本發明涉及機械運動控制系統領域，更具體地，一種新型載車板運動控制系統。

背景技術：

車輛無處停放的問題是城市的社會、經濟、交通發展到一定程度產生的結果，隨著人們生活水平的提高，擁有汽車人數和個人擁有汽車數量的急劇攀升和泊車位有限的矛盾越來越突出，立體車庫成為了解決問題的有效方法。

早前的立體車庫有一個顯著的缺點，在已停放的汽車的車位上層或后方需停放或取出車輛時，需要將已停放的汽車先行移出讓出地方才能在上層或后方泊車或取車，否則便無法利用上層或后方的車位。如要移動已停放的汽車則需車主親自駕駛或車鑰匙交給車庫管理人員，這樣會給車主帶來不便或者給不法分子帶來偷配鑰匙的可乘之機，而且在如此狹窄的空間內移動車輛或避讓其他車輛容易造成汽車碰撞或刮花。

隨著技術的發展，立體車庫的種類越來越多，其中以升降橫移式的立體車庫應用最為廣泛。多層升降橫移式立體停車庫采用卷筒、滑輪和鋼絲繩進行升降，在整個機構中有交流減速橫移電機和升降電機、鋼絲繩、停車位框架、搬運器和橫移導軌等。它的運行原理是取上層車時，將下層車板移開留出空位。該設備下層為左右橫移，上層為上下升降。該種車庫的特點是占地面積少，耗能低，但是智能化程度最高，對地基、消防要求很高，車位造價高，而且下層車位的左右橫移需要同時移動整排載車板。

中國專利公開號cn101205768a公開了一種前移旋轉避讓型載車裝置，包括承載車輛的載車板以及控制載車板運動的控制器，所述載車板與地面之間設有限定載車板在與地面平行的平面內沿縱向直線-圓弧-橫向直線型軌跡運動的導向機構，載車板的底部設有驅動載車板沿所述運動軌跡移動的動力裝置，所述動力裝置與控制器電連接。該發明很好的解決了上述問題，但是該發明的裝置結構復雜，在移動板與載車板之間、中介板與移動板之間、中介板與載車板之間、移動板與導軌之間、后擋板與移動板之間均設有用于限定運動的裝置，需要多次實現多個連接的鎖定與解除鎖定，給維修工作帶來一定困難，影響該裝置的使用壽命。而且載車板完成橫向直線的移動后，其后端面與車位側壁的距離不夠大，有導致車輛刮花的可能。

因此，有必要對現有技術的載車板運動控制系統進行改進。

技術實現要素：

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種不足，提供一種結構簡單、易于維護。

為了解決上述存在的技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種新型載車板運動控制系統，設置于載車板并控制載車板在與地面平行的平面內沿第一直線-圓弧-第二直線的軌跡運動，包括設置于載車板底部并順序連接的內側驅動輪、驅動系統、外側驅動輪，所述內側驅動輪和外側驅動輪在驅動系統控制下共同驅動載車板沿第一直線軌跡運動，載車板到達第一直線與圓弧交點時，內側驅動輪開始空轉，外側驅動輪在驅動系統控制下單獨驅動載車板沿圓弧軌跡運動，載車板到達圓弧與第二直線交點時，內側驅動輪停止空轉，與外側驅動輪在驅動系統控制下共同驅動載車板沿第二直線軌跡運動。

本發明的新型載車板運動控制系統采用驅動動力與軌道定位相結合的方法，減少定位連接失效的情形，通過控制內側驅動輪的運動狀態來實現載車板在與地面平行的平面內沿第一直線-圓弧-第二直線的軌跡運動的目的。當內側驅動輪與外側驅動輪均與驅動系統連接時，由于內側驅動輪與外側驅動輪具有相同的驅動速度而且兩者的中心軸重合使得載車板沿直線運動；當內側驅動輪開始空轉、外側驅動輪單獨與驅動系統連接時，外側驅動輪單獨驅動使得載車板繞圓弧圓心沿圓弧軌跡運動。

