腔的上壁和下壁的柱状导轨,柱状导轨贯穿举升台8并与其活动连接,使举升台8沿该柱状导轨上下垂直移动。

举升台8的下部设置有举升叉臂81和举升叉臂驱动装置,每个举升叉臂81和每个举升叉臂驱动装置相互连接并对称设置,举升叉臂81为可90度打开的举升叉臂,举升叉臂驱动装置用于驱动举升叉臂81以90度打开。

如图5及图6所示,举升叉臂驱动装置包括蜗轮蜗杆机构及驱动电机84,两个独立的蜗轮蜗杆机构对称设置,蜗轮蜗杆机构包括蜗轮82、蜗杆83、蜗轮支撑座85、蜗杆支撑座86和固定螺栓87,蜗杆83通过蜗杆支撑座86与举升台8相固定,蜗轮82通过蜗轮支撑座85与举升台8相固定并与蜗杆83相啮合,蜗轮82通过固定螺栓87与举升叉臂81固连,当需要打开举升叉臂81时,驱动电机84驱动蜗杆83转动,蜗杆83转动并带动蜗轮82转动,从而带动举升叉臂81运动,通过对驱动电机84的转速和转动时间的精确控制使举升叉臂81严格转动90度,举升时,由于蜗轮蜗杆机构的自锁特性,举升叉臂81可固定在90度不动,直至将目标车辆放下时,驱动电机84驱动蜗杆83反向旋转,举升叉臂81回到初始位置的闭合状态,初始位置的举升叉臂81的状态参见图6。该举升叉臂81的优点在于合理设计了举升叉臂81可旋转的角度和举升叉臂81的形状,使得举升叉臂81在初始状态时展开的长度恰好与举升台8的长度重合,从而节约了空间。

如图7所示,举升装置7包括电动缸71、减速机构72、直流电机73、法兰74和推杆75。本实施例中电动缸71采用直动电动缸,直动电动缸的一端通过法兰74垂直连接于方形空腔的上壁,位于直动电动缸的另一端的推杆75垂直连接于举升台8的上部,中控模块控制直流电机73转动使得减速机构72减速增扭,将扭力传递至直动电动缸,直动电动缸内部具有有滚珠丝杠机构,通过该机构传动带动推杆75上下运动,从而实现对举升台8的举升,并且直流电机73带刹车功能,可实现自锁。

本实用新型的实施例的该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人的工作过程为:

泊车时,适用不同轴距的全电动自动泊车机器人位于车体正面,此时,该全电动自动泊车机器人的举升叉臂81收于该全电动自动泊车机器人的内部,举升台8的底部与该全电动自动泊车机器人的整车底盘相平齐,该全电动自动泊车机器人与目标车辆的相对位置参见图3。

中控模块通过信息采集装置对目标车辆进行精确定位,根据信息采集装置采集到的信息判断目标车辆的宽度,将头部中心正对目标车辆的中心后,该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人从目标车辆车体的正面进入目标车辆车体的两侧,由信息采集装置采集目标车辆的前轮的位置信息,中控模块根据信息采集装置对车辆进行精确定位并获取目标车辆的前车轮的位置信息,当位于方形空腔中的举升机构正对前车轮时停下,信息采集装置检测该车辆的后车轮的位置,伸缩单元3驱动后目标车辆沿后轮轴方向运动,直到位于方形空腔中的举升机构正对该车辆的后轮时停下。

四个举升机构均各正对目标车辆的四个轮胎,举升装置7驱动举升台8下降至离地50mm左右时停下,即举升台8底部离地约50mm,举升叉臂81呈90度打开并夹持住车轮,此时该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人与目标车辆的位置如图4所示,然后,举升装置7驱动举升台8缓慢上升并举升车轮,从而举升整车,直到车轮离地100mm左右时停下,在信息采集装置采集到当前位置信息后,并由中控模块判断当前位置信息与停车点相符合后,控制举升机构将举升的车辆放置到停车点。

本实用新型的实施例的该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人,从正面进入车体两侧,在停车相对密集处也可实现自动泊车,从而提高空间利用率,可以用于室外停车场,且由于具有可以调整尺寸的侧臂,对不同轴距的车辆均可实现自动泊车;该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人不用进入车辆底部,整车底盘高度相对较高,可以适应颠簸和一定坡度的路面,在室外停车场也可实现自动泊车。进一步地,由于该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人使用电动缸代替传统的液压机构实现举升,解决了液压机构所带来的诸多问题,具有工作行程和速度精确可控、连接简单、维护方便和效率高等特点。将液压缸换为电动缸的主要难点在于其举升时如何避免受到弯矩,本实用新型采用了滑动导轨的形式来解决该问题。进一步地,该适用不同轴距的全电动自动泊车机器人通过蜗轮蜗杆机构夹持车轮,充分利用了蜗轮蜗杆的自锁性,零件数量少,结构简单。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本实用新型不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本实用新型的揭示,不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

适用不同轴距的全电动自动泊车机器人专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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