一种汽车停车位姿自动调整平台.pdf

本发明公开一种汽车停车位姿自动调整平台，包括转动机构、前端旋转机构、后端旋转机构、位姿检测装置、上支撑板和下支撑板；转动机构设置在下支撑板的左前位置，前端旋转机构通过前端圆弧轨道设置在下支撑板的右前位置，后端旋转机构通过后端圆弧轨道设置在下支撑板的后部，上支撑板上开设有与转动机构、前端旋转机构、后端旋转机构形状相匹配的豁口，上支撑板设置在下支撑板上方；本发明降低了立体停车系统对汽车初始停放区域准确的要求，即将原本要求把4个车轮均要停到合适区域转变为只需保证左前轮这1个车轮停到转动圆台即可；而且，也避免了外界施力机构与车轮冲击接触，由此，不仅实现了无损伤调整，更省去了驾驶员多次调节停车位姿。

1.  一种汽车停车位姿自动调整平台，其特征在于，包括
转动机构（100）、前端旋转机构（200）、后端旋转机构（300）、位姿检测装置（500）、上支撑板（004）和下支撑板（003）；
转动机构（100）设置在下支撑板（003）的左前位置，前端旋转机构（200）通过前端圆弧轨道（001）设置在下支撑板（003）的右前位置，后端旋转机构（300）通过后端圆弧轨道（002）设置在下支撑板（003）的后部，上支撑板（004）上开设有与转动机构（100）、前端旋转机构（200）、后端旋转机构（300）形状相匹配的豁口，上支撑板（004）设置在下支撑板（003）上方，并通过钢架（006）与下支撑板（003）相连；
转动机构（100）由转动支承（101）、转动圆台（102）和限位块（103）组成，转动支承（101）的下端与下支撑板（003），上端与转动圆台（102）连接，限位块（103）设置在上支撑板（004）上位于转动圆台（102）的前方位置；
前端旋转机构（200）包括前端旋转板（208）、前端驱动装置（201）、前端传动装置（202）、前端驱动轮和前端导向轮，前端驱动装置（201）、前端传动装置（202）、前端驱动轮和前端导向轮均设置在前端旋转板（208）的背面，前端驱动轮和前端导向轮通过前端支架（207）与前端旋转板（208）连接，前端驱动装置（201）通过前端传动装置（202）与前端驱动轮连接；
后端旋转机构（300）包括后端旋转板（310）、后端驱动装置、后端传动装置、后端驱动轮和后端导向轮，后端驱动装置、后端传动装置、后端驱动轮、后端导向轮均设置在后端旋转板（310）的背面，后端驱动轮、后端导向轮通过后端支架（309）与后端旋转板（310）连接，后端驱动装置通过后端传动装置与后端驱动轮连接；
位姿检测装置（500）包括左前激光测距仪（501）、右前激光测距仪（502）、左后激光测距仪（503）、右后激光测距仪（504），左前激光测距仪（501）、右前激光测距仪（502）设置在下支撑板（003）的前端，左后激光测距仪（503）、右后激光测距仪（504）设置在下支撑板（003）后部的左右两侧面。

2.   根据权利要求1所述的一种汽车停车位姿自动调整平台，其特征在于，还包括平移机构（400），平移机构（400）由平移驱动装置、平移传动装置、平移驱动轮、平移导向轮和平移轨道（005）组成，平移驱动装置、平移传动装置、平移驱动轮、平移导向轮设置在下支撑板（003）的背面，平移驱动轮、平移导向轮通过平移支架（409）与下支撑板（003）连接，平移驱动装置通过平移传动装置与平移驱动轮连接，平移轨道（005）与地基（000）连接，平移驱动轮、平移导向轮与平移轨道（005）滚动连接。

3.   根据权利要求1所述的一种汽车停车位姿自动调整平台，其特征在于，所述的转动圆台（102）、上支撑板（004）、前端旋转板（208）和后端旋转板（310）在同一水平面上。

4.   根据权利要求3所述的一种汽车停车位姿自动调整平台，其特征在于，所述的位姿检测装置（500）通过高度支架（505）固定。

5.   根据权利要求4所述的一种汽车停车位姿自动调整平台，其特征在于，所述的位姿检测装置（500）的四个激光测距仪的测量中心线位于同一高度，且后端两个激光测距仪的测量中心位于与平台中线平行的同一直线上。

