CN108166822A - 一种用于车辆服务的人工智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆服务的人工智能机器人，包括：机器人主体机身、外部感应模块、人工智能控制中枢模块、远程控制模块、机器人动作控制模块、通信模块。本发明用于停车服务的机器人运用人工智能识别分析技术，可以实现多种行驶和作业模式的智能判断和切换，存车时可以自主判断车辆停车意图并给予服务，取车时可以执行车主的自动找寻与身份认证，并且通过机器人自身机械结构的专门改进，实现在停车场交接区域随地存车、随地取车的工作模式。本发明机器人本身的信息化、智能化程度明显提升，在车辆状况实时查看、车牌号登记、用户身份登记与认证方面都提供了明显的便利，改善了用户体验。

Description

一种用于车辆服务的人工智能机器人

技术领域

本发明涉及人工智能机器人技术领域，具体为一种用于车辆服务的人工智能机器人。

背景技术

目前城市的车辆保有率在快速增加，停车位也越来越紧缺，高峰时段在热点的路段、小区、商场，寻找或等待一个可用的车位就要花费大量的时间，找车位和等车位要花费的时间甚至比开车从出发点到目的地的时间更多。目前停车的自动化程度很低，主要是需要司机自行驾车驶入空闲的停车位。有些停车场和车辆服务点可以提供代客泊车、钥匙托管等业务，但是很多用户出于财物安全、隐私、避免交通事故连带责任等原因，并不希望将车辆的驾驶权移交给服务人员。由于土地资源有限，大城市中停车位不足的现象短期内难以缓解。对于智慧城市、智慧社区、智慧商圈来说，提供智能化的停车服务成为一个重要的改进点。

机器人***诞生已经数十年时间，随着技术完善，各类机器人设备从最初主要在工业生产领域应用，日益发展到面向普通人的生活服务领域。在停车服务方面，现有的机器人***主要包括立体车库自动入位型以及自主行动车辆输送型。

例如，中国专利文献CN206581661U公开了一种智能停车机器人，司机可以将车辆按照随意位置停放在停取车区域，由图像采集定位***获得多角度车身实时图像及车牌信息，确认车辆位置坐标；司机下车后下达停车指令，机械手移动至汽车上方，旋转调整到与汽车车身平齐，将机械手下放至车身合适位置，夹持住汽车轮胎，然后将汽车放置到立体车库的停车位置；该现有专利属于立体车库自动入位型的机器人设备，与传统的立体车库停车必须笔直入位的严格要求相比，能够降低司机的驾驶难度。不过，立体车库自动入位型机器人***安装和运行都需要具有足够的场地空间，而且要对现有停车场进行大量建筑改造和设施搭建，成本非常昂贵，很多地方不具备施工条件。另外，司机仍然需要将车辆停靠在具有空闲仓位的立体车库邻近的停车区以供机械臂搬运，能够为司机带来的时间节约和存取方便力度比较有限。

相反，自主行动车辆输送型机器人***能够最大程度利用现有停车场的条件展开服务。例如，中国专利文献CN205713320U公开了一种全向自动存取交接机器人及自动停车场，该机器人包括车体、主动车轮组、从动车轮组、电源和行走驱动装置，该机器人可以在平直地面上全向运行，包括纵向、横向、斜向、原地回转、转弯等，车体上方设置有至少两组机械手，用于抱持汽车前、后车轮，将汽车交接放置在固定架上，或者从固定架上取车送到停车位处。又例如，中国专利文献CN106605033A公开了自动停泊***，其中托板安放在交接空间的固定支柱上，而待交接的汽车被司机停放在该托板上，然后调度车辆行驶到该托板的下方，调度车辆上的液压升降柱升高，从而自固定支柱上举起该托板，调度车辆承载着托板以及托板上的车辆来到一空闲的安放地点，然后将托板及托板上的车辆卸载在该安放地点；在取车时，也是由调度车辆将托板以及托板上的车辆从安放地点运载到交接空间并放置在交接空间上，然后由司机将汽车开走。自主行动车辆输送型机器人一般都具有自主导航行驶的功能。运用自主行动车辆输送型机器人，只需要在现有停车场出入口附近搭建一个车辆交接区域，然后部署一定数量的上述机器人，不需要增设大量的设施，升级规模和成本都可控。司机只需要驾驶车辆来到该交接区域，将车辆停放在交接区域的托板或者固定架上即可，机器人会自动将车辆搬运到停车场空闲的车位停放，司机不需要再花费寻找或排队等待空闲车位的时间；取车时，司机前往该交接区域，等待机器人将自己的车辆运来，这样也避免了大型停车场中经常会忘记车辆停放地点的麻烦；司机不驾车进入停车场内部，有利于停车场内部秩序规范管理。

但是，现有的自主行动车辆输送型机器人及其应用***仍然存在以下不足：

首先，存取车都需要在一个固定的交接区域进行，因为存车时需要在交接区域借助固定支柱、固定架等辅助车架将车辆本身或者承载车辆的托板安置在机器人载体上，在取车时也需要将车辆本身或者承载车辆的托板由机器人载体移至固定支柱、固定架等辅助车架之上，再由司机开走；而交接区域能够安装的固定支柱、固定架等辅助车架的数量也是有限的，因此在车流量大的停车场交接区域也难免出现车辆排队等候或者是取车人排队的情形。目前的取车环节都是用户向应用***发出取车指令，***为用户分配取车的时间段以及车辆被送至交接区域的哪个辅助车架，用户需要严格按照预约的时间和位置取车，如果取车时候车主没有按约定时间赶到，就会影响后续的用户取车。我们希望能够实现不依赖数量有限的辅助车架的模式，特别是随地存车、随地取车的工作模式，即当驾车来到交接区域内的任何位置都有机器人前来承载车辆，而取车时用户也只要站在交接区域的人行道，就有机器人将其车辆送来。另外，机器人本身的信息化、智能化程度有待进一步提升，例如用户在存车期间特别是机器人搬运车辆期间希望能够实时了解到车辆状况，对存取车用户希望提供比刷停车卡更为简洁有效的身份认证方式。

