CN111173327B - 一种小汽车搬运器的自动对中装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机器人领域内的一种小汽车搬运器的自动对中装置及其方法，包括设置有配电盘和蓄电池的框架，所述框架的左侧和右侧中部均设置可实现对小汽车两前轮或两后车轮的夹起和放下的夹臂组件，所述框架的顶部设置有垂直红外线传感器，所述框架的左侧和右侧均设置有水平红外线传感器，所述框架的四个侧面设置有超声波传感器，所述超声波传感器、水平红外线传感器以及垂直红外线传感器与设置在框架上的工控机相连；可以实现搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴自动对齐，搬运器的夹臂组件的中心线和小汽车的车轮轴线自动对齐，使得搬运器可以快速、准确地自动完成与小汽车的自动对中，本发明可以用于小汽车搬运。

Description

一种小汽车搬运器的自动对中装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种搬运器对中装置及其方法。

背景技术

在如今社会，汽车的使用越来越广泛，但城市的土地资源越来越稀缺。在这种背景下，对能够节省停车空间的小汽车搬运器的需求会越来越大。现在的小汽车搬运器主要分为三种类型：载车板式、叉梳式、抱轮式。

载车板式：载车板将车辆抬起，通过三级滑叉或者链条传动到达泊车位。该类型的每一个泊车位都需要一块载车板，并且存取汽车时会增加对载车板的存取，从而增加了停车设备的成本，减低了存取车的速度、效率，能源的损耗较大。

叉梳式：泊车位是一个叉梳，搬运器抬升板上有与之相错位的叉梳，搬运器到达指定库位以后，通过两个叉梳的相错运动实现车辆的存取。叉梳式不设载车板，用梳叉代替载车板，存取时不需要将载车板一起存取，提高了存取车效率。但是此种设备对于搬运器的制造精度有一定的要求，并且其稳定性和安全系数都比较低。

抱轮式：搬运器进入车底，根据各种车辆打的长度自动收缩，对车辆前后车轮定位，夹持臂自动调节位置来夹持车辆前后车轮，并且将车辆整体抬起搬运。该类型的小汽车搬运器具有速度快，效率高，结构简单，安装方便等特点，因此得到广泛应用。

但是，这些搬运器在存取车辆过程中，存在搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴不能自动对齐，搬运器的夹臂组件的中心线和小汽车的车轮轴线不能自动对齐的问题，使得搬运器不能快速、准确地自动完成与小汽车的自动对中。

发明内容

本发明的目的是提供一种小汽车搬运器自动对中装置及其方法，可以实现搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴自动对齐，搬运器的夹臂组件的中心线和小汽车的车轮轴线自动对齐，使得搬运器可以快速、准确地自动完成与小汽车的自动对中。

为实现上述目的，本发明提供了一种小汽车搬运器的自动对中装置，包括设置有配电盘和蓄电池的框架，所述框架的左侧和右侧中部均设置可实现对小汽车两前轮或两后车轮的夹起和放下的夹臂组件，所述框架的顶部设置有垂直红外线传感器，所述框架的左侧和右侧均设置有水平红外线传感器，所述框架的四个侧面设置有超声波传感器，所述超声波传感器、水平红外线传感器以及垂直红外线传感器与设置在框架上的工控机相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，以工控机作为搬运器的信息处理核心，进行信息收集、信息处理、信息决策和信息输出。在搬运器工作过程中，工控机收集搬运器上的红外传感器和超声波测距传感器的信息，确定搬运器和小汽车的相对位置，控制搬运器运动至中心轴线位置。此外，工控机还处于同一个局域网内，实现任意两个搬运器的匹配，并且受到智能车库中心处理***的调用，所有搬运器的信息都可以通过工控机实现共享，可以实现搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴自动对齐，搬运器的夹臂组件的中心线和小汽车的车轮轴线自动对齐，使得搬运器可以快速、准确地自动完成与小汽车的自动对中，本发明可以用于小汽车搬运。