6.   根据权利要求1所述的一种汽车停车位姿自动调整平台，其特征在于，所述的前端驱动轮包括第一前端驱动轮（203）和第二前端驱动轮（204），前端导向轮包括第一前端导向轮（205）和第二前端导向轮（206）。

7.   根据权利要求1所述的一种汽车停车位姿自动调整平台，其特征在于，所述的后端导向轮有两组，分别为第一后端导向轮（307）和第二后端导向轮（308），后端驱动轮包括第一后端驱动轮（305）和第二后端驱动轮（306），后端传动装置包括第一后端传动装置（303）和第二后端传动装置（304），后端驱动装置包括第一后端驱动装置（301）,第二后端驱动装置（302），第一后端驱动装置（301）,第二后端驱动装置（302）分别通过第一后端传动装置（303）、第二后端传动装置（304）与第一后端驱动轮（305）、第二后端驱动轮（306）连接。

一种汽车停车位姿自动调整平台
技术领域
本发明涉及一种调整平台，具体涉及一种汽车停车位姿自动调整平台。
背景技术
近年来，可充分提高场地空间利用率的立体车库技术已开始投入实际使用并获得了广泛认可。其中，现有平面移动类机械式立体停车库技术中，一般均设有入库室以便于搬运装置插入车辆底盘下方，进而通过支撑车轮完成车辆的搬运。
入库室中的传统调车平台大多为圆盘形，即通过整个圆盘的旋转完成汽车位姿的调整，且一般汽车驶进入库室的行驶方向与搬运器的插入方向之间存在约为90°的夹角。此时，当汽车4个车轮均被停在圆盘的合适区域，即使得以车轮和圆盘的4个接触点为顶点所构成的矩形区域的中心与圆盘圆心重合时，才可借助于圆盘的旋转使得上述矩形区域的中线与搬运器中线重合，从而完成汽车位姿调整。此种调整方式最大的特点在于：只有汽车4个车轮均被停在合适区域时，才能进一步完成汽车位姿的调整。即使仅有1个车轮未停在合理位置，将造成上述矩形区域的中心与圆盘圆心无法重合，也将无法调整汽车位姿。
此外，一种MPS定心调整装置也已开始走进位姿调整设备的行列。此种装置一般会在车轮停放区域外侧设置4个推动杆，通过4个推动杆与车轮的贴合及推动实现汽车位姿的调整。与上述圆盘型调整装置相比，对汽车4个车轮的初始停放要求有一定程度的降低。然而，由于推动过程中轮胎与地面发生横向及纵向摩擦，将不可避免的造成轮胎表面的破坏；而且，推动杆工作过程中将对汽车轮毂产生冲击，其将造成轮毂的变形，影响使用寿命。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种汽车停车位姿自动调整平台，降低停车难度，方便轮胎夹举式搬运器工作，提高汽车入库效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种汽车停车位姿自动调整平台，包括转动机构、前端旋转机构、后端旋转机构、位姿检测装置、上支撑板和下支撑板；
转动机构设置在下支撑板的左前位置，前端旋转机构通过前端圆弧轨道设置在下支撑板的右前位置，后端旋转机构通过后端圆弧轨道设置在下支撑板的后部，上支撑板上开设有与转动机构、前端旋转机构、后端旋转机构形状相匹配的豁口，上支撑板设置在下支撑板上方，并通过钢架与下支撑板相连；
转动机构由转动支承、转动圆台和限位块组成，转动支承的下端与下支撑板，上端与转动圆台连接，限位块设置在上支撑板上位于转动圆台的前方位置；
前端旋转机构包括前端旋转板、前端驱动装置、前端传动装置、前端驱动轮和前端导向轮，前端驱动装置、前端传动装置、前端驱动轮和前端导向轮均设置在前端旋转板的背面，前端驱动轮和前端导向轮通过前端支架与前端旋转板连接，前端驱动装置通过前端传动装置与前端驱动轮连接；
后端旋转机构包括后端旋转板、后端驱动装置、后端传动装置、后端驱动轮和后端导向轮，后端驱动装置、后端传动装置、后端驱动轮、后端导向轮均设置在后端旋转板的背面，后端驱动轮、后端导向轮通过后端支架与后端旋转板连接，后端驱动装置通过后端传动装置与后端驱动轮连接；