故而，希望提出一种用于车辆服务的人工智能机器人来解决上述所提到的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于车辆服务的人工智能机器人。当司机将车辆开到部署了本机器人的停车场之后，就可以把车辆在交接区域交付给人工智能机器人，然后自己去干自己的事情，由机器人承载着该车辆送到停车场空闲车位停放。

本发明不仅解决了目前停放车辆需要用户自己人工寻找停车位和排队等待的问题，而且运用人工智能识别分析技术，可以实现机器人在多种行驶和作业模式之间智能判断和切换，实现在停车场交接区域随地存车、随地取车的工作模式，即当驾车来到交接区域内的任何位置都有机器人前来承载车辆，而取车时用户也只要站在交接区域的人行道，就有机器人将其车辆送来；交接区域用户存取车不再依赖固定的升降支架等数量有限的辅助设备，提高了流转速度；在车辆状况实时查看、车牌号登记、用户身份登记与认证方面，机器人本身的信息化、智能化程度明显提升。

(二)技术方案

为实现上述用于车辆服务的人工智能机器人及其***的目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于，包括：机器人主体机身、外部感应模块、人工智能控制中枢模块、远程控制模块、机器人动作控制模块、通信模块；

所述机器人主体机身用于直接承载用户存、取的车辆，并且在交接区域与停车场内部区域之间行驶，运输所承载的车辆；所述机器人主体机身包括主体框架、承重板、可与承重板组合和拆分的托板、驱动车轮、驱动车轮抱死组件、托板锁合组件以及感应装置支架组件；

所述外部感应模块包括摄像头以及避障雷达；所述避障雷达用于感应机器人主体机身周边一定距离内是否存在障碍物，以避免碰撞；所述摄像头用于拍摄视频画面；

所述人工智能控制中枢模块用于分析摄像头拍摄的视频画面，执行当前任务模式的识别判断；并且根据所确定的当前任务模式，由人工智能控制中枢模块按照该任务模式下的动作规则，向机器人动作控制模块下达任务指令；

所述远程控制模块根据从停车场管理***接收的目的地和行进路径指示，向机器人动作控制模块下达控制指令；

所述机器人动作控制模块用于根据人工智能控制中枢模块的任务指令或者远程控制模块的控制指令，对机器人的行驶速度、方向以及驱动车轮抱死组件、托板锁合组件以及感应装置支架组件的动作予以控制；

所述通信模块用于与停车场管理***进行通信，从停车场管理***接收的目的地和行进路径指示，以及向停车场管理***上传摄像头拍摄的承载车辆视频画面。

优选的是，人工智能控制中枢模块在本机器人空载状态下，确定当前任务模式为待机任务；在待机任务下，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令感应装置支架将摄像头朝向调节至拍摄交接区域车辆入口画面；分析拍摄的视频画面，判断画面中是否存在一车辆目标；如果没有车辆目标则保持待机任务；如果从拍摄的视频画面中提取到车辆目标，则将当前任务模式切换为车辆跟随任务。

优选的是，人工智能控制中枢模块在车辆跟随任务下，针对被识别出来的车辆目标，通过机器人动作控制模块控制本机器人在车辆目标前方的一定距离外跟随行驶；继续分析拍摄的视频画面，提取该车辆目标的移动状态、车灯状态和位置状态；当该车辆目标移动状态为停止、车灯状态为双闪且位置状态为距离交接区域道路侧沿不超过预定阈值时，则判断该车辆目标的用户做好存车准备，此时切换至车辆承载任务。

优选的是，人工智能控制中枢模块在车辆承载任务下，通过机器人动作控制模块命令本机器人在车辆目标前方的一定距离处保持静止，命令驱动车轮抱死组件将驱动车轮抱死，感应装置支架组件降下以避免影响车辆开上托板；根据所计量的托板承重重量，确定车辆已经在托板上停稳，则切换至车号与车主面部登记任务。

优选的是，人工智能控制中枢模块在车号与车主面部登记任务下，通过机器人动作控制模块命令感应装置支架组件再次升起，使摄像头对准车辆，通过摄像头拍摄车辆号牌画面，并利用字符识别算法提取并登记本机器人承载的车辆号牌字符串；然后控制旋转摄像头朝向，分析旋转过程中拍摄的视频画面中是否存在用户的正面面部画像，采用人脸识别与特征提取算法提取并登记存车用户面部特征；在登记所述车牌号码和存车用户面部特征完成后，通过机器人动作控制模块命令驱动车轮抱死组件将本机器人的驱动车轮解除抱死，然后命令本机器人承载着车辆驶离交接区域。

优选的是，人工智能控制中枢模块在本机器人承载车辆状态驶入交接区域的状态下，将当前任务模式切入车主找寻与验证任务；在车主找寻与验证任务下，通过机器人动作控制模块命令本机器人在交接区域的道路上行驶，并且控制感应装置支架组件将摄像头的朝向调节至拍摄道路一侧人行道的画面；从拍摄的视频画面中提取人脸画像，并且与登记的存车用户面部特征进行比对识别，判断在道路一侧人行道处等待取车的人是否为车主用户；如果面部比对成功，则将本机器人的当前任务模式切入车辆卸载任务。

优选的是，人工智能控制中枢模块在车辆卸载任务下，通过机器人动作控制模块命令本机器人在被识别的车主用户前方的一定距离处保持静止，命令驱动车轮抱死组件将本机器人的驱动车轮抱死，感应装置支架组件降下以避免影响车辆开下托板；当用户可以将车辆开下本机器人的托板后，通过机器人动作控制模块控制解除驱动车轮的抱死，并且控制已经空载的本机器人行驶到交接区域入口处，重新进入待机任务。