所述新型載車板運動控制系統還包括設置于載車板底部的轉向從動輪和設置于地面的轉向從動輪運動軌道，載車板沿圓弧軌跡運動時所述轉向從動輪在轉向從動輪運動軌道上運行，因此內側驅動輪被抬高而發生空轉。

為了準確限定載車板作圓弧運動的軌跡，所述新型載車板運動控制系統還包括連接載車板與地面的旋轉位置控制系統，載車板作圓弧運動的過程中，載車板與地面通過旋轉位置控制系統連接，限定圓弧軌跡的圓心，使得載車板的走位更為準確，有利于實現智能控制。

為保證外側驅動輪在載車板沿直線運動時其瞬時線速度與直線保持平行、在載車板沿圓弧運動時其瞬時線速度與圓弧軌跡相切，所述旋轉位置控制系統的旋轉軸與內側驅動輪或外側驅動輪的中心軸在同一垂直于地面的平面內。

所述旋轉位置控制系統包括連接于載車板內側的旋轉機構和設置于地面的定位機構，所述旋轉機構與定位機構在載車板沿圓弧和/或第二直線運動時扣合，扣合時旋轉位置控制系統的旋轉軸穿過圓弧圓心。定位機構的設置限定了圓弧軌跡的圓心，當旋轉機構與定位機構扣合時，載車板便在外側驅動輪的驅動下繞圓弧圓心運動，外側驅動輪的驅動作用與旋轉位置控制系統的定位作用幫助載車板完成圓弧軌跡的運動。

載車板沿圓弧軌跡運動過程中旋轉機構與定位機構扣合，為保證旋轉機構在該過程難以脫離定位機構，所述旋轉機構與載車板通過滑塊機構連接，所述滑塊機構包括相互連接的橫移控制滑軌和橫移控制滑塊，所述橫移控制滑軌前部連接于載車板內側、后部懸空設置，所述橫移控制滑塊與旋轉機構連接。載車板沿圓弧軌跡旋轉到位時，旋轉機構保持與定位機構扣合，載車板在內側驅動輪與外側驅動輪的共同作用下通過橫移控制滑軌與橫移控制滑塊的相對滑動完成第二直線軌跡的運動。在進入第二直線軌跡運動之前旋轉機構不需要與定位機構解除扣合，即旋轉機構從同一方向與定位機構扣合或解除扣合，使得兩者之間的定位關系更為準確有效。

旋轉機構連接于橫移控制滑塊，為保證載車板沿圓弧軌跡運動時旋轉機構與載車板之間相對固定即橫移控制滑塊與橫移控制滑軌之間不發生相對滑動，所述新型載車板運動控制系統還包括設置于載車板內側的橫向移動位置控制系統，所述橫向移動位置控制系統控制橫移控制滑塊的運動。當載車板沿圓弧軌跡運動時，橫向移動位置控制系統與橫移控制滑塊連接，當載車板沿第二直線軌跡運動時，橫向移動位置控制系統脫離橫移控制滑塊。

載車板沿直線運動時，為保證載車板嚴格按照直線行走，設置于載車板底部的起支撐作用的輪子的中心軸最好與內側驅動輪或外側驅動輪的中心軸平行；載車板沿圓弧運動時，設置于載車板底部的起支撐作用的輪子的中心軸又需要與瞬時線速度垂直。為同時滿足上述條件，所述新型載車板運動控制系統還包括設置于載車板底部的直行前走輪系統和轉彎前走輪系統，所述直行前走輪系統的中心軸與外側驅動輪的中心軸相互平行，所述轉彎前走輪系統的每個輪子的中心軸穿過圓弧圓心。當載車板沿直線運動時，直行前走輪系統作為從動輪起支撐作用；當載車板沿圓弧運動時，轉彎前走輪系統作為從動輪起支撐作用。采用直行前走輪系統與轉彎前走輪系統的相互切換對于重型設備更為有效。

