立體循環(huán)聯(lián)合停車庫(kù)設(shè)計(jì)書

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1、立體循環(huán)聯(lián)合停車庫(kù)設(shè)計(jì)書 一、設(shè)計(jì)背景 隨著我國(guó)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(diǎn)在上海表現(xiàn)的尤為突出。根據(jù)北京統(tǒng) 計(jì)年鑒數(shù)據(jù)顯示， 2015年北京車輛擁有量達(dá)到 500 萬(wàn)輛，2016 年上升為 571.8 萬(wàn)輛。但家用汽車在提高有車家庭生活質(zhì)量 的同時(shí)， 也帶來(lái)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?yàn)樽≌^(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(kù)的不足，使得無(wú)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(huì)問題都非

2、常突出， 具體表現(xiàn)為： 1. 擠占居民活動(dòng)場(chǎng)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(zhēng)吵而影響鄰里關(guān)系的現(xiàn)象也時(shí)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(wú)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(wú)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(wú)法及時(shí)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(duì)提出立體循環(huán) 聯(lián)合式車庫(kù)的設(shè)計(jì)方案，此設(shè)計(jì)方案由三個(gè)模塊組成，各部 分的主要功能如下： （1）垂直循環(huán)車庫(kù)模塊 電機(jī)帶動(dòng)鏈條，其上直接連接有底座，底座上安裝向上 移動(dòng)便可取下的存車板，鏈條可帶動(dòng)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(shí)（ 4 輛以上），還用于提高車的位置，方便轉(zhuǎn)移到 平臺(tái)進(jìn)行存放。 （2）轉(zhuǎn)移裝置 用于將垂直循環(huán)車庫(kù)的車轉(zhuǎn)移到平臺(tái)上，在程序的操控 下可以進(jìn)行叉爪的伸縮，來(lái)抓取存放車輛的存車板；抓取后 可以升降來(lái)提升

4、或降低車的位置；可以水平旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)車的 轉(zhuǎn)移。 （3）平臺(tái)車庫(kù) 鏈條帶動(dòng)有存車板的底座，進(jìn)行輪周轉(zhuǎn)動(dòng)，存取車時(shí)， 程序帶動(dòng)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(jì)思路，本立體循環(huán)聯(lián)合式由垂直循環(huán)車庫(kù) 模塊、車輛轉(zhuǎn)移模塊、水平車庫(kù)模塊等三部分組成。 三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)原理及運(yùn)動(dòng)分析 1. 垂直循環(huán)車庫(kù)模塊 該模塊實(shí)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(jì)數(shù)器和存車板組成。存車板在鏈條的帶動(dòng) 下可以做輪周運(yùn)動(dòng)。 電機(jī)軸伸長(zhǎng)連接四齒撥片， 電機(jī)轉(zhuǎn)一圈， 帶動(dòng)四齒撥片， 撥動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)器四次， 由程序記錄脈沖次數(shù)。 當(dāng)需要存車時(shí)，車主按下有空位的存車

5、按鈕，程序記下 存車號(hào)。若是號(hào)碼位于循環(huán)立體存車模塊上，程序控制電機(jī) 帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，將此號(hào)碼的存車板轉(zhuǎn)至地面，方便車主停車 到板， 同時(shí)程序記錄脈沖計(jì)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(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)過(guò)相同的圈數(shù)，鏈條 轉(zhuǎn)動(dòng)，存車板帶著車轉(zhuǎn)至原來(lái)位置，進(jìn)行存車。 2. 車輛轉(zhuǎn)移模塊 該模塊實(shí)現(xiàn)將車輛在垂直循環(huán)車庫(kù)和平臺(tái)循環(huán)車庫(kù)之 間的轉(zhuǎn)移。由電機(jī)、四齒撥片、伸縮脈沖計(jì)數(shù)器、制止脈沖 計(jì)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(tái)上時(shí)，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(dòng)，往前伸到底座和存車板 之間。 叉爪伸長(zhǎng)時(shí)， 第

