一種用于車輛自動駕駛的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車試驗(yàn)用自動駕駛裝置，具體地說是一種用于車輛自動駕駛的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，中國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展使得國內(nèi)汽車數(shù)量有著大幅的增長，而汽車在使用過程中的安全可靠性能日益受到重視，安全可靠的車輛可降低交通事故的傷亡，減少事故所造成的經(jīng)濟(jì)損失。各大汽車廠家在新車上市之前往往要在汽車綜合試驗(yàn)場做大量實(shí)車試驗(yàn)，汽車綜合試驗(yàn)場可以模擬多種復(fù)雜路況，可以對車輛進(jìn)行動力性能、安全性能以及耐久性能等各方面的試驗(yàn)。車輛試驗(yàn)最直接的方式是人工駕駛，但人工駕駛受到人為因素和環(huán)境因素的影響，在進(jìn)行試驗(yàn)時存在很多不足:
[0003]人工駕駛控制精度低并且可重復(fù)性差，例如汽車排放性能的測定通常是由熟練的實(shí)驗(yàn)人員在底盤測功機(jī)上按規(guī)定的精度駕駛被試車輛，跟蹤設(shè)定的車速一一時間曲線，即循環(huán)行駛工況。而不同的駕駛員在進(jìn)行試驗(yàn)時其操作習(xí)慣也有很大的差異，這會影響試驗(yàn)結(jié)果的精度。
[0004]在進(jìn)行危險性試驗(yàn)時，如ABS、防翻滾試驗(yàn)，人工駕駛存在極大的安全隱患。然而自動駕駛系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛的準(zhǔn)確操縱和控制，具有長時間高強(qiáng)度持續(xù)工作、試驗(yàn)效率高、重復(fù)性好和測試精度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠安全有效地完成各種測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛自動駕駛的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，該裝置由伺服電機(jī)執(zhí)行轉(zhuǎn)向指令，運(yùn)行平穩(wěn)，精度及執(zhí)行效率高。本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，既可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)向控制，也可以與油門制動踏板控制機(jī)構(gòu)和換擋機(jī)械手等機(jī)構(gòu)相互結(jié)合進(jìn)行更加復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。
[0006]本發(fā)明提供的用于車輛自動駕駛的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，包括固定機(jī)構(gòu)、電機(jī)支撐臂機(jī)構(gòu)、電機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和方向盤夾持機(jī)構(gòu)，所述的固定機(jī)構(gòu)與駕駛座椅連接，所述電機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過電機(jī)支撐臂機(jī)構(gòu)連接在固定機(jī)構(gòu)上，所述的電機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上連接方向盤夾持機(jī)構(gòu)，所述的方向盤夾持機(jī)構(gòu)用于夾持連接方向盤。
[0007]所述的固定機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向裝置固定架、支撐臂安裝板和下支撐臂固定板組成，所述轉(zhuǎn)向裝置固定架是由矩形方鋼焊接而成的長方體框架結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向裝置固定架由棘輪捆扎帶固定在駕駛座椅上，支撐臂安裝板在轉(zhuǎn)向裝置固定架上左右滑動安裝，以調(diào)節(jié)支撐臂安裝板的橫向位置;下支撐臂固定板在支撐臂安裝板上前后滑動安裝，以調(diào)節(jié)下支撐臂固定板的縱向位置，同時，下支撐臂固定板加工有兩對通孔，用以緊固下支撐臂。
[0008]電機(jī)支撐臂機(jī)構(gòu)由下支撐臂、支撐臂連接套，上支撐臂組成，整體上呈弧線形狀；下支撐臂通過兩個緊固螺栓與下支撐臂固定板上的前后兩對通孔配合連接，將下支撐臂固定在下支撐臂固定板上，支撐臂連接套連接上支撐臂和下支撐臂，同時支撐臂連接套上加工了等距的9對通孔，使上、下支撐臂在連接套內(nèi)自由移動位置，以調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的高度;支撐臂連接套與上支撐臂、下支撐臂均通過螺栓緊固，支撐臂連接套上的通孔用于調(diào)節(jié)上支撐臂和下支撐臂的相對位置，以及固定連接電機(jī)夾板;上支撐臂兩端均加工有通孔，分別與連接套、電機(jī)夾板連接。