本發明與現有技術相比較有如下有益效果：本發明的新型載車板運動控制系統采用驅動動力與軌道定位相結合的方法，通過控制內側驅動輪的運動狀態來實現載車板在與地面平行的平面內沿第一直線-圓弧-第二直線的軌跡運動的目的，從而減少軌道引導的作用，減少通過限定連接的方式定位，大幅減少連接失效的概率，保證了機器的壽命，易于維護。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是載車板的運行軌跡示意圖；

圖3是旋轉機構與定位機構扣合時的結構示意圖；

圖4是本發明的局部放大圖；

附圖標記說明：內側驅動輪100，外側驅動輪200，驅動系統300，轉向從動輪410，轉向從動輪運動軌道420，旋轉位置控制系統500，旋轉機構510，定位機構520，橫移控制滑軌610，橫移控制滑塊620，橫向移動位置控制系統700，直行前走輪系統800，轉彎前走輪系統900，第一直線a，圓弧b，第二直線c。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的；附圖中描述位置關系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細說明。

如圖1~4所示，一種新型載車板運動控制系統，設置于載車板并控制載車板在與地面平行的平面內沿第一直線a-圓弧b-第二直線c的軌跡運動，包括設置于載車板底部并順序連接的內側驅動輪100、驅動系統300、外側驅動輪200，所述內側驅動輪100和外側驅動輪200在驅動系統300控制下共同驅動載車板沿第一直線軌跡運動，載車板到達第一直線與圓弧交點時，內側驅動輪100脫離驅動系統300，外側驅動輪200在驅動系統300控制下單獨驅動載車板沿圓弧軌跡運動，載車板到達圓弧與第二直線交點時，內側驅動輪100重新連接驅動系統300，與外側驅動輪200在驅動系統300控制下共同驅動載車板沿第二直線軌跡運動。

本發明的新型載車板運動控制系統采用驅動動力與軌道定位相結合的方法，減少定位連接失效的情形，通過控制內側驅動輪100的運動狀態來實現載車板在與地面平行的平面內沿第一直線-圓弧-第二直線的軌跡運動的目的。當內側驅動輪100與外側驅動輪200均與驅動系統300連接時，由于內側驅動輪100與外側驅動輪200具有相同的驅動速度而且兩者的中心軸重合使得載車板沿直線運動；當內側驅動輪100開始空轉、外側驅動輪200單獨與驅動系統300連接時，外側驅動輪200單獨驅動使得載車板繞圓弧圓心沿圓弧軌跡運動。

所述新型載車板運動控制系統還包括設置于載車板底部的轉向從動輪410和設置于地面的轉向從動輪運動軌道420，載車板沿圓弧軌跡運動時所述轉向從動輪410在轉向從動輪運動軌道420上運行，因此內側驅動輪100被抬高而發生空轉。

為了準確限定載車板作圓弧運動的軌跡，所述新型載車板運動控制系統還包括連接載車板與地面的旋轉位置控制系統500，載車板作圓弧運動的過程中，載車板與地面通過旋轉位置控制系統500連接，限定圓弧軌跡的圓心，使得載車板的走位更為準確，有利于實現智能控制。

為保證外側驅動輪200在載車板沿直線運動時其瞬時線速度與直線保持平行、在載車板沿圓弧運動時其瞬時線速度與圓弧軌跡相切，所述旋轉位置控制系統500的旋轉軸與內側驅動輪100或外側驅動輪200的中心軸在同一垂直于地面的平面內。