作为本发明的进一步改进，所述垂直红外线传感器安装有四个并且分别对称设置在框架的四个对角上，这样可以通过更好地进行垂直方向上的测量，更精确地监测一定范围内是否有物体遮挡，并将信号传递给工控机进行处理，使得搬运器能更快更精确地与小汽车的纵向轴线对中。

作为本发明的进一步改进，所述水平红外线传感器设置在夹臂组件的对称轴线上并且靠近框架侧面的上部，这样可以更好地进行搬运器水平方向的测量，更精确快速地实现搬运器与小汽车的后轮轴线的对中。

作为本发明的进一步改进，所述超声波传感器在框架的四个侧面上均设置有两个并对称分布在每个侧面的两端，这样当搬运器搬运小汽车之后，工控机调整参数，使得超声波传感器测得的安全距离，由搬运器轮廓变大为小汽车轮廓，更好地防止在搬运小汽车过程中，小汽车受到剐蹭、碰撞，并且前后两个搬运器可以通过超声波传感器实时监控距离，在平移、转向过程中实现两个搬运器的协同工作。

为实现上述目的，本发明还提供了一种小汽车搬运器自动对中的方法，包括以下步骤：

步骤1，定义夹起小汽车前轮的搬运器为前搬运器，夹起小汽车后的搬运器为后搬运器；

步骤2，后搬运器与小汽车的纵向轴线的自动对中；

步骤3，后搬运器与小汽车的后车轮轴线自动对中；

步骤4，前搬运器与小汽车前轮的自动对中。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过后搬运器与小汽车的纵向轴线对中，再进行后搬运器与小汽车的后车轮轴线对中，使得后搬运器先与小汽车的后汽车对中成功，之后再以后搬运器为参考，将前搬运器从小汽车的前方进入，通过与后搬运器的匹配和信息的传输，使得前搬运器能够完成与小汽车的前车轮的对中，本发明可以用于小汽车的搬运。

作为本发明的进一步改进，所述步骤2的具体控制步骤如下：

步骤2.1，小汽车行驶到智能车库指定泊车位，按照指示停好车辆，驾驶人员离开；

步骤2.2，后搬运器按照智能车库中心信息处理***指令，自动行驶至小汽车的一侧，并且后搬运器的纵向中轴线和泊车位的纵向停车线平行；

步骤2.3，后搬运器上的工控机控制垂直红外线传感器开启，并控制后搬运器朝着小汽车的车底匀速平移；

步骤2.4，后搬运器自小汽车一侧的两车轮之间平移进入汽车底部，当垂直红外感应器中的任何一个感应到有遮挡后，工控机控制后搬运器停止平移；

步骤2.5，工控机控制后搬运器开始绕着自身的中心旋转，使得后搬运器一侧上与夹臂组件处于同一侧的两个垂直红外传感器都进入车底；

步骤2.6，工控机接收到两个垂直红外线传感器感应到遮挡的信号后，工控机控制后搬运器停止旋转，后搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线平行，工控机记录此时的时间为t₁；

步骤2.7，工控机控制后搬运器继续向着小汽车底部向匀速平移，当4个垂直红外线传感器全部检测到有遮挡时，后搬运器完全进入车底；

步骤2.8，当垂直红外线传感器检测到遮挡由4个变为2个时，后搬运器开始从小汽车的另一侧的底部移动出来，工控机控制后搬运器停止运动，并记录此时的时间为t₂，通过工控机计算出小汽车的宽度为后搬运器的行驶路程，即为t₂时刻到t₁时刻所行驶的路程s，s＝v×(t₂-t₁),其中v为后搬运器行驶的速度，此时后搬运器的一侧恰好移动出小汽车的另一侧的车底；

步骤2.9，工控机控制后搬运器反向平移，平移的路程为小汽车宽度减去后搬运器宽度的一半，此时，后搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线重合，即后搬运器从小汽车的另一侧返回到小汽车纵向轴线的路程x,可得

其中，s为后搬运器行驶的路程，即为小汽车的宽度，l为后搬运器的纵向中心线位置到垂直红外线传感器的同侧纵向连线的距离，此时后搬运器与小汽车的纵向轴线对中完成。

这样可以十分精确快速地使得后搬运器实现与小汽车的纵向轴线的对中。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3的具体控制步骤如下：