优选的是，所述驱动车轮抱死组件包括以下结构：每个所述驱动车轮的内侧并且位于其转轴上均固定安装有刹车片；所述主体框架的顶部与位于承重板底部的安装槽之间固定安装有第一条形板；所述主体框架的顶部并且位于第一条形板的两侧分布固定安装有一个第一驱动活塞；第一条形板的两侧并且位于每个第一驱动活塞的内部均固定安装有第一驱动气缸，两个第一驱动气缸远离第一条形板的一端均固定安装有与第一驱动活塞内壁相切的第一驱动推板；安装槽的内顶壁并且位于刹车片的上方固定安装有刹车片相对应的L形安装座，L形安装座的底部固定安装有第一传动活塞，第一传动活塞的内部设置有第一传动推板，第一传动推板靠近刹车片的一面固定安装有贯穿第一传动活塞的第一传动推杆，第一传动推杆上并且位于第一传动活塞的内部套设有第一复位弹簧，第一复位弹簧的一端与第一传动活塞的活塞内壁固定连接，第一复位弹簧的另一端与第一传动推板固定连接，第一传动推杆远离第一传动推板的一端固定安装有第一抱死片，L形安装座的背面固定安装有与第一抱死片相对应的第二抱死片，第一驱动活塞与两个第一传动活塞之间固定连接有T形连接管；第一驱动气缸、T形连接管和第一传动活塞的内部均填充有液压液体；通过第一驱动活塞内部的第一驱动气缸和第一驱动推来挤压液压液体，液压液体通过T形连接管传输到第一传动活塞的内部，并且液压液体对第一传动推板进行挤压，由第一抱死片和第二抱死片对刹车片进行抱死，防止驱动车轮的转动；第一驱动活塞内部的第一驱动气缸和第一驱动推板进行收缩，液压液体就会带动第一传动活塞内部第一传动推板进行收缩，同时与第一复位弹簧配合，对刹车片松开，驱动车轮可滚动。

优选的是，所述感应装置支架组件包括以下结构：承重板顶部的左前角和右后角均开设有L形安装槽；L形安装槽的内底壁固定安装有驱动马达，驱动马达的顶部固定安装有主动齿轮，L形安装槽的内部设有电动伸缩杆，电动伸缩杆的顶部贯穿并延伸至感应装置安装座的顶部，电动伸缩杆的顶部固定安装有摄像头，该电动伸缩杆的顶部还固定安装避障雷达，L形安装槽的顶部并且位于电动伸缩杆的外侧固定安装有与摄像头和避障雷达相对应的感应装置安装座，电动伸缩杆的底部固定安装有与主动齿轮相啮合的传动齿轮，电动伸缩杆的外侧并且位于L形安装槽的内部固定安装有第一轴承，第一轴承的外侧与L形安装槽的内壁固定连接；通过驱动马达带动主动齿轮转动，主动齿轮就会带动传动齿轮和电动伸缩杆进行转动，电动伸缩杆为多重螺纹套杆，因此随着转动其长度可以伸缩变化，且摄像头随着电动伸缩杆进行转动，调节摄像头的方向。

优选的是，所述托板锁合组件包括以下结构：承重板顶部的安装槽的内底壁固定安装有第二条形板，第二条形板的两侧均固定安装有第二驱动活塞，第二条形板的两侧并且位于第二驱动活塞的内部均固定安装有第二驱动气缸，两个第二驱动气缸相背的一端均固定安装有与第二驱动气缸内壁相切的第二驱动推板，顶部的安装槽的内底壁并且位于两个第二驱动活塞的两侧均固定安装有两个第二传动活塞，第二传动活塞与第二驱动气缸之间固定安装有Y形连接管，第二驱动气缸、Y形连接管和第二传动活塞之间的内部均填充有液压液体，第二传动活塞的内部均设置有与其内壁相切的第二传动推板，四个第二传动推板相背的一侧均固定安装有与贯穿第二传动活塞的活动齿条，活动齿条通过滑块和条形滑槽与承重板滑动连接，活动齿条远离第二传动活塞的一端和第一传动推杆远离第一传动活塞的一端分别延伸至第二传动活塞和第一传动活塞的外侧，活动齿条的外侧并且位于第二传动活塞的内部套设有与第二复位弹簧，第二复位弹簧的一端与第二传动活塞固定连接，第二复位弹簧的另一端与第二传动推板固定连接；活动齿条远离第二传动活塞的一端均固定安装有限位块，限位块的底部固定安装有滑块，顶部的安装槽的内底壁上开设有与滑块相对应的条形滑槽，顶部的安装槽的内底壁上并且位于四个活动齿条前后相背的一面均穿插设置有转动杆，转动杆的顶部贯穿顶板并延伸至卡槽的内部，转动杆的底部并且位于承重板的内部镶嵌有第二轴承，转动杆的顶部固定安装有三角卡块，转动杆上固定安装有与活动齿条相啮合的活动齿轮，顶部的安装槽内壁的顶部固定安装有顶板，托板的底部开设有与四个转动杆相对应的卡槽，卡槽的口径呈圆形状，托板的底部并且位于四个卡槽的外侧均固定安装有矩形卡接框体，并且，通过第二驱动活塞内部的第二驱动气缸和第二驱动推板来挤压液压液体，液压液体通过Y形连接管传输到第二传动活塞的内部，并且液压液体对第二传动推板进行挤压，活动齿条带动活动齿轮和转动杆进行九十度的转动，转动杆顶部的三角卡块在卡槽转动九十度，并且卡在矩形卡接框体的顶部上，对托板进行锁死；松开托板时，通过第二驱动活塞内部的第二驱动气缸和第二驱动推板来收缩液压液体，液压液体就会带动第二传动推板进行收缩，活动齿条与第二复位弹簧配合使用，带动活动齿轮和转动杆进行反向九十度的转动，三角卡块与矩形卡接框体处于松开的状态。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于车辆服务的人工智能机器人及其***，具备以下有益效果：

