一種無人車自主駕駛裝置的制作方法

本發(fā)明屬于無人駕駛汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人車自主駕駛裝置。

背景技術(shù)：

本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)簡單的無人車自主駕駛裝置，由一套油門機(jī)械腿、制動機(jī)械腿、換檔機(jī)械手和方向盤機(jī)械手組成。其中油門機(jī)械腿、制動機(jī)械腿和換檔機(jī)械手相互獨(dú)立，組成及運(yùn)動原理相同，均是由驅(qū)動電機(jī)、滾珠絲杠和連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動該機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)踩踏油門、剎車和換檔的動作，該機(jī)構(gòu)采用直線電位計作為油門、剎車、檔位的位置反饋傳感器；方向盤機(jī)械手是由驅(qū)動電機(jī)、同步帶、減速器、萬向軸和方向盤夾爪組成的傳動機(jī)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動該機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)方向盤轉(zhuǎn)動的動作，驅(qū)動電機(jī)尾部裝有編碼器，可精確反饋方向盤轉(zhuǎn)過的角度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無人車自主駕駛裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種無人車自主駕駛裝置，包括車體、油門機(jī)械腿、制動機(jī)械腿、換檔機(jī)械手和方向盤機(jī)械手，所述方向盤機(jī)械手通過安裝座與車體固定連接，油門機(jī)械腿、制動機(jī)械腿和換檔機(jī)械手通過安裝背板與車體固定連接，所述安裝背板的頂端與安裝座的底部固定連接，所述方向盤機(jī)械手的輸入端通過同步帶連接有方向盤電機(jī)，且方向盤電機(jī)的輸出端電性連接有編碼器；所述油門機(jī)械腿和制動機(jī)械腿的輸入端通過制動踏板連接有制動電機(jī)。

優(yōu)選的，所述方向盤機(jī)械手包括減速器、萬向軸和方向盤夾爪，所述方向盤夾爪通過萬向軸與減速器制動連接，所述減速器與同步帶制動連接。安裝座根據(jù)方向盤的具體位置固定在車體上，方向盤夾爪夾住方向盤，方向盤電機(jī)通過同步帶帶動減速器。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，可帶動方向盤一起轉(zhuǎn)動。電機(jī)尾部裝有編碼器，編碼器反饋回的信息經(jīng)過換算后即可知道方向盤轉(zhuǎn)過的具體角度。

優(yōu)選的，所述制動機(jī)械腿和油門機(jī)械腿由滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭和制動連桿結(jié)構(gòu)組成，所述桿端球面接頭通過絲杠螺母座與滾珠絲杠連接，所述安裝背板對應(yīng)絲杠螺母座設(shè)置有直線電位計，所述制動電機(jī)的輸出軸通過滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭、制動連桿與制動踏板制動連接。制動電機(jī)的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭、制動連桿傳遞到制動踏板上，從而帶動制動踏板運(yùn)動一定的距離；直線電位計可檢測絲桿螺母座移動的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動踏板運(yùn)動到的實際位置；當(dāng)檢測到制動踏板運(yùn)動到要求的位置時，制動電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；否則，制動電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至制動踏板運(yùn)動到要求的位置。

優(yōu)選的，所述油門機(jī)械腿和換擋機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成與制動機(jī)械腿的結(jié)構(gòu)組成一致，并與制動機(jī)械腿并列安裝在安裝背板上。通過操作制動機(jī)械腿的步驟操作油門機(jī)械腿，簡單化操作設(shè)置；當(dāng)制動電機(jī)正轉(zhuǎn)時，滾珠絲杠也一起轉(zhuǎn)動，絲杠螺母座則向下移動，并帶動制動連桿踩下制動踏板；反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)，則可松開制動踏板。直線電位計反饋回的信號可用于檢測制動踏板踩下或松開的具體位置。