步骤3.1，后搬运器已经找到小汽车的纵向轴线，工控机确认完成纵向自动对中，开始进行小汽车的后车轮轴线对中，后搬运器开始寻找小汽车的后车轮轴线位置；

步骤3.2，工控机控制位于夹臂组件中心轴线位置的2个水平红外线传感器开启，并且控制后搬运器沿着汽车纵向轴线向后匀速平移；

步骤3.3，当水平红外线传感器记录到信号由无遮挡状态变为有遮挡状态时，后搬运器的夹臂组件的中心轴线经过小汽车的后车轮的前边缘，工控机记录此时的时间为t₃，并且控制后搬运器继续向后平移；

步骤3.4，当水平红外传感器记录到信号由有遮挡状态变为无遮挡状态时，后搬运器夹臂组件的中心轴线经过小汽车的后车轮的后边缘，工控机记录此时的时间为t₄，并且控制后搬运器停止移动；

步骤3.5，由t₃时刻到t₄时刻的时间内，后搬运器行驶的路程为水平红外感应器高度上，小汽车后车轮圆周上的弦长，其中间位置即为后车轮轴线位置，工控机计算得到该弦长的一半，得

其中y后搬运器反向移动至小汽车的后轮轴线的距离，u为后搬运器在t₃时刻到t₄时刻之间的速度，控制后搬运器反向运动至小汽车的后车轮轴线位置，则后搬运器与小汽车的后车轮对中完成。

这样可以十分精确快速地使得后搬运器实现与小汽车的后车轮的对中。

作为本发明的进一步改进，所述步骤4的具体控制步骤如下：

步骤4.1，前搬运器按照智能车库中心信息处理***指令，自动行驶至小汽车附近；

步骤4.2，前搬运器与后搬运器进行匹配，后搬运器的工控机将小汽车的纵向轴线位置信息发送至前搬运器的工控机，前搬运器的工控机接受到位置信息，并控制前搬运器进行原地的姿态调整；

步骤4.3，前搬运器的工控机控制前搬运器进行原地旋转，使前搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线重合；

步骤4.4，前搬运器的工控机控制前搬运器进行纵向的平移，由小汽车的前方进入小汽车的底部；

步骤4.5，前搬运器的工控机控制前搬运器上的水平红外线传感器打开。当水平红外线传感器记录到信号由无遮挡状态变为有遮挡状态时，前搬运器的夹臂组件的中心轴线恰好经过小汽车的前车轮的前边缘，工控机记录此时的时间为t₅，并且控制前搬运器继续向后平移；

步骤4.6，当前搬运器上的水平红外传感器记录到信号由有遮挡状态变为无遮挡状态时，前搬运器的夹臂组件的中心轴线恰好经过小汽车的前车轮的后边缘，前搬运器的工控机记录此时的时间为t₆，并且控制前搬运器停止移动；

步骤4.7，前搬运器的工控机控制前搬运器反向平移，平移的路程为小汽车宽度减去前搬运器宽度的一半，此时，前搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线重合，得

其中y前搬运器反向移动至小汽车的后轮轴线的距离，u为后搬运器在时刻t₄到时刻t₆之间的速度，控制后搬运器反向运动至小汽车的后车轮轴线位置，前搬运器完成小汽车的前车轮的对中。