本发明用于停车服务的机器人运用人工智能识别分析技术，可以实现多种行驶和作业模式的智能判断和切换，存车时可以自主判断车辆停车意图并给予服务，取车时可以执行车主的自动找寻与身份认证；并且通过机器人自身机械结构的专门改进，实现在停车场交接区域随地存车、随地取车的工作模式，即当驾车来到交接区域内的任何位置都有机器人前来承载车辆，而取车时用户也只要站在交接区域的人行道，就有机器人将其车辆送来。这样对用户来说非常方便，比如在机场、大型商圈、大型社区的停车场，可以设置分布范围较大的交接区域，用户可以在自己最便利的位置停车保存或是取车开走；另外，区别于现有技术，交接区域用户存取车不再依赖固定的升降支架等数量有限的辅助设备，提高了流转速度，避免了因辅助设备不足而带来车辆排队的问题。本发明机器人本身的信息化、智能化程度明显提升，在车辆状况实时查看、车牌号登记、用户身份登记与认证方面都提供了明显的便利，改善了用户体验。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于车辆服务的人工智能机器人整体结构示意图；

图2为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身结构示意图；

图3为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身的驱动车轮抱死组件整体结构示意图；

图4为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身的驱动车轮抱死组件当中驱动活塞的结构剖视图；

图5为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身的驱动车轮抱死组件当中传动活塞及车轮抱死部分示意图；

图6为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身的A处结构放大图；

图7为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身的A处结构中主动齿轮与传动齿轮的连接结构俯视图；

图8为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身的托板锁合组件整体结构示意图；

图9为本发明提出的人工智能机器人的机器人主体机身的B处的结构放大图；

图10为本发明提出的人工智能机器人的任务模式流程图；

图11为本发明提出的人工智能机器人与停车场管理***及用户手机的交互关系示意图。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种用于车辆服务的人工智能机器人。本发明的人工智能机器人采用自主行动型车辆输送机器人，如图1所示，包括机器人主体机身、外部感应模块、人工智能控制中枢模块、远程控制模块、机器人动作控制模块、通信模块等组成部分。

下面首先介绍该人工智能机器人的机器人主体机身的结构。请参阅图2，该用于车辆服务的人工智能机器人的机器人主体机身包括：主体框架1，主体框架1的顶部固定安装有承重板2，承重板2的顶部和底部均开设有安装槽3，承重板2的顶部设置有可与承重板2组合和拆分的托板4，由本机器人承载的汽车停放在该托板4之上，该主体框架1的底部包括有四个驱动车轮5。主体框架1的内部安装有驱动车轮抱死组件、托板锁合组件以及感应装置支架组件以及机器人电子主板、机器人控制器。

在存车过程中，司机需要将车辆从公路地面开上本机器人的托板4，此时为了安全，避免发生打滑，机器人的四个驱动车轮5均需要抱死，使驱动车轮5不能转动，从而机器人相对于地面也无法移动而保持静止，相当于一个固定的台子，便于车辆开上托板4，待车辆在托板4上停稳且司机下车之后方才对驱动车轮5解除抱死。同样，取车时将车辆从机器人托板4开下至公路地面的过程中，机器人的四个驱动车轮5也必须抱死而不能转动。驱动车轮及驱动车轮抱死组件的结构可参见图2-5，。

机器人主体机身在机身的前、后各设置一个感应装置支架，例如安置在机身的左前角和右后角，该支架用于安置摄像头、避障雷达等感应装置；该支架可以在垂直方向升、降调节高度，也可以在水平面上360度范围内旋转以调节感应装置的朝向。如图2所示，承重板2顶部的左前角和右后角均开设有L形安装槽19；图6是图2中A区域的放大视图，表示该L形安装槽内部的情况；L形安装槽19的内底壁固定安装有驱动马达20，驱动马达20的顶部固定安装有主动齿轮21，L形安装槽19的内部设有电动伸缩杆22，电动伸缩杆22的顶部贯穿并延伸至感应装置安装座24的顶部，电动伸缩杆22的顶部固定安装有摄像头23，该电动伸缩杆的顶部还可以固定安装避障雷达，L形安装槽19的顶部并且位于电动伸缩杆22的外侧固定安装有与摄像头23和避障雷达相对应的感应装置安装座24，电动伸缩杆22的底部固定安装有与主动齿轮21相啮合的传动齿轮25，齿轮啮合关系可以参见图7，电动伸缩杆22的外侧并且位于L形安装槽19的内部固定安装有第一轴承26，第一轴承26的外侧与L形安装槽19的内壁固定连接。通过驱动马达20带动主动齿轮21转动，主动齿轮21就会带动传动齿轮25和电动伸缩杆22进行转动，电动伸缩杆22为多重螺纹套杆，因此随着转动其长度可以伸缩变化，且摄像头23有效的进行360度的转动，有效的调节了摄像头23的方向。