[0009]電機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由兩個定位螺栓、下調(diào)節(jié)螺紋桿、調(diào)節(jié)螺栓、上調(diào)節(jié)螺紋桿、伺服電機(jī)、電機(jī)夾板、減速器、上端萬向節(jié)和下端萬向節(jié)組成，伺服電機(jī)由兩塊電機(jī)夾板通過螺栓緊固支撐，所述電機(jī)夾板上連接一個定位螺栓，該定位螺栓兩端分別通過球軸承連接一個上調(diào)節(jié)螺紋桿，所述支撐臂連接套和電機(jī)夾板之間通過一個定位螺栓連接，該定位螺栓的兩端分別通過球軸承連接一個下調(diào)節(jié)螺紋桿，在同側(cè)的上調(diào)節(jié)螺紋桿和下調(diào)節(jié)螺紋桿之間通過調(diào)節(jié)螺栓連接;伺服電機(jī)前端安裝有減速器，減速器輸出軸與上端萬向節(jié)固定，下端萬向節(jié)固定在方向盤夾持機(jī)構(gòu)的固定圓盤上，伺服電機(jī)的扭矩通過上端萬向節(jié)和下端萬向節(jié)傳動，上端萬向節(jié)與下端萬向節(jié)通過花鍵連接。
[0010]方向盤夾持機(jī)構(gòu)由固定圓盤、夾板套固定板、夾板套、方向盤夾板和圓環(huán)緊固螺栓組成，固定圓盤中心設(shè)置立柱結(jié)構(gòu)，立柱表面加工有螺紋孔，與下端萬向節(jié)通過螺栓固定，并通過螺栓傳遞扭矩；同時，固定圓盤表面圓周每隔120°加工有螺紋孔，用于固定三個夾板套固定板，同時方向盤夾板與夾板套呈90°位置固定，使固定圓盤的旋轉(zhuǎn)平面與方向盤平面平行;所述方向盤夾板一端與夾板套鉸接，另一端加工螺紋孔，由圓環(huán)緊固螺栓旋緊。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012](I)本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)尺寸小巧，重量較輕，拆裝方便，單人即可完成拆裝，只需將其固定于主駕駛座椅，同時不需要對車輛進(jìn)行任何改裝。
[0013](2)本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)尺寸調(diào)節(jié)范圍大，可進(jìn)行前后、左右、上下等各個方向的調(diào)節(jié)，同時可以進(jìn)行方向盤夾持機(jī)構(gòu)與電動機(jī)的俯仰調(diào)節(jié)，因此可適用的車型廣，包含各類乘用車、商用車等。
【附圖說明】
[0014]圖1是轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[00?5]圖2是固定機(jī)構(gòu)部分示意圖；
[0016]圖3是電機(jī)支撐臂機(jī)構(gòu)部分示意圖；
[0017]圖4是電機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)部分示意圖；
[0018]圖5是方向盤夾持機(jī)構(gòu)部分示意圖。
[0019]圖中:
[0020]1-轉(zhuǎn)向裝置固定架2-支撐臂安裝板3-下支撐臂固定板4-下支撐臂
[0021]5-支撐臂連接套 6-上支撐臂7-定位螺栓8-下調(diào)節(jié)螺紋桿
[0022]9-調(diào)節(jié)螺栓 10-上調(diào)節(jié)螺紋桿11-伺服電機(jī)12-電機(jī)夾板
[0023]13-減速器 14-上端萬向節(jié)15-下端萬向節(jié)16-固定圓盤
[0024]17-夾板套固定板 18-夾板套19-方向盤夾板20-圓環(huán)緊固螺栓
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]本發(fā)明提供一種用于車輛自動駕駛的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，包括固定機(jī)構(gòu)、電機(jī)支撐臂機(jī)構(gòu)、電機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和方向盤夾持機(jī)構(gòu)。
[0027]圖2是固定機(jī)構(gòu)部分示意圖。該部分由轉(zhuǎn)向裝置固定架1、支撐臂安裝板2和下支撐臂固定板3組成。所述轉(zhuǎn)向裝置固定架I是由矩形方鋼焊接而成的長方體框架結(jié)構(gòu)，既保證整體結(jié)構(gòu)的剛度，又兼顧輕量化的原則。在實(shí)際安裝過程中，轉(zhuǎn)向裝置固定架I由棘輪捆扎帶固定在駕駛座椅上，棘輪捆扎帶固定牢靠，拆裝方便，同時可調(diào)節(jié)范圍大，可適用于不同尺寸的駕駛座椅。支撐臂安裝板2可在轉(zhuǎn)向裝置固定架I上左右滑動，以調(diào)節(jié)支撐臂安裝板2的橫向位置。下支撐臂固定板3可在支撐臂安裝板2上前后滑動，以調(diào)節(jié)下支撐臂固定板3的縱向位置，同時，下支撐臂固定板3加工有兩對通孔，用以緊固下支撐臂4。
[0028]圖3是電機(jī)支撐臂機(jī)構(gòu)部分示意圖。該部分主要由下支撐臂4、支撐臂連接套5，上支撐臂6組成，整體上呈豎直弧線形狀。在實(shí)際安裝過程中，下支撐臂4通過兩個緊固螺栓與下支撐臂固定板3上的前后兩對通孔配合連接，將下支撐臂4固定在下支撐臂固定板3上，所述通孔軸線平行于下支撐臂固定板3的滑動方向，可有效避免下支撐臂4受力時發(fā)生軸向旋轉(zhuǎn)的情況。同時下支撐臂4上與下支撐臂固定板3連接配合的兩個通孔的間距大于下支撐臂4的寬度，由此增大了下支撐臂4緊固端的表面積，這樣增強(qiáng)了下支撐臂4的剛度以及穩(wěn)定性，在伺服電機(jī)11運(yùn)轉(zhuǎn)或者車輛行駛在顛簸路段時，提高整套機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。支撐臂連接套5加工為圓弧形，以連接上支撐臂6和下支撐臂4，同時支撐臂連接套5上加工了等距的9對通孔，可使上、下支撐臂在連接套5內(nèi)自由移動位置，以調(diào)節(jié)伺服電機(jī)11的高度，配和不同高度的方向盤。連接套5與上支撐臂6、下支撐臂4均通過螺栓緊固，連接套5上的通孔用于調(diào)節(jié)上支撐臂6和下支撐臂4的相對位置，以及固定連接電機(jī)夾板