这样可以十分精确快速地使得前搬运器实现与小汽车的前车轮的对中。

附图说明

图1为本发明中搬运器与小汽车对中成功的结构示意图。

图2为本发明中搬运器的结构示意图。

图3为本发明中后搬运器与小汽车的初始位置仰视图。

图4为本发明中后搬运器开始进入车底的仰视图。

图5为本发明中后搬运器开始平移的仰视图。

图6为本发明中后搬运器返回轴线的仰视图。

图7为本发明中后搬运器与小汽车的后车轮对中的仰视图。

图8为本发明中后搬运器完成和小汽车对中的仰视图。

图9为本发明中前搬运器纵向轴线对中的仰视图。

图10为本发明中前搬运器完成和小汽车对中的仰视图。

图11为本发明中对中流程图。

图12为本发明中搬运器与小汽车相对位置示意图。

图13为本发明中小汽车的车轮侧视图。

其中，1前搬运器，2小汽车，3后搬运器，4超声波传感器，5水平红外线传感器，6夹臂组件，7框架，8垂直红外线传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如图1-2所示的一种小汽车搬运器的自动对中装置，包括设置有配电盘和蓄电池的框架7，框架7的左侧和右侧中部均设置可实现对小汽车2两前轮或两后车轮的夹起和放下的夹臂组件6，框架7的顶部设置有垂直红外线传感器8，框架7的左侧和右侧均设置有水平红外线传感器5，框架7的四个侧面设置有超声波传感器4，超声波传感器4、水平红外线传感器5以及垂直红外线传感器8与设置在框架7上的工控机相连；垂直红外线传感器8安装有四个并且分别对称设置在框架7的四个对角上；水平红外线传感器5设置在夹臂组件6的对称轴线上并且靠近框架7侧面的上部；超声波传感器4在框架7的四个侧面上均设置有两个并对称分布在每个侧面的两端。

如图3-13所示的一种小汽车搬运器的自动对中装置，包括以下步骤：

步骤1，定义夹起小汽车2前轮的搬运器为前搬运器1，夹起小汽车2后的搬运器为后搬运器3。

步骤2，后搬运器3与小汽车2的纵向轴线的自动对中：

步骤2.1，小汽车2行驶到智能车库指定泊车位，按照指示停好车辆，驾驶人员离开；

步骤2.2，后搬运器3按照智能车库中心信息处理***指令，自动行驶至小汽车2的一侧，并且后搬运器3的纵向中轴线和泊车位的纵向停车线平行；

步骤2.3，后搬运器3上的工控机控制垂直红外线传感器8开启，并控制后搬运器3朝着小汽车2的车底匀速平移；

步骤2.4，后搬运器3自小汽车2一侧的两车轮之间平移进入汽车底部，当垂直红外感应器中的任何一个感应到有遮挡后，工控机控制后搬运器3停止平移；

步骤2.5，工控机控制后搬运器3开始绕着自身的中心旋转，使得后搬运器3一侧上与夹臂组件6处于同一侧的两个垂直红外传感器都进入车底；

步骤2.6，工控机接收到两个垂直红外线传感器8感应到遮挡的信号后，工控机控制后搬运器3停止旋转，后搬运器3的纵向轴线和小汽车2的纵向轴线平行，工控机记录此时的时间为t₁；

步骤2.7，工控机控制后搬运器3继续向着小汽车2底部向匀速平移，当4个垂直红外线传感器8全部检测到有遮挡时，后搬运器3完全进入车底；

步骤2.8，当垂直红外线传感器8检测到遮挡由4个变为2个时，后搬运器3开始从小汽车2的另一侧的底部移动出来，工控机控制后搬运器3停止运动，并记录此时的时间为t₂，通过工控机计算出小汽车2的宽度为后搬运器3的行驶路程，即为t₂时刻到t₁时刻所行驶的路程s，s＝v×(t₂-t₁),其中v为后搬运器3行驶的速度，此时后搬运器3的一侧恰好移动出小汽车2的另一侧的车底；

步骤2.9，工控机控制后搬运器3反向平移，平移的路程为小汽车2宽度减去后搬运器3宽度的一半，此时，后搬运器3的纵向轴线和小汽车2的纵向轴线重合，即后搬运器3从小汽车2的另一侧返回到小汽车2纵向轴线的路程x,可得

其中，s为后搬运器3行驶的路程，即为小汽车2的宽度，l为后搬运器3的纵向中心线位置到垂直红外线传感器8的同侧纵向连线的距离，此时后搬运器3与小汽车2的纵向轴线对中完成。

