一種汽車試驗用轉向機器人的製作方法

2023-06-11 04:47:46 1

專利名稱：一種汽車試驗用轉向機器人的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車試驗自動駕駛裝置領域，涉及一種能夠代替駕駛員進行汽車試驗的轉向機器人裝置，具體而言涉及一種汽車試驗用轉向機器人。
背景技術：
在汽車整車試驗領域中，常需要對汽車的轉向角度和轉向速度進行嚴格控制，如操作穩定性試驗、ABS匹配試驗等。這些試驗往往汽車速度高，轉向角度大，試驗的危險性極大，容易對人類駕駛員的人身造成傷害；同時對轉向角度和轉向速度的約束比較嚴格，人類駕駛員的個人人為因素對試驗結果會造成很大的影響，因此在這些試驗中有必要採用自動轉向機器人代替人類駕駛員對汽車方向盤進行操作。 對此類轉向機器人裝置的要求是1)、結構簡單，能夠安裝在汽車室內的狹小空間內；2)、無需對整車及方向盤結構進行改造，可直接安裝；3)、能夠適應不同尺寸大小的方向盤；5)、方向盤轉角和速度控制簡單，定位精度高。現有一種變傳動比轉向裝置，其專利號為02264154. 8的中國實用新型專利，提出了一種新結構的轉向裝置，該裝置有二個十字軸總成，一個十字軸總成的一端為連接叉，另一端為軸套，另一個十字軸總成的一端為連接盤，軸套套接在花鍵軸叉上。利用十字軸式萬向節的傳動特性，保證車輛在高速直線行駛時具有較大角傳動比，在全轉向時具有較小的平均角傳動比，這樣滿足車輛轉向系即靈活又不太靈敏的要求，而且在全轉向時總全是不到一圈，減輕了司機的勞動強度，還可以將二個或多個十字軸式萬向節串聯起來，解決空間和結構受限制的問題。這種結構的缺點是需要對車輛進行改裝，適應性較差，無法滿足試驗快速安裝的要求。

發明內容
為克服現有技術中的不足，本發明的目的是提供一種汽車試驗用轉向機器人，其能夠在不對車輛進行任何改裝的基礎上，安裝在試驗車的駕駛室內，適應不同直徑的方向盤，並能夠根據試驗要求控制轉向的角度和速度。為解決上述技術問題，實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現—種汽車試驗用轉向機器人，包括一用於將汽車試驗用轉向機器人固定在駕駛員座位上的安裝支架，所述安裝支架上設置有驅動機構，所述驅動機構連接有傳動機構，所述傳動機構連接有方向盤固定器，所述驅動機構由交流伺服電機級聯減速電機組成，所述減速電機包括一輸出軸，所述傳動機構包括第一^h字軸總成和第二十字軸總成，所述第一^h字軸總成的一端連接所述輸出軸，另一端通過一齒形花鍵軸連接所述第二十字軸總成，所述第二十字軸總成連接一連接軸固定座；所述方向盤固定器包括三個支撐臂，所述的每個支撐臂上設置有一 c形夾緊座，所述c形夾緊座的一臂上設置有壓緊塊，所述支撐臂連接一長度可調的螺杆，所述螺杆固連在所述連接軸固定座上。進一步的，所述安裝支架包括一對限位支杆、一對支架側板、一電機支板、一活動支板、一對螺桿頭轉軸、一對支架固定板和一底板；所述的一對支架固定板分別安裝在所述底板的兩側，所述的一對支架側板分別固定在所述的一對支架固定板上，所述的一對支架側板上對稱開設有一對弧形轉軸槽和支杆槽，所述的一對螺桿頭轉軸一個可活動的設置在所述的一對弧形轉軸槽內、另一個固定在所述的一對支架側板之間，所述活動支板設置在所述的一對螺桿頭轉軸上，所述電機支板設置在所述活動支板上，所述的一對限位支杆分別設置在所述的一對支杆槽內，所述減速電機的機身設置在所述的一對限位支杆之間，並所述輸出轉軸的一端設置在所述電機支板內。本發明具有以下有益效果I.本發明的汽車試驗用轉向機器人通過支架固定板和底板固定在駕駛員座位上，活動支板可以通過螺桿頭轉軸在弧形轉軸槽轉動，調節減速機的輸出軸與汽車方向盤的夾角。2.減速機的輸出軸直接驅動第一十字軸總成，通過齒形花鍵軸驅動第二十字軸總成，利用十字軸式萬向節的傳動特性，可以降低減速機的輸出軸和汽車方向盤旋轉軸的同 軸度要求。3.方向盤固定器由三個支撐臂組成，每個支撐臂由C形夾緊座和壓緊塊組成，C形夾緊座與連接軸固定座之間安裝長度可調的螺杆，調節螺杆的長度，適應不同直徑大小的方向盤。調節螺杆至適當長度後，收緊壓緊塊的螺母，夾緊方向盤。4.在驅動方式上，採用交流伺服電機驅動的方式，改變伺服電機驅動器的給定脈衝的頻率和個數，實現方向盤轉向控制中的位置和位置的控制。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本發明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。


