褚營(yíng)鋒 張棉好 陸寅豪

摘 要：針對(duì)目前國(guó)內(nèi)私家車輛的成倍增長(zhǎng)、小區(qū)建設(shè)之初規(guī)劃相對(duì)滯后等因素，不少小區(qū)的停車難，車輛亂停亂放，私搭亂蓋占公共用地等一系列問(wèn)題，本課題設(shè)計(jì)的"立式側(cè)墻壁停車庫(kù)"采取立體式建造的方式，可以在有限的位置上建造多個(gè)停車庫(kù)，并利用智能控制停車系統(tǒng)將車輛從停車場(chǎng)入口自動(dòng)停入相應(yīng)車庫(kù)內(nèi)。

關(guān)鍵詞：立式車庫(kù)；智能傳輸系統(tǒng)；自動(dòng)化；樓側(cè)墻壁

Abstract： In view of the factors such as the multiplying growth of private cars in our country at present， the relatively lagged planning at the beginning of the construction of residential areas， the difficulty of parking in many residential areas， the random parking of vehicles and the occupation of public land by private buildings， etc. The "vertical building parking garage" designed in this paper can be used to build more than one parking garage in a limited position， which is suitable for building walls near residential buildings. The intelligent control parking system is used to automatically park the vehicle from the entrance of the parking lot into the corresponding garage.

Keywords： vertical garage； Intelligent transmission system； Automation； side wall；

1 引言

隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，以及汽車生產(chǎn)成本和價(jià)格的下降且個(gè)人購(gòu)車消費(fèi)水平的提高，我國(guó)私家車數(shù)量快速增長(zhǎng)。據(jù)估計(jì)，2020年我國(guó)汽車保有量將達(dá)到2.7億輛，這些車輛將主要集中在全國(guó)各大中城市。隨著汽車大眾消費(fèi)時(shí)代的到來(lái)，城市中停車難的問(wèn)題日益突出，并成為當(dāng)今社會(huì)的一大熱點(diǎn)問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)私家車輛的成倍增長(zhǎng)（圖1）、小區(qū)建設(shè)之初規(guī)劃相對(duì)滯后等因素，不少小區(qū)的停車難，車輛亂停亂放（圖2），私搭亂蓋占公共用地等一系列問(wèn)題，本課題設(shè)計(jì)的“立式智能運(yùn)輸居民樓側(cè)墻壁停車庫(kù)裝置”能有效改善這一狀況，節(jié)約占地面積，提高效率。

2 總體方案設(shè)計(jì)

本課題所研制的立式側(cè)墻壁停車裝置，采用墻面式多車位的停車庫(kù)（3），在停車庫(kù)前面有轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)（1）、車輛輸送機(jī)構(gòu)（2）和車輛初始停放臺(tái)（4），如圖3所示，其中，車輛初始停放臺(tái)（4）用于待入庫(kù)的車輛的停放，轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)（1）的功用是將停在初始停放臺(tái)的車輛抬起一定高度，使車輛脫離初始停放臺(tái)后，進(jìn)行左右和上下移動(dòng)至停車庫(kù)（3）的空位；在轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)（1）上還設(shè)計(jì)有車輛輸送機(jī)構(gòu)（2），車輛輸送機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)前后方向的運(yùn)動(dòng)，以將車輛推進(jìn)停車庫(kù)（3）。本課題所研究的立式智能運(yùn)輸居民樓式側(cè)墻壁停車裝置，利用轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)和車輛輸送機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了待停放的車輛前后、左右及上下三個(gè)方向的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了多車在停車庫(kù)內(nèi)的自動(dòng)停放。如若將車輛從停車庫(kù)內(nèi)移出，動(dòng)作順序則相反。

3 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，是將車輛從車輛初始停放臺(tái)提升至停車庫(kù)的相應(yīng)空位上，轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)待停放車輛的左右和上下移動(dòng)，左右方向的移動(dòng)由左右電機(jī)（1）、導(dǎo)向滑道（2）和托運(yùn)平臺(tái)（3）實(shí)現(xiàn)，左右電機(jī)（1）分別安裝在導(dǎo)向滑道（2）的左右兩端，并利用帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)托運(yùn)平臺(tái)（3）沿著導(dǎo)向滑道進(jìn)行左右方向的運(yùn)動(dòng)，上下方向的移動(dòng)由上拉支撐柱（4）、上拉電機(jī)（5）實(shí)現(xiàn)，上拉支撐住（4）固定與托運(yùn)平臺(tái)上，上拉電機(jī)（5）安裝于上拉支撐住（4）的頂部，通過(guò)上拉電機(jī)帶動(dòng)車輛輸送機(jī)構(gòu)（6）來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的上下移動(dòng)，如圖4所示。

3.2車輛輸送機(jī)構(gòu)

