立體循環(huán)聯(lián)合停車庫設(shè)計書

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1、立體循環(huán)聯(lián)合停車庫設(shè)計書 一、設(shè)計背景 隨著我國城鎮(zhèn)居民生活水平的不斷提高，家用汽車擁有 量也日益增多，這一點在上海表現(xiàn)的尤為突出。根據(jù)北京統(tǒng) 計年鑒數(shù)據(jù)顯示， 2015年北京車輛擁有量達(dá)到 500 萬輛，2016 年上升為 571.8 萬輛。但家用汽車在提高有車家庭生活質(zhì)量 的同時， 也帶來一系列問題， 例如環(huán)保問題、 交通秩序問題、 停車問題等。其中業(yè)主與業(yè)主之間、業(yè)主與物業(yè)服務(wù)企業(yè)之 間因為住宅小區(qū)停車問題而產(chǎn)生的矛盾與糾紛也日益增多。 這些矛盾與糾紛必須依靠一定的制度加以消除或 ?解。 由于停車位庫的不足，使得無論是老住宅區(qū)還是新建小 區(qū)，因停車難、停車亂而引發(fā)的各類社會問題都非

2、常突出， 具體表現(xiàn)為： 1. 擠占居民活動場地。 在一些居民住宅區(qū)的樓旁、路邊，甚至在綠化帶或居民 家的出入口都有車輛停放，嚴(yán)重影響居民的出行和生活。為 了搶占停車位發(fā)生爭吵而影響鄰里關(guān)系的現(xiàn)象也時有發(fā)生。 2. 居民行路安全受到威脅。 狹窄的小區(qū)通道停滿汽車，影響通行。一些小區(qū)內(nèi)車輛 隨意進(jìn)出、無序停放，車行與人行通道混行交叉，特別是在 小區(qū)醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園前的路段，老人、兒童無所適從， 難以保證行人交通安全。 3. 安全急救方面存在隱患。 由于車輛停放不當(dāng)堵塞了消防、救護(hù)通道，發(fā)生緊急情 況后消防和救護(hù)車輛無法及時到位，后果不堪設(shè)想。 4. 影響工作效能。 一些上班族為搶停車位

3、， 工作不安心， 提前、 早退下班， 影響工作。 二、創(chuàng)新構(gòu)思 為了解決停車難、停車亂等問題，本團(tuán)隊提出立體循環(huán) 聯(lián)合式車庫的設(shè)計方案，此設(shè)計方案由三個模塊組成，各部 分的主要功能如下： （1）垂直循環(huán)車庫模塊 電機(jī)帶動鏈條，其上直接連接有底座，底座上安裝向上 移動便可取下的存車板，鏈條可帶動存車板從地面帶到最高 處， 并且可轉(zhuǎn)一周。 首先用于小程度的存車， 可以存 3-4 輛； 存車較多時（ 4 輛以上），還用于提高車的位置，方便轉(zhuǎn)移到 平臺進(jìn)行存放。 （2）轉(zhuǎn)移裝置 用于將垂直循環(huán)車庫的車轉(zhuǎn)移到平臺上，在程序的操控 下可以進(jìn)行叉爪的伸縮，來抓取存放車輛的存車板；抓取后 可以升降來提升

4、或降低車的位置；可以水平旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)車的 轉(zhuǎn)移。 （3）平臺車庫 鏈條帶動有存車板的底座，進(jìn)行輪周轉(zhuǎn)動，存取車時， 程序帶動鏈條， 使停車板轉(zhuǎn)到叉爪的位置， 接受或轉(zhuǎn)移車輛。 根據(jù)以上設(shè)計思路，本立體循環(huán)聯(lián)合式由垂直循環(huán)車庫 模塊、車輛轉(zhuǎn)移模塊、水平車庫模塊等三部分組成。 三、創(chuàng)新設(shè)計的運動原理及運動分析 1. 垂直循環(huán)車庫模塊 該模塊實現(xiàn)停車和抬車功能。由支撐架、電機(jī)、四齒撥 片、鏈條、脈沖計數(shù)器和存車板組成。存車板在鏈條的帶動 下可以做輪周運動。 電機(jī)軸伸長連接四齒撥片， 電機(jī)轉(zhuǎn)一圈， 帶動四齒撥片， 撥動脈沖計數(shù)器四次， 由程序記錄脈沖次數(shù)。 當(dāng)需要存車時，車主按下有空位的存車