位姿检测装置包括左前激光测距仪、右前激光测距仪、左后激光测距仪、右后激光测距仪，左前激光测距仪、右前激光测距仪设置在下支撑板的前端，左后激光测距仪、右后激光测距仪设置在下支撑板后部的左右两侧面。
进一步的，还包括平移机构，平移机构由平移驱动装置、平移传动装置、平移驱动轮、平移导向轮和平移轨道组成，平移驱动装置、平移传动装置、平移驱动轮、平移导向轮设置在下支撑板的背面，平移驱动轮、平移导向轮通过平移支架与下支撑板连接，平移驱动装置通过平移传动装置与平移驱动轮连接，平移轨道与地基连接，平移驱动轮、平移导向轮与平移轨道滚动连接。
进一步的，所述的转动圆台、上支撑板、前端旋转板和后端旋转板在同一水平面上。
进一步的，所述的位姿检测装置通过高度支架固定。
进一步的，所述的位姿检测装置的四个激光测距仪的测量中心线位于同一高度，且后端两个激光测距仪的测量中心位于与平台中线平行的同一直线上。
进一步的，所述的前端驱动轮包括第一前端驱动轮和第二前端驱动轮，前端导向轮包括第一前端导向轮和第二前端导向轮。
进一步的，后端导向轮有两组，分别为第一后端导向轮和第二后端导向轮，后端驱动轮包括第一后端驱动轮和第二后端驱动轮，后端传动装置包括第一后端传动装置和第二后端传动装置，后端驱动装置包括第一后端驱动装置,第二后端驱动装置，第一后端驱动装置,第二后端驱动装置分别通过第一后端传动装置、第二后端传动装置与第一后端驱动轮、第二后端驱动轮连接。
与现有技术相比，本发明降低了立体停车系统对汽车初始停放区域准确的要求，即将原本要求把4个车轮均要停到合适区域转变为只需保证左前轮这1个车轮停到转动圆台即可；而且，也避免了外界施力机构与车轮冲击接触，由此，不仅实现了无损伤调整，更省去了驾驶员反复多次调节停车位姿，大大提高入库室车辆的进入速率，从而有助于提高整个立体停车系统的工作效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明去除上支撑板后的结构示意图；
图3 为本发明使用状态示意图；
图4为前端旋转机构结构示意图；
图5为后端旋转机构结构示意图；
图6为平移机构结构示意图；
图7a为位姿检测装置第一工作流程图；
图7b为位姿检测装置第二工作流程图；
图7c为位姿检测装置第三工作流程图；
图8为汽车中线调整示意图。
图中：000-地基，001-前端圆弧轨道，002-后端圆弧轨道，003-下支撑板，004-上支撑板，005-平移轨道，006-钢架；
100-转动机构，101-转动支承，102-转动圆台，103-限位块；
200-前端旋转机构，201-前端驱动装置，202-前端传动装置，203-第一前端驱动轮，204-第二前端驱动轮，205-第一前端导向轮，206-第二前端导向轮，207-前端支架，208-前端旋转板；
300-后端旋转机构，301-第一后端驱动装置，302-第二后端驱动装置，303-第一后端传动装置，304-第二后端传动装置，305-第一后端驱动轮，306-第二后端驱动轮，307-第一后端导向轮，308-第二后端导向轮，309-后端支架，310-后端旋转板；
400-平移机构，401-前平移驱动装置，402-后平移驱动装置，403-前平移传动装置，404-后平移传动装置，405-前平移驱动轮，406-后平移驱动轮，407-前平移导向轮，408-后平移导向轮，409-平移支架；
500-位姿检测装置，501-左前激光测距仪，502-右前激光测距仪，503-左后激光测距仪，504-右后激光测距仪，505-高度支架；
600-汽车，601-汽车右前轮，602-汽车后轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本汽车停车位姿自动调整平台，包括转动机构100、前端旋转机构200、后端旋转机构300、位姿检测装置500、上支撑板004和下支撑板003；