步骤3，后搬运器3与小汽车2的后车轮轴线自动对中：

步骤3.1，后搬运器3已经找到小汽车2的纵向轴线，工控机确认完成纵向自动对中，开始进行小汽车2的后车轮轴线对中，后搬运器3开始寻找小汽车2的后车轮轴线位置；

步骤3.2，工控机控制位于夹臂组件6中心轴线位置的2个水平红外线传感器5开启，并且控制后搬运器3沿着汽车纵向轴线向后匀速平移；

步骤3.3，当水平红外线传感器5记录到信号由无遮挡状态变为有遮挡状态时，后搬运器3的夹臂组件6的中心轴线经过小汽车2的后车轮的前边缘，工控机记录此时的时间为t₃，并且控制后搬运器3继续向后平移；

步骤3.4，当水平红外传感器记录到信号由有遮挡状态变为无遮挡状态时，后搬运器3夹臂组件6的中心轴线经过小汽车2的后车轮的后边缘，工控机记录此时的时间为t₄，并且控制后搬运器3停止移动；

步骤3.5，由t₃时刻到t₄时刻的时间内，后搬运器3行驶的路程为水平红外感应器高度上，小汽车2后车轮圆周上的弦长，其中间位置即为后车轮轴线位置，工控机计算得到该弦长的一半，得

其中y后搬运器3反向移动至小汽车2的后轮轴线的距离，u为后搬运器3在t₃时刻到t₄时刻之间的速度，控制后搬运器3反向运动至小汽车2的后车轮轴线位置，则后搬运器3与小汽车2的后车轮对中完成。

步骤4，前搬运器1与小汽车2前轮的自动对中：

步骤4.1，前搬运器1按照智能车库中心信息处理***指令，自动行驶至小汽车2附近；

步骤4.2，前搬运器1与后搬运器3进行匹配，后搬运器3的工控机将小汽车2的纵向轴线位置信息发送至前搬运器1的工控机，前搬运器1的工控机接受到位置信息，并控制前搬运器1进行原地的姿态调整；

步骤4.3，前搬运器1的工控机控制前搬运器1进行原地旋转，使前搬运器1的纵向轴线和小汽车2的纵向轴线重合；

步骤4.4，前搬运器1的工控机控制前搬运器1进行纵向的平移，由小汽车2的前方进入小汽车2的底部；

步骤4.5，前搬运器1的工控机控制前搬运器1上的水平红外线传感器5打开。当水平红外线传感器5记录到信号由无遮挡状态变为有遮挡状态时，前搬运器1的夹臂组件6的中心轴线恰好经过小汽车2的前车轮的前边缘，工控机记录此时的时间为t₅，并且控制前搬运器1继续向后平移；

步骤4.6，当前搬运器1上的水平红外传感器记录到信号由有遮挡状态变为无遮挡状态时，前搬运器1的夹臂组件6的中心轴线恰好经过小汽车2的前车轮的后边缘，前搬运器1的工控机记录此时的时间为t₆，并且控制前搬运器1停止移动；

步骤4.7，前搬运器1的工控机控制前搬运器1反向平移，平移的路程为小汽车2宽度减去前搬运器1宽度的一半，此时，前搬运器1的纵向轴线和小汽车2的纵向轴线重合，得

其中y前搬运器1反向移动至小汽车2的后轮轴线的距离，u为后搬运器3在时刻t₄到时刻t₆之间的速度，控制后搬运器3反向运动至小汽车2的后车轮轴线位置，前搬运器1完成小汽车2的前车轮的对中。

本发明中，小汽车2搬运器的整体长度应该小于小汽车2同侧两轮最小距离，宽度应该小于小汽车2异侧两轮轴线最小距离，高度应该低于汽车底盘最低处。

考虑到搬运器在小汽车2底部应具有一定的运动空间，搬运器的体积应该预留出活动余量，以方便搬运器调整自己的位置和姿态；小汽车2搬运器应该具有转向轮组件，可以实现自由的转向运动。并且应该具有装置和传感器装置，能够实时监控搬运器的运动参数，并且对搬运器的运动进行调整控制。在转向完成后，车身应该可以实现目标姿态，即万向轮组件转过一定角度，车身应该转过相同的角度；小汽车2搬运器应该具有夹臂组件6，可以实现对小汽车2的抬起、放下功能，夹臂组件6的夹持对象是汽车轮胎，对称分布于搬运器的两侧，夹臂是利用驱动电机驱动，主动臂通过链条传动带动从动臂，夹臂应该有限位装置进行保护；小汽车2搬运器可以实现从车库位到达泊车位的自动识别路径的功能，并且可以准确的停靠在泊车位需要存取的小汽车2附近位置，即指定泊车位。在抬起小汽车2后，可以自动调整姿态，沿着既定轨迹路径存取车。在行驶状态中，应该具有自动规避障碍物的功能；小汽车2搬运器可以实现任意两台之间都可以实现配对功能。所有的搬运器都应该处于同一个局域网内，受到智能车库中心的统一调配。所有搬运器的收集到的信息数据都可以实现共享，工作人员可以通过局域网单独操作任何一个搬运器。