5、按鈕，程序記下 存車號。若是號碼位于循環(huán)立體存車模塊上，程序控制電機(jī) 帶動鏈條轉(zhuǎn)動，將此號碼的存車板轉(zhuǎn)至地面，方便車主停車 到板， 同時程序記錄脈沖計數(shù)器的脈沖次數(shù)。 之后，反方向， 相同的脈沖次數(shù)下，程序帶動電機(jī)，轉(zhuǎn)過相同的圈數(shù)，鏈條 轉(zhuǎn)動，存車板帶著車轉(zhuǎn)至原來位置，進(jìn)行存車。 2. 車輛轉(zhuǎn)移模塊 該模塊實現(xiàn)將車輛在垂直循環(huán)車庫和平臺循環(huán)車庫之 間的轉(zhuǎn)移。由電機(jī)、四齒撥片、伸縮脈沖計數(shù)器、制止脈沖 計數(shù)器、叉爪盤、叉爪、旋轉(zhuǎn)電機(jī)和轉(zhuǎn)盤組成。 當(dāng)車主選取的停車位置在平臺上時，循環(huán)立體裝置將車 提升至合適高度。 一開始收縮的叉爪由電機(jī)帶動，往前伸到底座和存車板 之間。 叉爪伸長時， 第

6、一次碰到伸縮脈沖計數(shù)器， 程序識別， 繼續(xù)伸長，到合適長度后，會再次碰到伸縮脈沖計數(shù)器，此 時程序再次識別，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動，停止伸長。同時，另一叉 爪伸到平臺車庫上的底座與存車板之間。 程序控制電機(jī)提升叉爪，使存車板抬起離開底座束縛。 電機(jī)帶動叉爪盤升高時，到合適高度，會碰到制止脈沖計數(shù) 器，程序識別，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，不再上升。同理，當(dāng)下降時， 到合適高度，也會碰到制止脈沖計數(shù)器，停止下降。 當(dāng)升高到合適高度制止后，程序控制電機(jī)收縮叉爪盤上 的兩個叉爪。收縮時，會第一次碰到伸縮脈沖計數(shù)器，程序 識別，繼續(xù)收縮，當(dāng)收縮到合適長度，會第二次碰到伸縮脈 沖計數(shù)器，程序識別，停止電機(jī)運行，停止收縮。

7、 之后，轉(zhuǎn)移模塊水平逆時針旋轉(zhuǎn) 180 度。底層旋轉(zhuǎn)電機(jī) 的軸外伸，連接一個四齒撥片，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈撥動 4 次脈沖 計數(shù)器。 測定 N 次脈沖后轉(zhuǎn)移模塊的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過 180 度。當(dāng)轉(zhuǎn) 移模塊開始旋轉(zhuǎn)時，程序開始記錄脈沖計數(shù)器的脈沖次數(shù)， 當(dāng)?shù)竭_(dá) N 次，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤不再旋轉(zhuǎn)，叉爪盤轉(zhuǎn)過 180 度，叉手轉(zhuǎn)過 180 度。 程序控制電機(jī)使叉爪外伸到平臺上的底座的正上方。同 上面的叉爪伸縮，到平臺上的存車板的底座正上方，程序識 別到第二次脈沖計數(shù)器的脈沖會停止伸縮。 叉爪伸到平臺上的存車板的底座正上方后，緩緩下降叉 爪上的有車輛的存車板，將存車板放到底座上。緩緩收縮叉 爪到原來位置。這

