一种基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于泊车机器人技术领域，公开了一种基于计算的自由挡臂控制系统及方法。所述控制系统包括行进模块、叉臂移动模块、挡臂移动模块、测量模块、导航模块和总控制器；所述行进模块，用于根据总控制器发出的行进控制指令驱动泊车机器人移动；叉臂移动模块，用于驱动叉臂移动；挡臂移动模块，用于驱动挡臂移动；测量模块，用于检测车辆的轴距；导航模块，用于计算泊车机器人的行进路线；总控制器，包括输入输出单元、控制指令单元、距离判定单元和阻力判定单元。通过挡臂与轮胎先接触后，通过挡臂的位置来判断叉臂应当停止的位置，直接有效的反映了轮胎与对应的叉臂的状态，避免叉臂过度移动造成轮胎再次脱落的情况。动造成轮胎再次脱落的情况。动造成轮胎再次脱落的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统及方法


[0001]本专利技术属于泊车机器人
，涉及一种停车场用将车辆搬运到或搬离停车位的自动化设备，具体地说是一种基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，经济的提高，汽车数量急剧增加，家用汽车已是各户必备交通工具，各城市泊车难的问题也随之而来，泊车排队、找车位时间长，传统的司机自己找车位泊车的方法已经不能满足现在各城市泊车需求。为了减少找车位的时间，市场上出现了具有不同结构的泊车机器人。
[0003]其中，一种通过从侧面插入车辆底部并夹抱轮胎来抬起车辆的泊车机器人具有很广泛的应用前景。通常，这种泊车机器人采用四爪结构，包括一个带有移动轮的U型框架主体和四个可以在框架主体的长边上滑动的夹持用的叉臂。这种结构的泊车机器人占地空间大，重量高，并且由于叉臂下没有支撑结构，结构不稳定，容易出现车辆侧滑的问题。另外，现有市场还出现了一种两爪结构的泊车机器人,包括一个“一”字型的框架主体和两个带有万向轮的可以在框架主体上滑动的叉臂。这种结构的泊车机器人改变了框架主体的形状，减少了叉臂的数量，并在叉臂下方增加了万向轮支撑结构。但是，在受到较大颠簸时，仍然有车辆滑脱的隐患。同时，在搬运前后配重差距较大的车辆时，可能出现在挤压车胎过程中会出现车辆配重较轻的一侧的轮胎直接越过叉臂，而配重较重的一侧的轮胎还没有被挤压上叉臂的情况，限制了这种结构的泊车机器人的应用范围。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中存在上述技术问题，本专利技术的目的之一是针对现有的两爪式泊车机器人在搬运前后配重差距较大的车辆时，出现的不能将车辆挤压到叉臂上的技术问题，以及车辆容易滑脱的问题，设计一种基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统和方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下所述：
[0006]本专利技术还提供一种基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统，所述控制系统包括行进模块、叉臂移动模块、挡臂移动模块、测量模块、导航模块和总控制器。
[0007]所述行进模块，包括主动行走装置和万向轮，用于根据总控制器发出的行进控制指令驱动泊车机器人移动；
[0008]叉臂移动模块，包括叉臂移动装置，用于驱动叉臂移动；
[0009]挡臂移动模块，包括挡臂移动装置，用于驱动挡臂移动；
[0010]测量模块，包括光电感应器，用于检测车辆的轴距和车轮直径，计算第一停止距离和第二停车距离；
[0011]导航模块，用于计算泊车机器人的行进路线；
[0012]总控制器，包括输入输出单元、控制指令单元、距离判定单元和阻力判定单元；
[0013]所述输入输出单元，用于获取用户的确定存车或取车的信号；
[0014]所述控制指令单元用于发出控制指令，以便控制测量模块测量轴距和车轮直径以及计算第一或第二停止距离、控制叉臂移动模块驱动叉臂移动、控制挡臂移动模块驱动挡臂移动、控制导航模块计算泊车机器人的行进路线和控制行进模块驱动泊车机器人移动；