6、一次碰到伸縮脈沖計(jì)數(shù)器， 程序識(shí)別， 繼續(xù)伸長(zhǎng)，到合適長(zhǎng)度后，會(huì)再次碰到伸縮脈沖計(jì)數(shù)器，此 時(shí)程序再次識(shí)別，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，停止伸長(zhǎng)。同時(shí)，另一叉 爪伸到平臺(tái)車庫(kù)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(dòng)叉爪盤升高時(shí)，到合適高度，會(huì)碰到制止脈沖計(jì)數(shù) 器，程序識(shí)別，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不再上升。同理，當(dāng)下降時(shí)， 到合適高度，也會(huì)碰到制止脈沖計(jì)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(gè)叉爪。收縮時(shí)，會(huì)第一次碰到伸縮脈沖計(jì)數(shù)器，程序 識(shí)別，繼續(xù)收縮，當(dāng)收縮到合適長(zhǎng)度，會(huì)第二次碰到伸縮脈 沖計(jì)數(shù)器，程序識(shí)別，停止電機(jī)運(yùn)行，停止收縮。

7、 之后，轉(zhuǎn)移模塊水平逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 180 度。底層旋轉(zhuǎn)電機(jī) 的軸外伸，連接一個(gè)四齒撥片，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈撥動(dòng) 4 次脈沖 計(jì)數(shù)器。 測(cè)定 N 次脈沖后轉(zhuǎn)移模塊的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò) 180 度。當(dāng)轉(zhuǎn) 移模塊開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，程序開始記錄脈沖計(jì)數(shù)器的脈沖次數(shù)， 當(dāng)?shù)竭_(dá) N 次，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤不再旋轉(zhuǎn)，叉爪盤轉(zhuǎn)過(guò) 180 度，叉手轉(zhuǎn)過(guò) 180 度。 程序控制電機(jī)使叉爪外伸到平臺(tái)上的底座的正上方。同 上面的叉爪伸縮，到平臺(tái)上的存車板的底座正上方，程序識(shí) 別到第二次脈沖計(jì)數(shù)器的脈沖會(huì)停止伸縮。 叉爪伸到平臺(tái)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(lái)位置。這

8、樣完成了車輛的存放。由于叉爪同時(shí)伸縮 和抬起，另一叉爪上有一個(gè)空的存車板，只需要參照上述步 驟，順時(shí)針回轉(zhuǎn) 180 度，將存車板放到垂直循環(huán)車庫(kù)即可。 四、與相近產(chǎn)品的異同與創(chuàng)新 本作品利用自動(dòng)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(xiàng)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(jià)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(jì)數(shù)器的脈沖次數(shù)，精準(zhǔn) 控制轉(zhuǎn)過(guò)的角度，實(shí)現(xiàn)車輛的精準(zhǔn)定位。鏈條上的底座會(huì)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(jì)數(shù) 器記錄脈沖

9、次數(shù)，每次脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)四分之一圈，較精準(zhǔn)控 制底座與存車板的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)際可放在平臺(tái)車庫(kù)，更加節(jié)約占地面積。車庫(kù)鏈條上的底 座會(huì)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(shí)現(xiàn)存車板的互換，便可實(shí)現(xiàn)循環(huán)立體裝置與平 臺(tái)車庫(kù)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(huì)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(jì)數(shù)開關(guān)精準(zhǔn)的控制伸縮的距離，實(shí)現(xiàn)車輛 的存取。 3. 平臺(tái)車庫(kù)。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(jì)數(shù)器控制轉(zhuǎn)動(dòng)的距離， 精準(zhǔn)定位 五、可行性分析

10、隨著社會(huì)飛速發(fā)展，城市、社區(qū)空間逐漸擁擠，近年來(lái) 越來(lái)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(gè)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(gè)不可忽視的社會(huì)問題。 針對(duì)此問題本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種立體垂直聯(lián)立式車庫(kù)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(dòng)等技術(shù)構(gòu)建出立體車庫(kù)模型。本作品設(shè)備成 本少，整個(gè)立體車庫(kù)充分利用立體空間， 用很小的占地面積， 實(shí)現(xiàn)多輛車的停放，可適用于小區(qū)。使用便捷性高，社會(huì)需 求量大，未來(lái)有較好的發(fā)展前景。本作品克服了小區(qū)停車過(guò) 程中存在的安全隱患、占地面積大、停車?yán)щy等缺點(diǎn)，為停 車提供了一種更方便、安全的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)裝置模型。 【參考文獻(xiàn)】 [1] 慧魚創(chuàng)新模型制作實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 [M]. Fischertechnik 出 版. [2] 慧魚機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 [M] [3] 朱世強(qiáng)，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(yùn)動(dòng)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.