红外传感器可以测量到直线距离内是否有物体遮挡，由有遮挡状态到无遮挡状态，或者由无遮挡状态到有遮挡状态，红外传感器输出的信号都会发生变化。工控机可以检测到红外传感器的信号变化，进而判断出搬运器一定距离内是否有物体，确定搬运器的位置和姿态信息。当搬运器完整的经过某物体的时候，红外传感器会有两个信号输出。通过这两次信号输出的时间，以及搬运器的速度，可以确定该物体在搬运器行驶方向上的长度。

超声波传感器4可以测量到直线上物体的距离。工控机可以通过超声波传感器4确定出搬运器周围物体的位置信息。由工控机程序划定安全范围，当有物体进入安全范围时，停止移动或旋转，防止碰撞。当搬运器空车状态行驶的时候，其安全距离应该是基于搬运器的外部轮廓的。当搬运器载车状态行驶的时候，其安全距离是基于搬运器上搬运的小汽车2轮廓的。此外，在自动对中的过程中，超声波传测距传感器可以有效的避免搬运器与汽车车轮发生碰撞。

工控机是搬运器的信息处理核心，主要功能有信息收集、信息处理、信息决策和信息输出。在搬运器工作过程中，工控机收集搬运器所有传感器的信息，并且对信息进行处理分析，确定搬运器的位置姿态、运动状态等多种信息。随后，根据预先存储在工控机内的程序，进行实时决策，确定搬运器的下一指令，并且将指令输出到各个驱动器内，驱动搬运器完成预期的目的。在自动对中装置和方法中，工控机主要是收集红外传感器和超声波测距传感器的信息，确定搬运器和小汽车2的相对位置，控制搬运器运动至中心轴线位置。此外，工控机还处于同一个局域网内，实现任意两个搬运器的匹配，并且受到智能车库中心处理***的调用，所有搬运器的信息都可以通过工控机实现共享。

实际使用时，小汽车行驶到智能车库指定泊车位置，按照指示停好车辆，驾驶人员离开。小汽车的纵向轴线和纵向停车线存在一定的偏差，但是在停车线内，其夹角应该小于20°，考虑最大夹角的情况，实例假设小汽车向右偏斜20°，后搬运器在小汽车左侧，此时后搬运器的纵向中轴线和纵向停车线平行，而小汽车的纵向轴线和纵向停车线存在一定夹角，后搬运器停到指定位置后，后搬运器开始自动对中；后搬运器向右匀速平移自小汽车左侧的两车轮之间平移进入汽车底部，位于后搬运器右下角的垂直红外线传感器8第一个进入车底，后搬运器在工控机的控制下绕自身中心旋转，右上角的垂直红外线传感器8第二个进入车底，即后搬运器右侧的两个垂直红外线传感器8都进入车底。

如图12所示，直线A是小汽车2左侧轮廓边缘，直线B是小汽车2右侧轮廓边缘，直线C是小汽车2纵向轴线，s为A到B的距离，可以通过s＝v×(t₂-t₁)计算得出，其中，v是后搬运器3的速度，t₁是后搬运器3的右侧两个垂直红外线传感器8连线与直线A重合的时刻，t₂是后搬运器3的右侧两个红外传感器A连线与直线B重合的时刻，距离s显然是小汽车2的宽度。