转动机构100设置在下支撑板003的左前位置，前端旋转机构200通过前端圆弧轨道001设置在下支撑板003的右前位置，后端旋转机构300通过后端圆弧轨道002设置在下支撑板003的后部，上支撑板004上开设有与转动机构100、前端旋转机构200、后端旋转机构300形状相匹配的豁口，上支撑板004设置在下支撑板003上方，并通过钢架006与下支撑板003相连；
转动机构100由转动支承101、转动圆台102和限位块103组成，转动支承101的下端与下支撑板003，上端与转动圆台102连接，限位块103设置在上支撑板004上位于转动圆台102的前方位置，转动圆台102可绕其中心自转，前端圆弧轨道001、后端圆弧轨道002均位于以转动圆台102中心为圆心的弧线上；
如图4所示，前端旋转机构200包括前端旋转板208、前端驱动装置201、前端传动装置202、前端驱动轮和前端导向轮，前端驱动装置201、前端传动装置202、前端驱动轮和前端导向轮均设置在前端旋转板208的背面，前端驱动轮和前端导向轮通过前端支架207与前端旋转板208连接，前端驱动装置201通过前端驱动装置202与前端驱动轮连接，前端驱动装置201、前端传动装置202与前端旋转板208连接，前端驱动轮和前端导向轮将整个前端旋转机构200约束在前端圆弧轨道001上绕转动圆台102中心作水平旋转；
如图5所示，后端旋转机构300包括后端旋转板310、后端驱动装置、后端传动装置、后端驱动轮、后端导向轮，后端驱动装置、后端传动装置、后端驱动轮、后端导向轮均设置在后端旋转板310的背面，后端驱动轮、后端导向轮通过后端支架309与后端旋转板310连接，后端驱动装置通过后端传动装置与后端驱动轮连接，后端驱动装置、后端传动装置与后端旋转板310连接，后端驱动轮和后端导向轮将整个后端旋转机构300约束在后端圆弧轨道002上绕转动圆台102中心作水平旋转；
位姿检测装置500包括左前激光测距仪501、右前激光测距仪502、左后激光测距仪503、右后激光测距仪504，左前激光测距仪501、右前激光测距仪502设置在下支撑板003的前端，左后激光测距仪503、右后激光测距仪504设置在下支撑板003后部的左右两侧面。
为了辅助调整入库汽车中线与本发明平台的中线重合，如图6所示，还包括平移机构400，平移机构400由平移驱动装置、平移传动装置、平移驱动轮、平移导向轮和平移轨道005组成，平移驱动装置、平移传动装置、平移驱动轮、平移导向轮设置在下支撑板003的背面，平移驱动轮、平移导向轮通过平移支架409与下支撑板固定连接，平移驱动装置通过平移传动装置与平移驱动轮连接，且平移驱动装置、平移传动装置均与下支撑板003固定连接，平移轨道005与地基000连接，平移驱动轮、平移导向轮与平移轨道005滚动连接，前端驱动装置201、后端驱动装置、平移驱动装置、位姿检测装置500与控制器连接，可收发信号。
转动圆台102、上支撑板004、前端旋转板208和后端旋转板310在同一水平面上，使得汽车在入库时不会颠簸，也避免了造成本发明的损坏，延长本发明的使用寿命。
为了方便调整位姿检测装置500的高度，进而使得调整位姿检测装置500检测结果更加精确，位姿检测装置500通过高度支架505固定，位姿检测装置500的四个激光测距仪的测量中心线位于同一高度，且后端两个激光测距仪的测量中心位于与平台中线平行的同一直线上。
前端驱动轮包括第一前端驱动轮203和第二前端驱动轮204，前端导向轮包括第一前端导向轮205和第二前端导向轮206，后端导向轮有两组，分别为第一后端导向轮307和第二后端导向轮308，后端驱动轮包括第一后端驱动轮305和第二后端驱动轮306，后端传动装置包括第一后端传动装置303和第二后端传动装置304，后端驱动装置包括第一后端驱动装置301,第二后端驱动装置302；第一后端驱动装置301,第二后端驱动装置302分别通过第一后端传动装置303、第二后端传动装置304与第一后端驱动轮305、第二后端驱动轮306连接。