8、樣完成了車輛的存放。由于叉爪同時伸縮 和抬起，另一叉爪上有一個空的存車板，只需要參照上述步 驟，順時針回轉(zhuǎn) 180 度，將存車板放到垂直循環(huán)車庫即可。 四、與相近產(chǎn)品的異同與創(chuàng)新 本作品利用自動化的機(jī)械裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)車主停車自己 到位的停車方式。專項適合小區(qū)停車，且停車位置多，且占 地面積較小。解決了小區(qū)業(yè)主車輛多，停車位占地面積大， 價格昂貴且數(shù)量不能滿足需要的問題。 1.循環(huán)立體結(jié)構(gòu)。進(jìn)行少輛車的停放，還可以用于提高 車的位置，進(jìn)行車輛轉(zhuǎn)移。由脈沖計數(shù)器的脈沖次數(shù)，精準(zhǔn) 控制轉(zhuǎn)過的角度，實現(xiàn)車輛的精準(zhǔn)定位。鏈條上的底座會安 穩(wěn)的停放存車板，存車板只需要上抬便可取出。由脈沖計數(shù) 器記錄脈沖

9、次數(shù)，每次脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)過四分之一圈，較精準(zhǔn)控 制底座與存車板的轉(zhuǎn)動位置。 2.轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)。 由于零件的鏈接不夠牢固， 只能放在地面， 實際可放在平臺車庫，更加節(jié)約占地面積。車庫鏈條上的底 座會安穩(wěn)的停放存車板，存車板只需要上抬便可取出。存車 板上存車，實現(xiàn)存車板的互換，便可實現(xiàn)循環(huán)立體裝置與平 臺車庫的車輛互相轉(zhuǎn)移。叉爪上升便可抬起存車板，離開底 座。叉爪的上升會碰到制止脈沖開關(guān)，精準(zhǔn)控制上升距離。 叉爪的伸縮由脈計數(shù)開關(guān)精準(zhǔn)的控制伸縮的距離，實現(xiàn)車輛 的存取。 3. 平臺車庫。底層不占用地面空間，可以是行車道，節(jié) 約了占地面積。 也由脈沖計數(shù)器控制轉(zhuǎn)動的距離， 精準(zhǔn)定位 五、可行性分析

10、隨著社會飛速發(fā)展，城市、社區(qū)空間逐漸擁擠，近年來 越來越多的小汽車進(jìn)入城市普通家庭，如何解決汽車停放問 題已經(jīng)成為一個不容忽視的問題。 “汽車易買， 車位難求”“ 有車方知停車難” ，這是許多有車族發(fā)出的由衷感慨。小區(qū) 停車難成了一個不可忽視的社會問題。 針對此問題本團(tuán)隊設(shè)計了一種立體垂直聯(lián)立式車庫機(jī) 械裝置模型，該模型依托慧魚組件，利用傳感器技術(shù)、自控 技術(shù)、機(jī)械傳動等技術(shù)構(gòu)建出立體車庫模型。本作品設(shè)備成 本少，整個立體車庫充分利用立體空間， 用很小的占地面積， 實現(xiàn)多輛車的停放，可適用于小區(qū)。使用便捷性高，社會需 求量大，未來有較好的發(fā)展前景。本作品克服了小區(qū)停車過 程中存在的安全隱患、占地面積大、停車?yán)щy等缺點，為停 車提供了一種更方便、安全的自動化實現(xiàn)裝置模型。 【參考文獻(xiàn)】 [1] 慧魚創(chuàng)新模型制作實驗指導(dǎo)書 [M]. Fischertechnik 出 版. [2] 慧魚機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實驗指導(dǎo)書 [M] [3] 朱世強，王宣銀 .機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用 [M]. 浙江大學(xué)出版 社， 2001： 1-2. [4] 楊鋒 .JJR1 型機(jī)器人運動學(xué)分析及其控制系統(tǒng)的研究 [D]. 蘭州：蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 .2006： 6-8. [5] 熊有倫 .機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版 社， 1996： 6-7.