車輛輸送機(jī)構(gòu)，是將車輛從車輛初始停放臺(tái)輸送到中間位置，而后等轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)到達(dá)空余車位前方時(shí)，再將車輛從中間位置輸送到多車位車庫(kù)車輛輸送機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)帶停放車輛的前后運(yùn)動(dòng)，前后運(yùn)動(dòng)由輸送平臺(tái)（1）、滑塊導(dǎo)軌（2）、微型電機(jī)（3）、導(dǎo)軌電機(jī)支撐架（4）實(shí)現(xiàn)，輸送平臺(tái)（1）安裝于導(dǎo)軌電機(jī)支撐架（4）內(nèi)側(cè)，滑塊導(dǎo)軌（2）滑塊安裝于輸送平臺(tái)（1）左右兩側(cè)的凹槽內(nèi)，導(dǎo)軌安裝于導(dǎo)軌電機(jī)支撐架（4）內(nèi)側(cè)，利用裝與導(dǎo)軌電機(jī)支撐架（4）底部的微型電機(jī)（3）的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的前后運(yùn)動(dòng)，整個(gè)裝置放置在防雨罩（5）內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)如圖6中所示。

輸送過(guò)程工作原理如下：

工位1：齒輪電機(jī)1正向旋轉(zhuǎn)，齒輪電機(jī)2同步同向旋轉(zhuǎn)，將輸送平臺(tái)伸出。

工位2：齒輪電機(jī)1反向旋轉(zhuǎn)，齒輪電機(jī)2同步反向旋轉(zhuǎn)，直至輸送平臺(tái)回到中間位置。

工位3：齒輪電機(jī)2繼續(xù)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)輸送平臺(tái)反向伸出進(jìn)入車庫(kù)。

工位4：出輪電機(jī)2正向旋轉(zhuǎn)，齒輪電機(jī)1同步正向旋轉(zhuǎn)，直至輸送平臺(tái)回到中間位置。

工位5：輸送過(guò)程完畢。

3.3多車位停車庫(kù)

多車位停車庫(kù)，是接受車輛輸送機(jī)構(gòu)送過(guò)來(lái)的車輛，停放至相應(yīng)的空余車位車位，車庫(kù)數(shù)量可以任意設(shè)計(jì)（4個(gè)及以上），停車位設(shè)計(jì)成于車輛輸送裝置相對(duì)應(yīng)的凹槽形狀。

3.4車輛初始停放臺(tái)

車輛初始停放臺(tái)，主要用于讓車輛停放到預(yù)定初始位置，停放臺(tái)設(shè)計(jì)成于車輛輸送裝置相對(duì)應(yīng)的凹槽形狀，如圖9所示。如圖10所示。

4.控制裝置設(shè)計(jì)

4.1控制流程

本停車裝置的控制過(guò)程如圖11所示。

4.2 操作過(guò)程

居民將車輛停放在車庫(kù)停放區(qū)域，人在離開(kāi)車輛后，通過(guò)操作車庫(kù)外的觸摸屏，發(fā)送對(duì)應(yīng)空余的車庫(kù)號(hào)碼的停車入庫(kù)指令，傳動(dòng)裝置系統(tǒng)收到指令后開(kāi)始運(yùn)行，停靠車底的兩根底板托住車輛的輪胎，將整輛車緩慢托起，通過(guò)電機(jī)的帶動(dòng)鏈輪，經(jīng)過(guò)水平、垂直平移將車輛運(yùn)輸進(jìn)相應(yīng)的車庫(kù)中，并利用車庫(kù)地面的限位裝置，來(lái)防止車輛移動(dòng)，消除可能發(fā)生的危險(xiǎn)。當(dāng)居民想要取車時(shí)，通過(guò)操作車庫(kù)外的觸摸屏后，傳動(dòng)裝置便會(huì)將車運(yùn)送原先的?？课恢茫奖憔用裾业阶约旱能囕v。具體控制裝置如圖12所示，上面顯示了數(shù)字鍵和三個(gè)操作健。數(shù)字鍵是用來(lái)輸入數(shù)字的，“save”鍵是存車的操作鍵，“clr”鍵是退格鍵，車主如果輸錯(cuò)數(shù)字可以用這個(gè)鍵來(lái)倒退，“get”鍵是取車的操作鍵。以取車為例，因?yàn)槊總€(gè)車庫(kù)都有對(duì)應(yīng)的車庫(kù)號(hào)碼，車主只要將車停到指定位置，通過(guò)使用數(shù)字鍵來(lái)輸入想要停放的車庫(kù)號(hào)碼，然后按“save”鍵后，運(yùn)輸裝置便會(huì)啟動(dòng)，自動(dòng)將車運(yùn)送到立式車庫(kù)里。反之亦然，取車只需要再次輸入停放車輛車庫(kù)號(hào)碼，按“get”鍵，就能取車了。

5.創(chuàng)新點(diǎn)

（1）立式車庫(kù)節(jié)省占地面積，方便舊小區(qū)車庫(kù)進(jìn)行再改造?？蓪?shí)現(xiàn)在單位面積內(nèi)停放更多車輛。

（2）通過(guò)觸摸屏控制，操作界面簡(jiǎn)單，車輛停放規(guī)定區(qū)域后，只需一鍵操作便能完成所有動(dòng)作。

（3）自動(dòng)化運(yùn)輸，車輛停車將更為便捷。

（4）停車規(guī)劃更為智能，快速、準(zhǔn)確、可靠，避免停車不規(guī)范、新手停車?yán)щy等現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

褚營(yíng)鋒（1998.03-），大學(xué)本科，在校學(xué)生，從事數(shù)控加工和工業(yè)機(jī)器人方面的學(xué)習(xí)。