所述旋轉位置控制系統500包括連接于載車板內側的旋轉機構510和設置于地面的定位機構520，所述旋轉機構510與定位機構520在載車板沿圓弧和/或第二直線運動時扣合，扣合時旋轉位置控制系統500的旋轉軸穿過圓弧圓心。定位機構520的設置限定了圓弧軌跡的圓心，當旋轉機構510與定位機構520扣合時，載車板便在外側驅動輪200的驅動下繞圓弧圓心運動，外側驅動輪200的驅動作用與旋轉位置控制系統500的定位作用幫助載車板完成圓弧軌跡的運動。

載車板沿圓弧軌跡運動過程中旋轉機構510與定位機構520扣合，為保證旋轉機構510在該過程難以脫離定位機構520，所述旋轉機構510與載車板通過滑塊機構連接，所述滑塊機構包括相互連接的橫移控制滑軌610和橫移控制滑塊620，所述橫移控制滑軌610前部連接于載車板內側、后部懸空設置，所述橫移控制滑塊620與旋轉機構510連接。載車板沿圓弧軌跡旋轉到位時，旋轉機構510保持與定位機構520扣合，載車板在內側驅動輪100與外側驅動輪200的共同作用下通過橫移控制滑軌610與橫移控制滑塊620的相對滑動完成第二直線軌跡的運動。在進入第二直線軌跡運動之前旋轉機構510不需要與定位機構520解除扣合，即旋轉機構510從同一方向與定位機構520扣合或解除扣合，使得兩者之間的定位關系更為準確有效。

旋轉機構510連接于橫移控制滑塊620，為保證載車板沿圓弧軌跡運動時旋轉機構510與載車板之間相對固定即橫移控制滑塊620與橫移控制滑軌610之間不發生相對滑動，所述新型載車板運動控制系統還包括設置于載車板內側的橫向移動位置控制系統700，所述橫向移動位置控制系統700控制橫移控制滑塊620的運動。當載車板沿圓弧軌跡運動時，橫向移動位置控制系統700與橫移控制滑塊620連接，當載車板沿第二直線軌跡運動時，橫向移動位置控制系統700脫離橫移控制滑塊620。

載車板沿直線運動時，為保證載車板嚴格按照直線行走，設置于載車板底部的起支撐作用的輪子的中心軸最好與內側驅動輪100或外側驅動輪200的中心軸平行；載車板沿圓弧運動時，設置于載車板底部的起支撐作用的輪子的中心軸又需要與瞬時線速度垂直。為同時滿足上述條件，所述新型載車板運動控制系統還包括設置于載車板底部的直行前走輪系統800和轉彎前走輪系統900，所述直行前走輪系統800的中心軸與外側驅動輪200的中心軸相互平行，所述轉彎前走輪系統900的每個輪子的中心軸穿過圓弧圓心。當載車板沿直線運動時，直行前走輪系統800作為從動輪起支撐作用；當載車板沿圓弧運動時，轉彎前走輪系統900作為從動輪起支撐作用。采用直行前走輪系統800與轉彎前走輪系統900的相互切換對于重型設備更為有效。

本發明新型載車板運動控制系統的運行過程：在驅動系統300控制下，內側驅動輪100和外側驅動輪200共同驅動載車板沿第一直線運動，該過程中直行前走輪系統800起支撐作用；當載車板到達第一直線與圓弧交點時，轉向從動輪410運動至轉向從動輪運動軌道420上，抬高內側驅動輪100使其離地并空轉，旋轉位置控制系統500的旋轉機構510與定位機構520扣合，直行前走輪系統800800切換至轉彎前走輪系統900，外側驅動輪200單獨驅動載車板沿圓弧軌跡運動；當載車板到達圓弧與第二直線交點時，轉向從動輪410離開轉向從動輪運動軌道420，內側驅動輪100重新著地，轉彎前走輪系統900切換至直行前走輪系統800，橫向移動位置控制系統700脫離橫移控制滑塊620，內側驅動輪100與外側驅動輪200共同驅動載車板沿第二直線運動，橫移控制滑軌610隨載車板相對橫移控制滑塊620滑動。當載車板返回時，以上動作反向執行一遍。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。