公式

中的x是B到C的距离，即后搬运器3从小汽车2右侧返回到小汽车2纵向轴线的路程，其中，s是小汽车2的宽度，l是后搬运器3轴线到后搬运器3的垂直红外线传感器8右侧连线的距离，可以视为后搬运器3的右侧两个垂直红外线传感器8的连线首先自与直线A重合的位置，向左行驶至直线B的位置，此时后搬运器3的右侧红外传感器A的连线B重合，这一段路程显然是小汽车2宽度的一半，即

然后后搬运器3实现对中，就需要后搬运器3的纵向轴线和小汽车2的纵向轴线重合，需要后搬运器3向右侧行驶l的距离，综合，后搬运器3直接向左侧行驶x距离，就可以实现后搬运器3与小汽车2的纵向轴线对中。

如图13所示，D点是后搬运器3记录时刻t₃的位置，E点是后搬运器3记录时刻t₄的位置。弦的DE距离地面的高度就是后搬运器3的水平红外线传感器5距离地面的高度，水平红外线传感器5位于后搬运器3的横向轴线位置上，要实现后搬运器3与小汽车2两个后车轮中心连线的对中，就需要水平红外线传感器5正好位于弦AB的中点，按照步骤3.5即可实现后搬运器3与小汽车2的后轮的对中；同理，通过步骤4.1-4.7可以实现前搬运器1与小汽车2前轮的对中。

至此完成前搬运器1和后搬运器3与小汽车2的前轮和后轮的对中，工控机控制夹臂组件6运转夹起小汽车2，实现后续的搬运。

本发明不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种小汽车搬运器的自动对中方法，包括设置有配电盘和蓄电池的框架，所述框架的左侧和右侧中部均设置可实现对小汽车两前轮或两后车轮的夹起和放下的夹臂组件，所述框架的顶部设置有垂直红外线传感器，所述框架的左侧和右侧均设置有水平红外线传感器，所述框架的四个侧面设置有超声波传感器，所述超声波传感器、水平红外线传感器以及垂直红外线传感器与设置在框架上的工控机相连；所述垂直红外线传感器安装有四个并且分别对称设置在框架的四个对角上；所述水平红外线传感器设置在夹臂组件的对称轴线上并且靠近框架侧面的上部；所述超声波传感器在框架的四个侧面上均设置有两个并对称分布在每个侧面的两端，其特征在于，利用一种小汽车搬运器的自动对中装置的自动对中方法包括以下步骤：

步骤1，定义夹起小汽车前轮的搬运器为前搬运器，夹起小汽车后的搬运器为后搬运器；

步骤2，后搬运器与小汽车的纵向轴线的自动对中，具体内容如下：

步骤2.1，小汽车行驶到智能车库指定泊车位，按照指示停好车辆，驾驶人员离开；

步骤2.2，后搬运器按照智能车库中心信息处理***指令，自动行驶至小汽车的一侧，并且后搬运器的纵向中轴线和泊车位的纵向停车线平行；

步骤2.3，后搬运器上的工控机控制垂直红外线传感器开启，并控制后搬运器朝着小汽车的车底匀速平移；

步骤2.4，后搬运器自小汽车一侧的两车轮之间平移进入汽车底部，当垂直红外感应器中的任何一个感应到有遮挡后，工控机控制后搬运器停止平移；

步骤2.5，工控机控制后搬运器开始绕着自身的中心旋转，使得后搬运器一侧上与夹臂组件处于同一侧的两个垂直红外传感器都进入车底；

步骤2.6，工控机接收到两个垂直红外线传感器感应到遮挡的信号后，工控机控制后搬运器停止旋转，后搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线平行，工控机记录此时的时间为t₁；

步骤2.7，工控机控制后搬运器继续向着小汽车底部向匀速平移，当4个垂直红外线传感器全部检测到有遮挡时，后搬运器完全进入车底；

步骤2.8，当垂直红外线传感器检测到遮挡由4个变为2个时，后搬运器开始从小汽车的另一侧的底部移动出来，工控机控制后搬运器停止运动，并记录此时的时间为t₂，通过工控机计算出小汽车的宽度为后搬运器的行驶路程，即为t₂时刻到t₁时刻所行驶的路程s，s＝v×(t₂-t₁),其中v为后搬运器行驶的速度，此时后搬运器的一侧恰好移动出小汽车的另一侧的车底；