托板4是本机器人对车辆的载体，如图2所示，托板4包括斜坡部4A和平坦部4B两部分。当本机器人在路面停好并且锁合驱动车轮5之后，车辆可以沿着斜坡部4A的引导行驶到平坦部4B上停放，以及从平坦部4B沿着斜坡部4A驶下本机器人。托板4设置在机器人主体机身的承重板2之上，且托板4可与机器人主体机身组合安装为一体，也可以独立从机器人主体机身上拆分下来；承重板2安装重量计，可以计量托板4上的承重重量。当托板4安装在机器人主体机身的承重板2之上后，要由机器人主体机身具有的托板锁合组件将其进行锁合，以使其牢固固定在承重板2之上。相应地，为了将托板4拆分下来，则需要托板锁合组件先对托板4解锁。参见图2、图8及图9，承重板2顶部的安装槽3的内底壁固定安装有第二条形板27，第二条形板27的两侧均固定安装有第二驱动活塞28，第二条形板27的两侧并且位于第二驱动活塞28的内部均固定安装有第二驱动气缸29，两个第二驱动气缸29相背的一端均固定安装有与第二驱动气缸29内壁相切的第二驱动推板30，顶部的安装槽3的内底壁并且位于两个第二驱动活塞28的两侧均固定安装有两个第二传动活塞31，第二传动活塞31与第二驱动气缸29之间固定安装有Y形连接管32，第二驱动气缸29、Y形连接管32和第二传动活塞31之间的内部均填充有液压液体，第二传动活塞31的内部均设置有与其内壁相切的第二传动推板33，四个第二传动推板33相背的一侧均固定安装有与贯穿第二传动活塞31的活动齿条34，活动齿条34通过滑块37和条形滑槽38与承重板2滑动连接，活动齿条34远离第二传动活塞31的一端和第一传动推杆14远离第一传动活塞12的一端分别延伸至第二传动活塞31和第一传动活塞12的外侧，活动齿条34的外侧并且位于第二传动活塞31的内部套设有与第二复位弹簧35，第二复位弹簧35的一端与第二传动活塞31固定连接，第二复位弹簧35的另一端与第二传动推板33固定连接。参见图9对图2中B区域的放大视图，活动齿条34远离第二传动活塞31的一端均固定安装有限位块36，限位块36的底部固定安装有滑块37，顶部的安装槽3的内底壁上开设有与滑块37相对应的条形滑槽38，顶部的安装槽3的内底壁上并且位于四个活动齿条34前后相背的一面均穿插设置有转动杆39，转动杆39的顶部贯穿顶板43并延伸至卡槽44的内部，转动杆39的底部并且位于承重板2的内部镶嵌有第二轴承40，转动杆39的顶部固定安装有三角卡块41，转动杆39上固定安装有与活动齿条34相啮合的活动齿轮42，顶部的安装槽3内壁的顶部固定安装有顶板43，托板4的底部开设有与四个转动杆39相对应的卡槽44，卡槽44的口径呈圆形状，托板4的底部并且位于四个卡槽44的外侧均固定安装有矩形卡接框体45，矩形卡接框体45的口径呈回形状，并且，通过第二驱动活塞28内部的第二驱动气缸29和第二驱动推板30来挤压液压液体，液压液体通过Y形连接管32传输到第二传动活塞31的内部，并且液压液体对第二传动推板33进行挤压，最后活动齿条34带动活动齿轮42和转动杆39进行九十度的转动，转动杆39顶部的三角卡块41在卡槽44转动九十度，并且卡在矩形卡接框体45的顶部上，有效的对托板4进行锁死，松开托板4时，通过第二驱动活塞28内部的第二驱动气缸29和第二驱动推板30来收缩液压液体，液压液体就会带动第二传动推板33进行收缩，最后活动齿条34与第二复位弹簧35的配合使用，就会带动活动齿轮42和转动杆39进行反向的九十度的转动，最后三角卡块41与矩形卡接框体45处于松开的状态，该方式有效的对托板4进行锁住和松开。

如前文所述，本机器人的外部感应模块包括摄像头和避障雷达，均安装在前述可垂直升降以及360度水平旋转的感应装置支架之上。

并且参见图8，安装槽3的内壁上固定安装有机器人控制器48，机器人动作控制模块集成在该机器人控制器48之内。机器人动作控制模块根据人工智能控制中枢模块的指令，向驱动车轮抱死组件、托板锁合组件以及感应装置支架组件发送驱动控制信号，控制这些组件动作执行的启动、结束以及动作方向，从而对本机器人驱动车轮的抱死与放松、托板的锁合与释放、感应装置支架的升降与朝向进行驱动控制。

安装槽3的内壁上还固定安装有机器人电子主板49，所述人工智能控制中枢模块、远程控制模块、通信模块均集成在该机器人电子主板49之上。

本发明的人工智能机器人在执行自主行驶以及车辆运载作业时，采用远程遥控指示和人工智能识别及自主动作控制相结合的工作模式。在存、取车的交接区域，本机器人采用人工智能识别及自主动作控制的行驶和作业模式。在离开交接区域将车辆运输到停车场区域的路程中，以及将车辆从停车场区输送至交接区域的路程中，本机器人采用远程遥控指示的行驶和作业模式。

在本发明的机器人进入到所述交接区域以后，则切换为人工智能识别及自主动作控制的行驶和作业模式。该模式之下由所述人工智能控制中枢模块通过分析摄像头拍摄的视频画面，执行当前任务模式的识别判断；并且根据所确定的当前任务模式，由人工智能控制中枢模块按照该任务模式下的动作规则，向机器人动作控制模块下达任务指令；机器人动作控制模块根据任务指令，对机器人的行驶速度、方向以及驱动车轮抱死组件、托板锁合组件以及感应装置支架组件的动作予以控制。

具体来说，如图10所示，在本机器人空载的情况下，即本机器人可以负责供用户在交接区域存车并将车送至停车场区域或车辆服务区域的情况下，本机器人可以执行的任务模式包括：待机任务、车辆跟随任务、车辆承载任务、车号与车主面部登记任务。在本机器人有负载车辆的情况下，即本机器人是将停车场区域或者车辆服务区域的车辆运输到交接区域并由用户取车的情况下，本机器人可以执行的任务模式包括：车主找寻与验证任务、车辆卸载任务、车主等待任务。

