姚海龍　李天翼　朱哲浩

摘 要：隨著我國城市化的進(jìn)程加快，人們的出行方式也不斷地發(fā)生變化，自行車，電動自行車是人們的主要的出行方式，然而，在人口密集的，空間狹小的老舊小區(qū)電動車，摩托車，自行車停車難的問題也越來越嚴(yán)重，而且電動自行車，摩托車，自行車的安全還是停留在用戶車鎖的階段，失竊現(xiàn)象也時有發(fā)生，老舊小區(qū)的電動車由于需要充電，都集中在小區(qū)單元門口或者是一層窗口處引線充電，造成消防通道被堵，出行不便等問題，而且存在著很大的火災(zāi)隱患。因此，如何在狹小的老舊小區(qū)經(jīng)過改造或者在已有空間充足的情況下，設(shè)計一種裝置最大化的利用已有的空間來實(shí)現(xiàn)對電動車，自行車，摩托車的有序停放并解決相應(yīng)的充電問題，安全問題顯得尤為重要。

電動自行車，摩托車的停放存在很多不穩(wěn)定因素，如：單層停放比較占用空間;電動自行車和摩托車重量較重，不方便固定;隨意停車，亂占消防通道，私建的鐵皮棚多被堆放易燃雜物，甚至四處私接、亂拉電線，存在著消防安全隱患;電動自行車，摩托車的安全問題;小區(qū)內(nèi)停車擁擠且相互干擾，易引發(fā)鄰里糾紛，從而影響到居民和諧。因此，本文所設(shè)計的裝置設(shè)立在老舊小區(qū)的矮層建筑上方，如自行車停車棚、小區(qū)公告欄等，旨在解決電動自行車，摩托車的停放一系列的實(shí)際問題。其主要為鋼架結(jié)構(gòu)，使用電機(jī)為裝置提供動力，成本低廉，該裝置的使用方法簡便，停車時使用者只需將車推上停車板，踩下鎖車裝置即可離開，方便簡單，采用鋼架結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計，便于更換部件，組裝便捷無需花費(fèi)太長時間，且解決了老舊小區(qū)的電動車停放對場地、安全、可充電的需求，因此本裝置的實(shí)用化的可能性很高。

關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計; 有序停放; 出行方式

一.項(xiàng)目研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題

本文針對老舊小區(qū)場地特點(diǎn)和停放特點(diǎn)，旨在研發(fā)一種能夠保證電動自行車，摩托車穩(wěn)定及安全并充分利用空間等多重功能的電動自行車、摩托車停放裝置，隨著機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高、全自動、可充電、存儲量大的新型停車裝置的需求也日益明顯，而這一裝置旨在有效地解決老舊老區(qū)電動車停車難的一系列停車問題。項(xiàng)目研究內(nèi)容是進(jìn)行該智能立體停車庫的設(shè)計，主要分為四大部分：

（1）控制器：控制整體的運(yùn)行，程序儲存在其中。

（2）原動機(jī)：原動機(jī)為整體裝置提供動力，主要由馬達(dá)組成。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)承載車輛，固定車輛。

（4）傳動機(jī)構(gòu)：傳動機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)指定位置。

其結(jié)構(gòu)設(shè)計為由支撐架、固定裝置、充電裝置、升降裝置、空間存取裝置和控制部分六個部分組成。支撐架是由鋼材構(gòu)成在低矮樓面上起到支撐車輛和安全防護(hù)作用。固定裝置是裝在載車板里面，它是由固定踏板、解鎖裝置和具有柔性材料的固定擋板組成。當(dāng)車輛放到載車板上時，用腳踩固定踏板適當(dāng)調(diào)整電動車固定擋板的松緊，當(dāng)電動車穩(wěn)定即可。取車時腳踩解鎖裝置，下面的鋸齒狀的固定解除，彈簧將其拉開固定擋板，取出車即可。充電裝置在載車板上，當(dāng)手動插上充電插頭運(yùn)送到支撐架的固定位置與載車板上插頭接上后便通電。升降裝置是利用螺旋桿升降機(jī)構(gòu)將載車板從地面升到車架上，從車架降到地面實(shí)現(xiàn)存取車輛。空間存取裝置是將車輛從車架上利用叉車原理將載車板通過三維空間運(yùn)動存、取到固定的支架位置?？刂撇糠纸Y(jié)合各個裝置，起到準(zhǔn)確存、取車的作用。

擬解決的關(guān)鍵問題：本文的設(shè)計方向確立為縱向發(fā)展，將電動車縱向 重疊起來停放，并且利用機(jī)電一體化，自動控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)智能充電，自動化停、取車的功能。該立體智能電動停車庫不同于現(xiàn)在的電動車停車架，其采用立體的形式，可對空間更有效的利用，有效的解決老舊小區(qū)電動車亂停放的問題。