[0015]所述距离判定单元，用于判定车辆的轴距是否大于预定的最大轴距，并将判定结果发送给控制指令单元；同时用于获取车辆与泊车机器人间的距离，并判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于第一搬运距离或是否小于或等于第二搬运距离；用于获取两个叉臂间的距离和两个挡臂间的距离，判定左挡臂和右挡臂之间的中点与左叉臂和右叉臂的中点是否相重合，并将判定结果发送给控制指令单元，并在第一停车流程中判定车辆的轴距与两个叉臂间的距离的差值是否大于或等于第一预定差值、车辆的轴距与两个挡臂间的距离的差值是否大于或等于第二预定差值，在第二停车流程中判定车辆的轴距与两个叉臂间的距离的差值是否大于或等于第一预定差值、两个挡臂间的距离与车辆的轴距的差值是否大于或等于第二预定差值，并将判定结果发送给控制指令单元；还用于获取左叉臂与左挡臂之间的距离和右叉臂和右挡臂之间的距离，并在第一停车流程中判定左叉臂与左挡臂之间的距离或右叉臂和右挡臂之间的距离是否大于第一停止距离，在第二停车流程中判定左叉臂与左挡臂之间的距离或右叉臂和右挡臂之间的距离是否小于第二停止距离，并将判定结构发送给控制指令单元；
[0016]所述阻力判定单元，用于判定左挡臂或右挡臂的移动是否受到的阻力，并将获取结果和判定结果发送给控制指令单元。
[0017]在上述技术方案中，所述自由挡臂内叉车泊车机器人，还包括：
[0018]一个一字型横梁，所述一字型横梁上安装有主动行走装置、叉臂移动装置、挡臂移动装置、光电感应器及包含了导航模块和总控制器的总控箱；其中叉臂移动装置与挡臂移动装置分别安装在横梁的上方和前侧
[0019]两个叉臂，分别与两个叉臂移动装置固定连接，上面分别安装有一个万向轮；
[0020]两个挡臂，分别与两个挡臂移动装置固定连接，其位置高于两个叉臂的位置。
[0021]本专利技术还提供上述基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统的控制方法，所述方法包括：
[0022]S1：输入输出单元收到用户确定存车或取车的信号以后，控制指令单元控制行进模块驱动泊车机器人靠近车辆的一侧；
[0023]距离判定单元获取车辆与泊车机器人间的距离，并判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于第一搬运距离，若是，则控制指令单元控制行进模块停止驱动泊车机器人，若否，继续判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于第一搬运距离；
[0024]所述预定的第一搬运距离是保证泊车机器人不会撞到车辆，又不会距离车辆太远的距离；
[0025]S2：控制指令单元控制测量模块测量车辆的轴距和车轮直径，计算第一停止距离和第二停止距离，并将其发送给距离判定单元；
[0026]距离判定单元判定车辆的轴距是否大于预定的最大轴距，若是，则控制指令单元执行下述步骤S3.1
‑
S3.6，若否，则控制指令单元执行下述步骤S4.1
‑
S4.6；
[0027]S3.1：控制指令单元控制挡臂移动模块和叉臂移动模块同时调整左挡臂和右挡臂、左叉臂和右叉臂的位置；
[0028]距离判定单元获取两个叉臂间的距离和两个挡臂间的距离，并判定车辆的轴距与两个叉臂间的距离的差值是否大于或等于第一预定差值、车辆的轴距与两个挡臂间的距离的差值是否大于或等于第二预定差值，判定左挡臂和右挡臂之间的中点与左叉臂和右叉臂的中点是否相重合，若所有判定结果都为是，则控制指令单元控制叉臂移动模块停止驱动叉臂移动，控制挡臂移动模块停止驱动挡臂移动，若其中一个或两个判定结果为否，则维持现状；
[0029]所述第一预定差值和第二预定差值，是为了保证泊车机器人驶向车辆时，叉臂或挡臂不会撞到车辆的轮胎；
[0030]S3.2：控制指令单元控制行进模块驱动泊车机器人驶向车辆；
[0031]距离判定单元获取车辆与泊车机器人的车架间的距离，并判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于预定的第二搬运距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统，其特征在于，所述控制系统包括行进模块、叉臂移动模块、挡臂移动模块、测量模块、导航模块和总控制器；所述行进模块，包括主动行走装置和万向轮，用于根据总控制器发出的行进控制指令驱动泊车机器人移动；叉臂移动模块，包括叉臂移动装置，用于驱动叉臂移动；挡臂移动模块，包括挡臂移动装置，用于驱动挡臂移动；测量模块，包括光电感应器，用于检测车辆的轴距和车轮直径，计算第一停止距离和第二停车距离；导航模块，用于计算泊车机器人的行进路线；总控制器，包括输入输出单元、控制指令单元、距离判定单元和阻力判定单元；所述输入输出单元，用于获取用户的确定存车或取车的信号；所述控制指令单元用于发出控制指令，以便控制测量模块测量轴距和车轮直径以及计算第一或第二停止距离、控制叉臂移动模块驱动叉臂移动、控制挡臂移动模块驱动挡臂移动、控制导航模块计算泊车机器人的行进路线和控制行进模块驱动泊车机器人移动；所述距离判定单元，用于判定车辆的轴距是否