在空载状态下，本机器人在交接区域的车辆入口处待机，待机任务下，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令感应装置支架组件升起，并将摄像头朝向调节至拍摄车辆入口画面；人工智能控制中枢模块分析拍摄的视频画面，判断画面中是否存在一车辆目标，可以利用现有的分类机识别算法或者模板匹配算法从拍摄的视频画面中提取车辆目标；如果拍摄的交接区域入口画面没有车辆目标则保持待机任务；相反，如果从拍摄的视频画面中提取到车辆目标，则人工智能控制中枢模块将本机器人的当前任务模式切换为车辆跟随任务。在车辆跟随任务下，针对被识别出来的车辆目标，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令本机器人在车辆目标前方的一定距离外跟随行驶；并且，人工智能控制中枢模块继续分析拍摄的视频画面，提取该车辆目标的移动状态、车灯状态和位置状态，当该车辆目标移动状态为停止、车灯状态为双闪且位置状态为距离交接区域道路侧沿不超过预定阈值时，则人工智能控制中枢模块判断该车辆目标的用户做好存车准备，此时将本机器人切换至车辆承载任务。在车辆承载任务下，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令本机器人在车辆目标前方的一定距离处保持静止，命令驱动车轮抱死组件将本机器人的驱动车轮抱死，感应装置支架组件降下以避免影响车辆开上托板，则用户可以将车辆开上本机器人的托板。根据承重板2的重量计所计量的托板承重重量，人工智能控制中枢模块确定车辆已经在托板上停稳，则本机器人切换至车号与车主面部登记任务。在车号与车主面部登记任务下，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令感应装置支架组件再次升起，使摄像头对准车辆，通过摄像头拍摄车辆号牌画面，并利用字符识别算法提取并登记本机器人承载的车辆号牌字符串；然后控制旋转摄像头朝向，分析旋转过程中拍摄的视频画面中是否存在用户的正面面部画像，可以采用现有的人脸识别与特征提取算法提取并登记存车用户面部特征。在登记完成后，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令驱动车轮抱死组件将本机器人的驱动车轮解除抱死，然后本机器人承载着车辆驶离交接区域。

在有负载车辆的情况下，本机器人从停车场区域或者车辆服务区域驶入交接区域之后，人工智能控制中枢模块即将本机器人的当前任务模式切入车主找寻与验证任务。在车主找寻与验证任务下，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令本机器人在交接区域的道路上匀速缓慢行驶，并且控制感应装置支架组件将摄像头的朝向调节至拍摄道路右侧人行道的画面；人工智能控制中枢模块从拍摄的视频画面中提取人脸画像，并且与登记的存车用户面部特征进行比对识别，判断在道路右侧人行道处等待取车的人是否为本车车主；如果面部比对成功，则说明找到了本车车主，则人工智能控制中枢模块即将本机器人的当前任务模式切入车辆卸载任务。车辆卸载任务下，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令本机器人在本车车主前方的一定距离处保持静止，命令驱动车轮抱死组件将本机器人的驱动车轮抱死，感应装置支架组件降下以避免影响车辆开下托板，则用户可以将车辆开下本机器人的托板并开走；然后，人工智能控制中枢模块控制解除驱动车轮的抱死，并且控制已经空载的本机器人行驶到交接区域入口处，重新进入待机任务。如果本机器人在交接区域巡航了多遍之后仍然没有寻找到车主，则人工智能控制中枢模块将本机器人切入车主等待任务；该任务模式下，本机器人承载着车辆来到交接区域当中的一个特殊的容置区域；然后人工智能控制中枢模块控制驱动车轮抱死组件抱死驱动车轮，在容置区域等待车主自行前来取车，车主在容置区域取车也要先进行面部验证。

在承载着车辆从交接区域进入停车场内部区域，或者从停车场内部区域提取车辆送至交接区域的过程中，本机器人采用了采用远程遥控指示的行驶和作业模式。该模式下，通信模块从停车场管理***接收行进目的地和行进路径指示，并且将该行进目的地和行进路径指示输送给远程控制模块。远程控制模块根据该该行进目的地和行进路径指示，通过向机器人动作控制模块下达控制指令，命令本机器人沿着行进路径行进至目的地。在将承载车辆从交接区域送入停车场内部区域过程中，通信模块从停车场管理***收到的该行进目的地和行进路径指示是分配给本车辆的空闲车位位置以及指向该空闲车位位置的路径，远程控制模块根据该该行进目的地和行进路径指示控制本机器人将承载车辆输送至空闲车位，然后通过机器人动作控制模块命令托板锁合组件解锁托板；空闲车位的辅助升降支架可以从本机器人的机器人主体机身上托起被解锁后的托板，然后机器人主体机身从托板下驶出，从而将托板连同托板上承载的车辆保留在该空闲车位的辅助升降支架之上。进而，该卸载了托板的机器人主体机身的通信模块从停车场管理***收到新的行进目的地和行进路径指示，该指示是用户向停车场管理***请求取走的某台车辆所在的车位位置以及路径，则远程控制模块根据该该行进目的地和行进路径指示控制本机器行驶到该车位的辅助升降支架之下，辅助升降支架将其承载的托板连同托板上的车辆放置在机器人主体机身上，远程控制模块通过机器人动作控制模块命令托板锁合组件锁合托板。进而，远程控制模块通过机器人动作控制模块命令本机器人行驶到交接区域，将所承载的车辆由用户取走。

并且，不论是在远程遥控指示工作模式下，还是在人工智能识别及自主动作控制相结合的工作模式下，在行驶过程中，本机器人都可以应用现有技术中专门为运载型机器人开发的各种自动驾驶技术，实现路线导航、障碍躲避、速度调节，安全和可靠行驶。

如图11所示，作为人工智能机器人的用户，将车辆开到部署了本机器人的停车场交接区域之后，就可以在交接区域内的任意道路位置，按照上述过程把车辆在交接区域停靠在某个机器人的托板上，交付给人工智能机器人，然后自己去干自己的事情，由机器人承载着该车辆送到停车场内部区域的空闲车位停放。在取车时，用户可以利用手机向停车场管理***输入车牌号码并预约取车时段，然后来到该交接区域，站在交接区域道路一侧的人行道上等候片刻，某个人工智能机器人会承载着用户车辆来到该交接区域并进行巡航，通过面部识别比对找到本车的车主后，人工智能机器人会自动停靠在该用户身旁的道路上，由用户将机器人上承载的车辆开走。

并且，在把车辆交接给机器人之后，用户可以随时利用手机向停车场管理***输入车牌号码并发出车况查看请求。人工智能机器人的通信模块从停车场管理***收到车况查看请求并传输给远程控制模块；远程控制模块通过机器人动作控制模块命令感应装置支架旋转前、后两个摄像头的朝向，拍摄车辆画面，并且由通信模块将拍摄的画面上传给车场管理***，再由停车场管理***转发给用户，从而使用户在车辆输送过程中可以随时查看本车情况。

