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2019全國3D大賽12周年精英聯賽國賽

作品：智能泊車AGV

獎項：國賽一等獎

參賽院校：常熟理工學院       

參賽方向：數字工業設計大賽

團隊名稱：凌境噴射機

指導老師：張凱   

團隊成員：韓剛 杜鵬輝 董旭升 林翊 楊月    

隨著汽車保有率的提高以及城市的快速發展，城市中心的停車空間緊缺問題亟待解決。

設計理念：受AGV理念啟發，本項目研究建立智能搬運小車的基本模型并在進行優化后，做出實物小車，確保能使小車能在遙控、自動光電導航兩種模式下實現多方向的智能移動，且能準確的通過伸縮車身拖帶車輛停放到準確位置。

小車整車裝配

1. 全向抽屜式車身

2. 絲桿升降組

3. 縱向主動導軌

4. 橫向齒條式滑軌

5. 麥輪系

6. 車輪支承機構

7. 控制單元及導航系統

全向抽屜式車身

為實現小車的整體化伸縮功能，車身采用三層式半包圍設計，分別是：

1. 內層承載層（灰色，內部機構固定）

2. 中間移動層（藍色，分為上下兩部分，上部可與下部相對豎直方向移動，下部與內層縱向固定，可橫向相對位移，動力源：橫向齒條式滑軌）

3. 外層支承層（紅色，與中間層上部橫向固定，可縱向相對位移，動力源：縱向主動導軌  ;  與內層通過抬升系統豎直方向位移，動力源：絲桿抬升系統）

絲桿抬升系統

小車抬升裝置采用可伸縮式聯動絲桿抬升機，通過中央電機傳遞動力，經過多級減速機及蝸桿機構，以使舉升絲杠獲得穩定的大扭矩動力，將汽車抬離地面。

創新點與亮點

創新點：利用中間層車身的雙邊雙層設計，實現了僅三層車身（兩個相對面）的無干涉全向相對位移。

豎直方向動力源絲桿升降機，直接連接內層車身與外層車身，將負荷轉移至強度最大的內層，且與麥輪鄰近，將可能產生的彎矩降至最低。

半包圍抽屜式車身極大地提高了伸縮及承載的穩定性，多軌道設計亦可作為加強筋，提升車身的抗彎矩能力。

亮點：支撐鎖緊機構與水平面傾斜40度，在水平力下卡緊車輪下側，當車輪壓緊機構中央的壓板時，壓板通過齒條、鏈輪二級傳動，鏈條連接第一個直線彈簧并通過第二個直線彈簧帶動兩側夾板內收以適應不同寬度的輪胎，并緊緊卡住輪胎側面，防止小車側行時因慣性帶來的滑移，當機構離開車輪時，齒輪通過扭力彈簧及直線彈簧自動回正與車輪接觸面覆蓋合成橡膠，增大與輪胎間的摩擦，提升可靠性。

智能換電兩種搬運模式：智能泊車AGV搭載兩塊鋰電池，并獨立供電，當其一電量耗盡時，向調度中心發出請求換電信號并使用另一塊鋰電池供電，待換電處空閑時，駛至換電處，只需外層車身縱向展開，即可自行更換滿電電池。

除支承車輪的搬運模式外，智能泊車AGV也可借助車抬板直接抬升汽車。商場附近的無人停車場可實現系統聯動，在夜間等停車場空閑時段，泊車AGV接受調度至地下庫房搬運貨物，極大地提高了停車場-商場倉庫的運作效率，大幅降低機器人成本。

縱向主動導軌與橫向齒條式滑軌

馬達驅動的絲桿式導軌滑塊沿小車豎向滑動，帶動絲桿升降機構及豎向固定在升降機構上的外層車身向前推送，并通過持續的直線力將車輪支承機構壓緊在車輪內側，以卡緊汽車。

橫向伸縮動力源采用步進電機驅動的齒輪齒條式滑軌，齒條部分與中間層車身固定，橫向伸縮時帶動中間層車身相對內層橫向移動，改變小車寬度以適應不同尺寸的家用車。

作品優化

與第一代泊車AGV相比，采用整體式車身伸縮結構，承載穩定性有了大幅提升，車身厚度減至僅12cm，低于家用轎車最小離地間隙標準智能化換電。兩種搬運模式，采用國內最先進的無標識激光導航，更加美觀化，產品化。

專家點評：作品針對當下典型問題進行創新研究，立足于市場，具有很好的實用性和可開發價值。