在立体车库的入库室中，设置本发明：如图3所示，汽车600前端驶入上支撑板004时，位姿检测装置500将检测到的车距信息送入控制器，经控制器分析可得出汽车600的位置信息；在控制器作用下，后端旋转板310移动从而使得汽车前轮可以借助后端旋转板310继续前行；在前轮经过后端旋转板310后，控制器根据位姿检测装置500实时检测的汽车位置信息，将继续调节前端旋转板208和后端旋转板310的位置，从而使汽车右前轮601和汽车后轮602均准确停在前端旋转板208和后端旋转板310，此过程司机仅保证左前轮停在转动圆台102上即可。
汽车600停车后，根据位姿检测装置500检测信息，控制器控制前端旋转板208和后端旋转板310绕转动圆台102转动，进而使得汽车中线与平台中线平行；然后再控制平移装置400进行左右两端的移动，使汽车中线与平台中线重合，从而便于轮胎夹举式搬运器顺利进入汽车底盘下方，进行车辆搬运。
本发明具体工作过程如下：
汽车驶入平台阶段：当汽车前轮尚未进入本发明平台，汽车前端已进入平台区域时，位姿检测装置500开始工作，并一直持续到汽车位姿调整到理想状态，其具体检测过程如下：位于平台前方的左前激光测距仪501、右前激光测距仪502检测出其距离汽车前端的距离，并将信息送入控制器，经分析处理：如图7a所示，可确定汽车车身前端的两点A和B，进而通过A、B两点做出的直线即为车身前端所在直线；位于平台后端左右两侧的左后激光测距仪503、右后激光测距仪504检测出其距车身两侧的距离，并将信息送入控制器，经分析处理：如图7b所示，可确定汽车两侧车身上的两点C和D，进而分别过C点和D点做A、B所在直线的垂线，即为汽车两侧车身所在直线；根据控制器中预设的车身长度信息，在两侧车身所在直线上截取相应的长度，最终即可获得完整的汽车位姿信息，如图7c所示。
因此，汽车前端进入平台区域后，位姿检测装置500将距离信息送入控制器经其分析处理后，控制器控制第一后端驱动装置301,第二后端驱动装置302分别带动第一后端驱动轮305、第二后端驱动轮306滚动，后端旋转板310在后端驱动轮、后端导向轮共同作用下，沿后端圆弧轨道002运动到合适位置，从而可使汽车前轮驶到后端旋转板310上；
汽车前轮驶过后端旋转板310后继续向前行驶：一方面，驾驶员驾驶时仅需维持左前轮朝限位块103行驶，并保证左前轮最终停在转动圆台102上即可；一方面，控制器通过分析计算位姿检测装置500的信息，并判断汽车及其车轮的位置，进而通过控制前端驱动装置201，并借助于前端传动装置202、前端驱动轮、前端导向轮共同作用，前端旋转板208旋转到合适位置，以便于汽车左前轮驶进并停在前端旋转板208上；另一方面，控制器也将控制后端驱动装置，并通过后端传动装置、后端驱动轮、后端导向轮的共同作用，将后端旋转板310旋转到合适位置，以便于汽车后轮602驶进并停在后端旋转板310上。
驾驶员停车熄火，下车离开平台区域。位姿检测装置500不断地将距离信息传入控制器，经其分析处理后，可获得此时汽车的位置信息、汽车中线及汽车中线与平台中线的夹角，如图3所示；然后，通过不断分析汽车位姿信息，控制器分别控制前端驱动装置、后端驱动装置，使得前端旋转板208、后端旋转板310分别沿前端圆弧轨道001、后端圆弧轨道002绕转动圆台102旋转；此过程中，转动圆台102绕其中心自转；由此，汽车中线与平台中线平行或者重合，如果重合，则位姿调整结束，如果平行还需再进行重合调整，如图8所示，控制器根据此时的汽车位姿信息，控制前平移驱动装置401和后平移驱动装置402，并借助于前平移传动装置403、后平移传动装置404、前平移驱动轮405、后平移驱动轮406、前平移导向轮407、后平移导向轮408和平移支架409使整个平台沿平移轨道005向右端移动，最终实现汽车中线与平台中线的重合。