综上所述，本发明用于停车服务的机器人运用人工智能识别分析技术，可以实现多种行驶和作业模式的智能判断和切换，存车时可以自主判断车辆停车意图并给予服务，取车时可以执行车主的自动找寻与身份认证；并且通过机器人自身机械结构的专门改进，实现在停车场交接区域随地存车、随地取车的工作模式，即当驾车来到交接区域内的任何位置都有机器人前来承载车辆，而取车时用户也只要站在交接区域的人行道，就有机器人将其车辆送来。这样对用户来说非常方便，比如在机场、大型商圈、大型社区的停车场，可以设置分布范围较大的交接区域，用户可以在自己最便利的位置停车保存或是取车开走；另外，区别于现有技术，交接区域用户存取车不再依赖固定的升降支架等数量有限的辅助设备，提高了流转速度，避免了因辅助设备不足而带来车辆排队的问题。本发明机器人本身的信息化、智能化程度明显提升，在车辆状况实时查看、车牌号登记、用户身份登记与认证方面都提供了明显的便利，改善了用户体验。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于，包括：机器人主体机身、外部感应模块、人工智能控制中枢模块、远程控制模块、机器人动作控制模块、通信模块；

所述机器人主体机身用于直接承载用户存、取的车辆，并且在交接区域与停车场内部区域之间行驶，运输所承载的车辆；所述机器人主体机身包括主体框架、承重板、可与承重板组合和拆分的托板、驱动车轮、驱动车轮抱死组件、托板锁合组件以及感应装置支架组件；

所述外部感应模块包括摄像头以及避障雷达；所述避障雷达用于感应机器人主体机身周边一定距离内是否存在障碍物，以避免碰撞；所述摄像头用于拍摄视频画面；

所述人工智能控制中枢模块用于分析摄像头拍摄的视频画面，执行当前任务模式的识别判断；并且根据所确定的当前任务模式，由人工智能控制中枢模块按照该任务模式下的动作规则，向机器人动作控制模块下达任务指令；

所述远程控制模块根据从停车场管理***接收的目的地和行进路径指示，向机器人动作控制模块下达控制指令；

所述机器人动作控制模块用于根据人工智能控制中枢模块的任务指令或者远程控制模块的控制指令，对机器人的行驶速度、方向以及驱动车轮抱死组件、托板锁合组件以及感应装置支架组件的动作予以控制；

所述通信模块用于与停车场管理***进行通信，从停车场管理***接收的目的地和行进路径指示，以及向停车场管理***上传摄像头拍摄的承载车辆视频画面。

2.根据权利要求1所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：人工智能控制中枢模块在本机器人空载状态下，确定当前任务模式为待机任务；在待机任务下，人工智能控制中枢模块通过机器人动作控制模块命令感应装置支架将摄像头朝向调节至拍摄交接区域车辆入口画面；分析拍摄的视频画面，判断画面中是否存在一车辆目标；如果没有车辆目标则保持待机任务；如果从拍摄的视频画面中提取到车辆目标，则将当前任务模式切换为车辆跟随任务。

3.根据权利要求2所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：人工智能控制中枢模块在车辆跟随任务下，针对被识别出来的车辆目标，通过机器人动作控制模块控制本机器人在车辆目标前方的一定距离外跟随行驶；继续分析拍摄的视频画面，提取该车辆目标的移动状态、车灯状态和位置状态；当该车辆目标移动状态为停止、车灯状态为双闪且位置状态为距离交接区域道路侧沿不超过预定阈值时，则判断该车辆目标的用户做好存车准备，此时切换至车辆承载任务。

4.根据权利要求3所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：人工智能控制中枢模块在车辆承载任务下，通过机器人动作控制模块命令本机器人在车辆目标前方的一定距离处保持静止，命令驱动车轮抱死组件将驱动车轮抱死，感应装置支架组件降下以避免影响车辆开上托板；根据所计量的托板承重重量，确定车辆已经在托板上停稳，则切换至车号与车主面部登记任务。

5.根据权利要求4所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：人工智能控制中枢模块在车号与车主面部登记任务下，通过机器人动作控制模块命令感应装置支架组件再次升起，使摄像头对准车辆，通过摄像头拍摄车辆号牌画面，并利用字符识别算法提取并登记本机器人承载的车辆号牌字符串；然后控制旋转摄像头朝向，分析旋转过程中拍摄的视频画面中是否存在用户的正面面部画像，采用人脸识别与特征提取算法提取并登记存车用户面部特征；在登记所述车牌号码和存车用户面部特征完成后，通过机器人动作控制模块命令驱动车轮抱死组件将本机器人的驱动车轮解除抱死，然后命令本机器人承载着车辆驶离交接区域。

6.根据权利要求5所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：人工智能控制中枢模块在本机器人承载车辆状态驶入交接区域的状态下，将当前任务模式切入车主找寻与验证任务；在车主找寻与验证任务下，通过机器人动作控制模块命令本机器人在交接区域的道路上行驶，并且控制感应装置支架组件将摄像头的朝向调节至拍摄道路一侧人行道的画面；从拍摄的视频画面中提取人脸画像，并且与登记的存车用户面部特征进行比对识别，判断在道路一侧人行道处等待取车的人是否为车主用户；如果面部比对成功，则将本机器人的当前任务模式切入车辆卸载任务。

7.根据权利要求6所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：人工智能控制中枢模块在车辆卸载任务下，通过机器人动作控制模块命令本机器人在被识别的车主用户前方的一定距离处保持静止，命令驱动车轮抱死组件将本机器人的驱动车轮抱死，感应装置支架组件降下以避免影响车辆开下托板；当用户可以将车辆开下本机器人的托板后，通过机器人动作控制模块控制解除驱动车轮的抱死，并且控制已经空载的本机器人行驶到交接区域入口处，重新进入待机任务。