二.項(xiàng)目研究與實(shí)施的基礎(chǔ)條件

（1）虛擬樣機(jī)建立

針對每一功能，設(shè)計相應(yīng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，并建立作品的三維虛擬樣機(jī)模型。虛擬樣機(jī)模型是利用SolidWorks機(jī)械建模軟件建立停車平臺模型，然后根據(jù)停車平臺來確定各個機(jī)構(gòu)的具體尺寸，完成不同零件之間的配合約束，建立立體停車場的裝配圖后初步確定整個停車架的尺寸，建立征集框架模型。在征集框架模性的基礎(chǔ)上，建立其他模塊，最終逐步完成作品的征集裝配體建立。

（2）控制系統(tǒng)的設(shè)計

由于立體智能停車場需要定點(diǎn)到具體的車位，工作時對各模塊工作時序有嚴(yán)格要求，各個動作需要較高執(zhí)行精度，而且需要實(shí)現(xiàn)對車輛的安全有保證，實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互功能，因此對該機(jī)械，軟件控制，系統(tǒng)功能提出較高的要求。我們采用基于物聯(lián)網(wǎng)的智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作。

（3）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計

機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊分別為整體支撐模塊、夾車固定模塊、升降模塊、車輛存取模塊，四大模塊相互配合，完成對電動車的停車、取車的過程。支撐架建立在低矮的建筑物上方，其上方有兩層，主要作用是支撐電動車。夾車固定模塊功能為當(dāng)有電動車停車時，便可將電動車固定在板面上，防止電動車在存、取的時晃動或者偏倒發(fā)生危險。

升降模塊功能是當(dāng)電動車在固定板上夾緊后，通過升降模塊將電動車從地面運(yùn)送到低矮建筑物頂面。當(dāng)要取車時電動車從車架上取下，通過升降模塊從建筑物頂面運(yùn)送到地面方便取車。 存取模塊是通過空間三維運(yùn)動結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確的將電動車存、取到相應(yīng)的車架上或者是升降裝置上。

三、項(xiàng)目實(shí)施方案

經(jīng)過小組成員的仔細(xì)分析研究之后，設(shè)計思路選定為是在原有小區(qū)已有矮層建筑的上方，例如：老舊小區(qū)自行車棚，公告棚上方或者是已有空地，例如小汽車停車位、公共空閑活動區(qū)域等，只占用較小的地面空間來實(shí)現(xiàn)電動自行車的有序停放，通過搭建空中鋼架結(jié)構(gòu)并分層分間將電動車放置每個隔間中，并利用取車架的橫向、縱向、豎向移動來取出或者停放至相應(yīng)的停車位。此外我們還將設(shè)計相應(yīng)的停車板，在停車板上面設(shè)計電動自行車、摩托車的夾持裝置和電動自行車的充電裝置。最后構(gòu)建相應(yīng)的軟件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)停車、取車、充電、安全警報等一系列功能， 從而解決老舊小區(qū)電動車停放的一系列的問題。

四、結(jié)論

目前已根據(jù)上述設(shè)計方案設(shè)計出實(shí)物，并按照上述項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果取得良好成績，達(dá)到了預(yù)期效果。能夠有效的節(jié)約空間，方便了人們的生活，并且市場應(yīng)用廣泛。

參考文獻(xiàn)：

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[3]智能停車場系統(tǒng)關(guān)鍵模塊研究與設(shè)計[D]. 葛紅豆.南京理工大學(xué) 2017

作者簡介：

姚海龍，男，漢族，籍貫：江蘇鹽城，出生：2000-2-23，機(jī)電工程學(xué)院，本科在讀，研究方向：電氣工程及其自動化

李天翼，男，漢族，籍貫：湖北十堰，出生：1999-10-2，機(jī)電工程學(xué)院，本科在讀，研究方向：電氣工程及其自動化

朱哲浩，男，漢族，籍貫：浙江嘉興，出生：2000-7-31，機(jī)電工程學(xué)院，本科在讀，研究方向：電氣工程及其自動化

*項(xiàng)目名稱：基于solidworks的智能立體停車場設(shè)計 項(xiàng)目編號：S202011798002

經(jīng)費(fèi)預(yù)算? ?項(xiàng)目資金支出：1.5萬元

（1） 設(shè)備購置物：5000元

（2） 材料費(fèi)：3000元

（3） 加工費(fèi)：1000元

項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)來源于《基于solidworks的智能停車場項(xiàng)目》

（武漢東湖學(xué)院? ?湖北? ?武漢? ?430212）