（广西科技大学鹿山学院，广西 柳州 545616）
【基金项目】2017年度大学生创新创业训练计划项目“慧鱼立体停车库模型研究与设计”结题成果之一：项目编号：201713639010
摘要：停车困难的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30~40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，机械式立体停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。本文通过慧鱼机器人创意组合模型对立体式车库模型研究与设计，为立体车库设计提供一定的参考依据。
关键词：立体车库 慧鱼创意模型 研究与设计
一、前言
2017年“人工智能”受广大人民关注，随着人工智能的不断发展，对新一代的大学生动手能力、创新能力和综合素质的要求越来越高。创新性人才的培养成为各教育工作者的艰巨任务与使命。本文结合大学生创新创业项目，借用大学生创新创业项目平台，开展创新性实践，促进自身创新能力的提高。
二、立体车库简介
立体车库是用来最大量存取储放车辆的机械或机械设备系统，与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不准停位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。
三、慧鱼创意组合模型简介
慧鱼创意组合模型主要有组合包、培训模型、工业模型三大系列，涵盖了机械、电子、控制、气动、汽车技术、能源技术和机器人技术等领域和高新学科，利用工业标准的基本构件（机械元件/电气元件/气动元件），辅以传感器、控制器、执行器和软件的配合，运用设计构思和实验分析，可以实现任何技术过程的还原，更可以实现工业生产和大型机械设备操作的模拟，从而为实验教学、科研创新和生产流水线可行性论证提供了可能，世界知名的德国西门子、德国宝马、美国IBM等一大批著名公司都采用慧鱼模型来论证生产流水线。
四、TXT机器人编程控制器ROBOPro编程软件介绍
RoboPro编程软件是慧鱼公司推出的图形化、模块化编程软件，与智能接口配套使用，语言简洁、直观、易懂，能够实现对模型的实时控制。它采用图形化编程 语言，运用形象、直观的图标来表示运行的程序。用户界面清晰简洁，主界面如图1所示。其中，工作区是编制控制程序的场所;菜单栏里包含着软件的各类操作命令；工具条中存放着常用的重要操作命令，包括初始化、开始/停止、连线等;工具箱里包含了编制控制程 序时的功能模块，编程时只需用鼠标按住所需的模块将其拖入工作区，并做相应设置，按控制要求将各个模块连接好，就可以实现对模型各种复杂运动的控制。运用该软件编制控制程序方便快捷，无需手工输入大量的代码，极大地缩短了程序的编制和调试周期，有利于设计人员各种设计意图的快速实现和各种设计思想的对比优化。
图1 ROBOPro编程软件截图
五、系统结构与控制要求
立体车库基本结构形状为摩天轮旋转式，旋转式立体车库的机械部分主要为车位旋转框架、车辆停取架和安全防护装置等，电气控制部分由慧鱼创意组合模型配套的TXT机器人编程控制器和其配套的电控器件合理使用。
系统实现通过车位旋转电机的控制对车辆进行上升和下降，以及车辆安全的检测等功能。存入车辆时，TXT机器人编程控制器得到的位置信息自动匹配离库门最近车位，车位以最短时间到达停车位后，车辆停取架的指定安全位置后，司机离开车库，等待下一步存车操作；取出车辆时，输入取车车位号，TXT机器人编程控制器得到的位置信息自动匹配最佳取车方案，车位旋转电机启动，在TXT机器人编程控制器下使车位旋至停车位，停取架控制车辆至库门位置，司机驱车离开车库。本文仅对一台摩天旋转立体车库进行了控制系统设计，仅包含 8 个可存放车辆到库位。旋转式立体车库实物结构如图2：
图2 旋转式立体车库
六、控制系统软件控制流程设计
1. 立体车库控制系统主程序设计
TXT控制系统主要实现车位旋转、停取架的旋转和伸缩、车位位置及运行状态的检测和存取车操作。系统控制主流程图如图3所示。
图3 立体车库控制系统主流程图
2.车库存放、取出车辆程序设计
存放车辆流程：系统检测是否存在故障，如果有故障，停止运行程序，代人工排除故障后，正常进行下一步程序，系统判断是否停车位上车辆停满，若检测空车位为0，则提示车位已满，不进行下部程序，若检测存在空车位，车位旋转电机旋转车位到停车位，库门判断司机离开车后，提起车辆到停车位，并对车辆进行编号。车辆停取架把车辆放到车位后，返回初始位置，如图4所示。
图4 存放车辆流程
图5 取出车辆流程
取出车辆流程：司机输入车辆编码，先判断车辆停取架上是否有车，若有车辆，停止运行。若无车辆，此车辆车位旋转电机旋转车位到停车位，车辆停取架旋转到停车位，提取车辆到库门，待车辆停取架停稳后，发出提示声，司机可驾驶车辆离开，车辆停取架回到初始状态，如图5所示。
七、结语
智能化立体旋转停车库，充分利用了创新智能，可用TXT机器人编程控制器图形化编程控制车库完成：寻找车位——停放车辆——寻找车辆——提取车辆等功能。旋转立体停车库为地下工作，彻底实现人车分流，确保人身安全和解决车辆占地问题。旋转立体车库以省地、方便、经济、灵活、可靠为特点。可以以此机电设备为平台，加入大数据、人工智能等核心科技，使之更加人性化、智能化、符合未来停车问题解决方案。
参考文献
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[2]蒯苏苏 陈寒松 孙明权 吴动波 张 闯 杨 君. 慧鱼智能化立体旋转停车库的创新设计[J]. 机电工程技术, 2013
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[4]贺拥军 杨承超 周绪红 刘永健. 立体车库的结构形式及应用与发展[J].建筑科学与工程学报,2009
[5]曲凌.慧鱼创意机器人设 计与实践教程 ［M］.上海交通大学出版社，2010
[6]邱宣怀. 机械设计（第四版）[M]. 北京:高等教育出版社 ,2011
作者简介：
兰晶（1986年—），女，仫佬族，广西柳州人，广西科技大学鹿山学院讲师，硕士，主要从事语言学、智能机械研究；
李扬中（1997年—），男，汉族，湖南平江人，广西科技大学鹿山学院15级电子专业在读本科生；
黄诗雨（1997年—）男，汉族，福建南平人，广西科技大学鹿山学院15级产品设计专业在读本科生。
论文作者:兰晶,李扬中,黄诗雨
论文发表刊物:《知识-力量》2018年3月上
论文发表时间:2018/5/15
标签：车辆论文; 车位论文; 模型论文; 车库论文; 停车位论文; 机器人论文; 立体车库论文; 《知识-力量》2018年3月上论文;