大于预定的最大轴距，并将判定结果发送给控制指令单元；同时用于获取车辆与泊车机器人间的距离，并判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于第一搬运距离或是否小于或等于第二搬运距离；用于获取两个叉臂间的距离和两个挡臂间的距离，判定左挡臂和右挡臂之间的中点与左叉臂和右叉臂的中点是否相重合，并将判定结果发送给控制指令单元，并在第一停车流程中判定车辆的轴距与两个叉臂间的距离的差值是否大于或等于第一预定差值、车辆的轴距与两个挡臂间的距离的差值是否大于或等于第二预定差值，在第二停车流程中判定车辆的轴距与两个叉臂间的距离的差值是否大于或等于第一预定差值、两个挡臂间的距离与车辆的轴距的差值是否大于或等于第二预定差值，并将判定结果发送给控制指令单元；还用于获取左叉臂与左挡臂之间的距离和右叉臂和右挡臂之间的距离，并在第一停车流程中判定左叉臂与左挡臂之间的距离或右叉臂和右挡臂之间的距离是否大于第一停止距离，在第二停车流程中判定左叉臂与左挡臂之间的距离或右叉臂和右挡臂之间的距离是否小于第二停止距离，并将判定结构发送给控制指令单元；所述阻力判定单元，用于判定左挡臂或右挡臂的移动是否受到的阻力，并将获取结果和判定结果发送给控制指令单元。2.根据权利要求1所述的基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统，其特征在于，所述自由挡臂内叉车泊车机器人，还包括：一个一字型横梁，所述一字型横梁上安装有主动行走装置、叉臂移动装置、挡臂移动装置、光电感应器及包含了导航模块和总控制器的总控箱；其中叉臂移动装置与挡臂移动装置分别安装在横梁的上方和前侧两个叉臂，分别与两个叉臂移动装置固定连接，上面分别安装有一个万向轮；两个挡臂，分别与两个挡臂移动装置固定连接，其位置高于两个叉臂的位置。3.一种如权利要求1或2所述的基于计算的自由挡臂内叉车泊车机器人控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1：输入输出单元收到用户确定存车或取车的信号以后，控制指令单元控制行进模块
驱动泊车机器人靠近车辆的一侧；距离判定单元获取车辆与泊车机器人间的距离，并判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于第一搬运距离，若是，则控制指令单元控制行进模块停止驱动泊车机器人，若否，继续判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于第一搬运距离；所述预定的第一搬运距离是保证泊车机器人不会撞到车辆，又不会距离车辆太远的距离；S2：控制指令单元控制测量模块测量车辆的轴距和车轮直径，计算第一停止距离和第二停止距离，并将其发送给距离判定单元；距离判定单元判定车辆的轴距是否大于预定的最大轴距，若是，则控制指令单元执行下述步骤S3.1
‑
S3.6，若否，则控制指令单元执行下述步骤S4.1
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S4.6；S3.1：控制指令单元控制挡臂移动模块和叉臂移动模块同时调整左挡臂和右挡臂、左叉臂和右叉臂的位置；距离判定单元获取两个叉臂间的距离和两个挡臂间的距离，并判定车辆的轴距与两个叉臂间的距离的差值是否大于或等于第一预定差值、车辆的轴距与两个挡臂间的距离的差值是否大于或等于第二预定差值，判定左挡臂和右挡臂之间的中点与左叉臂和右叉臂的中点是否相重合，若所有判定结果都为是，则控制指令单元控制叉臂移动模块停止驱动叉臂移动，控制挡臂移动模块停止驱动挡臂移动，若其中一个或两个判定结果为否，则维持现状；所述第一预定差值和第二预定差值，是为了保证泊车机器人驶向车辆时，叉臂或挡臂不会撞到车辆的轮胎；S3.2：控制指令单元控制行进模块驱动泊车机器人驶向车辆；距离判定单元获取车辆与泊车机器人的车架间的距离，并判定车辆与泊车机器人间的距离是否小于或等于预定的第二搬运距离，并将判定结果发送给控制指令单元，若是则控制指令单元控制行进模块停止驱动泊车机器人，若否，则进行下一次判定；所述第二搬运距离，是为了保证泊车机器人能够将车辆左右两侧的四个轮胎都夹抱住，又不会撞到车辆；S3.3：控制指令单元控制挡臂移动模块同时分别向泊车机器人的两端移动左挡臂和右挡臂；阻力判定单元判定左挡臂或右挡臂的移动是否受到阻力，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾宝华，
申请(专利权)人：江苏小白兔智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：