圖I為本發明的汽車試驗用轉向機器人的後視圖。圖2為圖I中A-A的剖視圖。圖中標號說明I、伺服電機，2、減速電機，3、限位支杆，4、支架側板，5、電機支板，
6、活動支板，7、螺桿頭轉軸，8、輸出軸，9、第一^h字軸總成，10、第二十字軸總成，11、齒形花鍵軸，12、連接軸固定座，13、螺杆，14,C形夾緊座，15、壓緊塊，16、支架固定板，17、底板，18、弧形轉軸槽，19、支杆槽,20、支撐臂。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的技術實施過程做進一步說明。參見圖I、圖2所示，一種汽車試驗用轉向機器人，包括一用於將汽車試驗用轉向機器人固定在駕駛員座位上的安裝支架，所述安裝支架上設置有驅動機構，所述驅動機構連接有傳動機構，所述傳動機構連接有方向盤固定器，所述驅動機構由交流伺服電機I級聯減速電機2組成，所述減速電機2包括一輸出軸8，所述傳動機構包括第一十字軸總成9
和第二十字軸總成10,所述第--h字軸總成9的一端連接所述輸出軸8,另一端通過一齒形
花鍵軸11連接所述第二十字軸總成10，所述第二十字軸總成10連接一連接軸固定座12 ；所述方向盤固定器包括三個支撐臂20，所述的每個支撐臂20上設置有一 C形夾緊座14，所述C形夾緊座14的一臂上設置有壓緊塊15，所述支撐臂20連接一長度可調的螺杆13，所述螺杆13固連在所述連接軸固定座12上。進一步的，所述安裝支架包括一對限位支杆3、一對支架側板4、一電機支板5、一活動支板6、一對螺桿頭轉軸7、一對支架固定板16和一底板17 ;所述的一對支架固定板16分別安裝在所述底板17的兩側，所述的一對支架側板4分別固定在所述的一對支架固定板16上，所述的一對支架側板4上對稱開設有一對弧形轉軸槽18和支杆槽19，所述的一對螺桿頭轉軸7 —個可活動的設置在所述的一對弧形轉軸槽18內、另一個固定在所述的一對支架側板4之間，所述活動支板6設置在所述的一對螺桿頭轉軸7上，所述電機支板5設置在所述活動支板6上，所述的一對限位支杆3分別設置在所述的一對支杆槽19內，所述減速電機2的機身設置在所述的一對限位支杆3之間，並所述輸出轉軸8的一端設置在所述電機支板5內。 本發明的汽車試驗用轉向機器人轉向角度和速度精確可控，具有定位精度高、重複性好，對比數據可靠等優點，完全可以代替人類試驗人員進行汽車方向盤的自動操作上述實施例只是為了說明本發明的技術構思及特點，其目的是在於讓本領域內的普通技術人員能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡是根據本發明內容的實質所做出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種汽車試驗用轉向機器人，包括一用於將汽車試驗用轉向機器人固定在駕駛員座位上的安裝支架，所述安裝支架上設置有驅動機構，所述驅動機構連接有傳動機構，所述傳動機構連接有方向盤固定器，所述驅動機構由交流伺服電機(I)級聯減速電機(2)組成，所述減速電機(2)包括一輸出軸(8)，其特徵在於所述傳動機構包括第一十字軸總成(9)和第二十字軸總成(10)，所述第一十字軸總成(9)的一端連接所述輸出軸(8)，另一端通過一齒形花鍵軸(11)連接所述第二十字軸總成(10)，所述第二十字軸總成(10)連接一連接軸固定座(12);所述方向盤固定器包括三個支撐臂(20)，所述的每個支撐臂(20)上設置有一C形夾緊座(14)，所述C形夾緊座(14)的一臂上設置有壓緊塊(15)，所述支撐臂(20)連接一長度可調的螺杆(13)，所述螺杆(13)固連在所述連接軸固定座(12)上。
2.根據權利要求I所述的汽車試驗用轉向機器人，其特徵在於所述安裝支架包括一對限位支杆(3)、一對支架側板(4)、一電機支板(5)、一活動支板(6)、一對螺桿頭轉軸(7)、一對支架固定板(16)和一底板(17);所述的一對支架固定板(16)分別安裝在所述底板(17)的兩側，所述的一對支架側板(4)分別固定在所述的一對支架固定板(16)上，所述的一對支架側板(4)上對稱開設有一對弧形轉軸槽(18)和支杆槽(19)，所述的一對螺桿頭轉軸(7) —個可活動的設置在所述的一對弧形轉軸槽(18)內、另一個固定在所述的一對支架側板(4)之間，所述活動支板(6)設置在所述的一對螺桿頭轉軸(7)上，所述電機支板(5)設置在所述活動支板(6)上，所述的一對限位支杆(3)分別設置在所述的一對支杆槽(19)內，所述減速電機(2)的機身設置在所述的一對限位支杆(3)之間，並所述輸出轉軸(8)的一端設置在所述電機支板(5)內。
全文摘要
一種汽車試驗用轉向機器人包括一安裝支架，安裝支架上設置有驅動機構，驅動機構連接有傳動機構，傳動機構連接有方向盤固定器，驅動機構由交流伺服電機級聯減速電機組成，減速電機包括一輸出軸，傳動機構包括第一十字軸總成和第二十字軸總成，第一十字軸總成的一端連接輸出軸，另一端通過一齒形花鍵軸連接第二十字軸總成，第二十字軸總成連接一連接軸固定座；方向盤固定器包括三個支撐臂，每個支撐臂上設置有一C形夾緊座，C形夾緊座的一臂上設置有壓緊塊，支撐臂連接一長度可調的螺杆，螺杆固連在連接軸固定座上。本發明具有定位精度高、重複性好，對比數據可靠等優點，完全可以代替試驗人員進行汽車方向盤的自動操作。
文檔編號G01M17/007GK102735451SQ20111009153
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月13日 優先權日2011年4月13日
發明者李亭亭, 殷劍萍, 龔宗洋 申請人:蘇州博泰測控技術有限公司