8.根据权利要求1所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：所述驱动车轮抱死组件包括以下结构：每个所述驱动车轮的内侧并且位于其转轴上均固定安装有刹车片；所述主体框架的顶部与位于承重板底部的安装槽之间固定安装有第一条形板；所述主体框架的顶部并且位于第一条形板的两侧分布固定安装有一个第一驱动活塞；第一条形板的两侧并且位于每个第一驱动活塞的内部均固定安装有第一驱动气缸，两个第一驱动气缸远离第一条形板的一端均固定安装有与第一驱动活塞内壁相切的第一驱动推板；安装槽的内顶壁并且位于刹车片的上方固定安装有刹车片相对应的L形安装座，L形安装座的底部固定安装有第一传动活塞，第一传动活塞的内部设置有第一传动推板，第一传动推板靠近刹车片的一面固定安装有贯穿第一传动活塞的第一传动推杆，第一传动推杆上并且位于第一传动活塞的内部套设有第一复位弹簧，第一复位弹簧的一端与第一传动活塞的活塞内壁固定连接，第一复位弹簧的另一端与第一传动推板固定连接，第一传动推杆远离第一传动推板的一端固定安装有第一抱死片，L形安装座的背面固定安装有与第一抱死片相对应的第二抱死片，第一驱动活塞与两个第一传动活塞之间固定连接有T形连接管；第一驱动气缸、T形连接管和第一传动活塞的内部均填充有液压液体；通过第一驱动活塞内部的第一驱动气缸和第一驱动推来挤压液压液体，液压液体通过T形连接管传输到第一传动活塞的内部，并且液压液体对第一传动推板进行挤压，由第一抱死片和第二抱死片对刹车片进行抱死，防止驱动车轮的转动；第一驱动活塞内部的第一驱动气缸和第一驱动推板进行收缩，液压液体就会带动第一传动活塞内部第一传动推板进行收缩，同时与第一复位弹簧配合，对刹车片松开，驱动车轮可滚动。

9.根据权利要求1所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：所述感应装置支架组件包括以下结构：承重板顶部的左前角和右后角均开设有L形安装槽；L形安装槽的内底壁固定安装有驱动马达，驱动马达的顶部固定安装有主动齿轮，L形安装槽的内部设有电动伸缩杆，电动伸缩杆的顶部贯穿并延伸至感应装置安装座的顶部，电动伸缩杆的顶部固定安装有摄像头，该电动伸缩杆的顶部还固定安装避障雷达，L形安装槽的顶部并且位于电动伸缩杆的外侧固定安装有与摄像头和避障雷达相对应的感应装置安装座，电动伸缩杆的底部固定安装有与主动齿轮相啮合的传动齿轮，电动伸缩杆的外侧并且位于L形安装槽的内部固定安装有第一轴承，第一轴承的外侧与L形安装槽的内壁固定连接；通过驱动马达带动主动齿轮转动，主动齿轮就会带动传动齿轮和电动伸缩杆进行转动，电动伸缩杆为多重螺纹套杆，因此随着转动其长度可以伸缩变化，且摄像头随着电动伸缩杆进行转动，调节摄像头的方向。

10.根据权利要求1所述的一种用于车辆服务的人工智能机器人，其特征在于：所述托板锁合组件包括以下结构：承重板顶部的安装槽的内底壁固定安装有第二条形板，第二条形板的两侧均固定安装有第二驱动活塞，第二条形板的两侧并且位于第二驱动活塞的内部均固定安装有第二驱动气缸，两个第二驱动气缸相背的一端均固定安装有与第二驱动气缸内壁相切的第二驱动推板，顶部的安装槽的内底壁并且位于两个第二驱动活塞的两侧均固定安装有两个第二传动活塞，第二传动活塞与第二驱动气缸之间固定安装有Y形连接管，第二驱动气缸、Y形连接管和第二传动活塞之间的内部均填充有液压液体，第二传动活塞的内部均设置有与其内壁相切的第二传动推板，四个第二传动推板相背的一侧均固定安装有与贯穿第二传动活塞的活动齿条，活动齿条通过滑块和条形滑槽与承重板滑动连接，活动齿条远离第二传动活塞的一端和第一传动推杆远离第一传动活塞的一端分别延伸至第二传动活塞和第一传动活塞的外侧，活动齿条的外侧并且位于第二传动活塞的内部套设有与第二复位弹簧，第二复位弹簧的一端与第二传动活塞固定连接，第二复位弹簧的另一端与第二传动推板固定连接；活动齿条远离第二传动活塞的一端均固定安装有限位块，限位块的底部固定安装有滑块，顶部的安装槽的内底壁上开设有与滑块相对应的条形滑槽，顶部的安装槽的内底壁上并且位于四个活动齿条前后相背的一面均穿插设置有转动杆，转动杆的顶部贯穿顶板并延伸至卡槽的内部，转动杆的底部并且位于承重板的内部镶嵌有第二轴承，转动杆的顶部固定安装有三角卡块，转动杆上固定安装有与活动齿条相啮合的活动齿轮，顶部的安装槽内壁的顶部固定安装有顶板，托板的底部开设有与四个转动杆相对应的卡槽，卡槽的口径呈圆形状，托板的底部并且位于四个卡槽的外侧均固定安装有矩形卡接框体，并且，通过第二驱动活塞内部的第二驱动气缸和第二驱动推板来挤压液压液体，液压液体通过Y形连接管传输到第二传动活塞的内部，并且液压液体对第二传动推板进行挤压，活动齿条带动活动齿轮和转动杆进行九十度的转动，转动杆顶部的三角卡块在卡槽转动九十度，并且卡在矩形卡接框体的顶部上，对托板进行锁死；松开托板时，通过第二驱动活塞内部的第二驱动气缸和第二驱动推板来收缩液压液体，液压液体就会带动第二传动推板进行收缩，活动齿条与第二复位弹簧配合使用，带动活动齿轮和转动杆进行反向九十度的转动，三角卡块与矩形卡接框体处于松开的状态。