步骤2.9，工控机控制后搬运器反向平移，平移的路程为小汽车宽度减去后搬运器宽度的一半，此时，后搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线重合，即后搬运器从小汽车的另一侧返回到小汽车纵向轴线的路程x,可得

其中，s为后搬运器行驶的路程，即为小汽车的宽度，l为后搬运器的纵向中心线位置到垂直红外线传感器的同侧纵向连线的距离，此时后搬运器与小汽车的纵向轴线对中完成；

步骤3，后搬运器与小汽车的后车轮轴线自动对中；

步骤4，前搬运器与小汽车前轮的自动对中。

2.根据权利要求1所述的一种小汽车搬运器的自动对中方法，其特征在于，所述步骤3的具体控制步骤如下：

步骤3.1，后搬运器已经找到小汽车的纵向轴线，工控机确认完成纵向自动对中，开始进行小汽车的后车轮轴线对中，后搬运器开始寻找小汽车的后车轮轴线位置；

步骤3.2，工控机控制位于夹臂组件中心轴线位置的2个水平红外线传感器开启，并且控制后搬运器沿着汽车纵向轴线向后匀速平移；

步骤3.3，当水平红外线传感器记录到信号由无遮挡状态变为有遮挡状态时，后搬运器的夹臂组件的中心轴线经过小汽车的后车轮的前边缘，工控机记录此时的时间为t₃，并且控制后搬运器继续向后平移；

步骤3.4，当水平红外传感器记录到信号由有遮挡状态变为无遮挡状态时，后搬运器夹臂组件的中心轴线经过小汽车的后车轮的后边缘，工控机记录此时的时间为t₄，并且控制后搬运器停止移动；

步骤3.5，由t₃时刻到t₄时刻的时间内，后搬运器行驶的路程为水平红外感应器高度上，小汽车后车轮圆周上的弦长，其中间位置即为后车轮轴线位置，工控机计算得到该弦长的一半，得

其中y后搬运器反向移动至小汽车的后轮轴线的距离，u为后搬运器在t₃时刻到t₄时刻之间的速度，控制后搬运器反向运动至小汽车的后车轮轴线位置，则后搬运器与小汽车的后车轮对中完成。

3.根据权利要求2所述的一种小汽车搬运器的自动对中方法，其特征在于，所述步骤4的具体控制步骤如下：

步骤4.1，前搬运器按照智能车库中心信息处理***指令，自动行驶至小汽车附近；

步骤4.2，前搬运器与后搬运器进行匹配，后搬运器的工控机将小汽车的纵向轴线位置信息发送至前搬运器的工控机，前搬运器的工控机接受到位置信息，并控制前搬运器进行原地的姿态调整；

步骤4.3，前搬运器的工控机控制前搬运器进行原地旋转，使前搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线重合；

步骤4.4，前搬运器的工控机控制前搬运器进行纵向的平移，由小汽车的前方进入小汽车的底部；

步骤4.5，前搬运器的工控机控制前搬运器上的水平红外线传感器打开，当水平红外线传感器记录到信号由无遮挡状态变为有遮挡状态时，前搬运器的夹臂组件的中心轴线恰好经过小汽车的前车轮的前边缘，工控机记录此时的时间为t₅，并且控制前搬运器继续向后平移；

步骤4.6，当前搬运器上的水平红外传感器记录到信号由有遮挡状态变为无遮挡状态时，前搬运器的夹臂组件的中心轴线恰好经过小汽车的前车轮的后边缘，前搬运器的工控机记录此时的时间为t₆，并且控制前搬运器停止移动；

步骤4.7，前搬运器的工控机控制前搬运器反向平移，平移的路程为小汽车宽度减去前搬运器宽度的一半，此时，前搬运器的纵向轴线和小汽车的纵向轴线重合，得

其中y前搬运器反向移动至小汽车的后轮轴线的距离，u为后搬运器在时刻t₄到时刻t₆之间的速度，控制后搬运器反向运动至小汽车的后车轮轴线位置，前搬运器完成小汽车的前车轮的对中。

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