本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：該無人車自主駕駛裝置，當(dāng)整車控制器發(fā)出信號要求方向盤轉(zhuǎn)動至某一角度時，方向盤電機(jī)啟動，方向盤電機(jī)的輸出扭矩經(jīng)過同步帶、減速器、萬向軸、方向盤夾爪傳遞到方向盤上，方向盤隨之轉(zhuǎn)過一定的角度；編碼器可檢測電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度，該角度經(jīng)過換算后可得方向盤轉(zhuǎn)過的實際角度；當(dāng)檢測到方向盤轉(zhuǎn)動到要求的位置時，方向盤電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；否則，方向盤電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至方向盤轉(zhuǎn)動到要求位置。制動電機(jī)的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭、制動連桿傳遞到制動踏板上，從而帶動制動踏板運(yùn)動一定的距離；直線電位計可檢測絲桿螺母座移動的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動踏板運(yùn)動到的實際位置；當(dāng)檢測到制動踏板運(yùn)動到要求的位置時，制動電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；否則，制動電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至制動踏板運(yùn)動到要求的位置，直線電位計可檢測絲桿螺母座移動的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動踏板運(yùn)動到的實際位置；當(dāng)檢測到制動踏板運(yùn)動到要求的位置時，制動電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易于控制，且獨(dú)立于傳統(tǒng)的汽車之外，能夠適用于大本部的傳統(tǒng)汽車，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、車體；2、方向盤機(jī)械手；3、油門機(jī)械手；4、制動機(jī)械腿；5、換檔機(jī)械手；6、安裝背板；7、制動電機(jī)；8、直線電位計；9、滾珠絲杠；10、絲杠螺母座；11、桿端球面接頭；12、制動連桿；13、制動踏板；14、安裝座；15、編碼器；16、方向盤電機(jī)；17、同步帶；18、減速器；19、萬向軸；20、方向盤夾爪。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了如圖1-圖2所示的一種無人車自主駕駛裝置，包括車體1、油門機(jī)械腿3、制動機(jī)械腿4、換檔機(jī)械手5和方向盤機(jī)械手2，所述方向盤機(jī)械手2通過安裝座14與車體1固定連接，油門機(jī)械腿3、制動機(jī)械腿4和換檔機(jī)械手5通過安裝背板6與車體1固定連接，所述安裝背板6的頂端與安裝座14的底部固定連接，所述方向盤機(jī)械手2的輸入端通過同步帶17連接有方向盤電機(jī)16，且方向盤電機(jī)16的輸出端電性連接有編碼器15，所述方向盤機(jī)械手2包括減速器18、萬向軸19和方向盤夾爪20，所述方向盤夾爪20通過萬向軸19與減速器18制動連接，所述減速器18與同步帶17制動連接。安裝座14根據(jù)方向盤的具體位置固定在車體1上，方向盤夾爪20夾住方向盤，方向盤電機(jī)16通過同步帶17帶動減速器。當(dāng)方向盤電機(jī)16轉(zhuǎn)動時，可帶動方向盤一起轉(zhuǎn)動。方向盤電機(jī)16尾部裝有編碼器15，編碼器15反饋回的信息經(jīng)過換算后即可知道方向盤轉(zhuǎn)過的具體角度。所述油門機(jī)械腿3和制動機(jī)械腿4的輸入端通過制動踏板13連接有制動電機(jī)7。所述制動機(jī)械腿4和油門機(jī)械腿3由滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11和制動連桿12結(jié)構(gòu)組成，所述桿端球面接頭11通過絲杠螺母座10與滾珠絲杠3連接，所述安裝背板3對應(yīng)絲杠螺母座10設(shè)置有直線電位計8，所述制動電機(jī)7的輸出軸通過滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11、制動連桿12與制動踏板13制動連接。制動電機(jī)7的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11、制動連桿12傳遞到制動踏板13上，從而帶動制動踏板13運(yùn)動一定的距離；直線電位計8可檢測絲桿螺母座10移動的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動踏板13運(yùn)動到的實際位置；當(dāng)檢測到制動踏板13運(yùn)動到要求的位置時，制動電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動；否則，制動電機(jī)7繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至制動踏板13運(yùn)動到要求的位置。所述油門機(jī)械腿3和換擋機(jī)械手5的結(jié)構(gòu)組成與制動機(jī)械腿4的結(jié)構(gòu)組成一致，并與制動機(jī)械腿4并列安裝在安裝背板6上。通過操作制動機(jī)械腿4的步驟操作油門機(jī)械腿3，簡單化操作設(shè)置；當(dāng)制動電機(jī)7正轉(zhuǎn)時，滾珠絲杠9也一起轉(zhuǎn)動，絲杠螺母座10則向下移動，并帶動制動連桿12踩下制動踏板13；反之，制動電機(jī)7反轉(zhuǎn)，則可松開制動踏板13。直線電位計8反饋回的信號可用于檢測制動踏板13踩下或松開的具體位置。

工作原理：當(dāng)整車控制器發(fā)出信號要求方向盤轉(zhuǎn)動至某一角度時，方向盤電機(jī)16啟動，方向盤電機(jī)16的輸出扭矩經(jīng)過同步帶17、減速器18、萬向軸19、方向盤夾爪20傳遞到方向盤上，方向盤隨之轉(zhuǎn)過一定的角度；編碼器15可檢測方向盤電機(jī)16轉(zhuǎn)過的角度，該角度經(jīng)過換算后可得方向盤轉(zhuǎn)過的實際角度；當(dāng)檢測到方向盤轉(zhuǎn)動到要求的位置時，方向盤電機(jī)16停止轉(zhuǎn)動；否則，方向盤電機(jī)16繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至方向盤轉(zhuǎn)動到要求位置。制動電機(jī)7的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11、制動連桿12傳遞到制動踏板13上，從而帶動制動踏板13運(yùn)動一定的距離；直線電位計8可檢測絲桿螺母座10移動的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動踏板13運(yùn)動到的實際位置；當(dāng)檢測到制動踏板13運(yùn)動到要求的位置時，制動電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動；否則，制動電機(jī)7繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至制動踏板13運(yùn)動到要求的位置，直線電位計8可檢測絲桿螺母座10移動的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動踏板13運(yùn)動到的實際位置；當(dāng)檢測到制動踏板13運(yùn)動到要求的位置時，制動電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。