一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿制造技术

本发明专利技术提供一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿，所述机械腿若干，每一机械腿由直线电机和驱动系统组成的单元控制，其中驱动系统包括推杆、摇杆、底板摇杆固定装置；推杆的第一端与直线电机输出端转动连接，摇杆的中间部位与推杆的第二端转动连接，摇杆的下端通过底板摇杆固定装置与外部箱体固定连接，摇杆的上端与机械退转动连接。本发明专利技术可以完全代替人类驾驶员进行汽车试验，并且能够使得实验结果更加精确、客观。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿
本专利技术涉及一种汽车试验自动驾驶技术，特别是一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿。
技术介绍
近年来，随着汽车越来越多的走入寻常人家，汽车安全问题成为社会的普遍共识，同时随着汽车保有量的不断增加，汽车尾气中的有害物质造成了环境污染问题，严重影响人们的生活品质。因此，在一款汽车进入市场前，必须对其进行严格的安全测试及重复循环的排放测试。显而易见，在这样的试验环境及条件下，并不适合驾驶员进行试验，首先会对驾驶员的身体造成一定伤害，其次，重复试验条件下，驾驶员的操作会产生较大的误差。因此，应用驾驶机器人于汽车试验中，可以提高试验效率，提高试验精度。国外对汽车驾驶机器人的研究已经进行了很多年，其技术已然成熟，应用十分广泛，但是国外公司对自己产品的技术资料严格保密，不对外公布。比较著名的有美国FroudeConsine、Kairos，日本Horiba、Autopilot、NissanMotor、Onosokki、Automax，德国Schenck、Stable、Witt，英国Mira、ABD等。国内于二十世纪九十年代中期开始进行驾驶机器人的研究工作，起步相对较晚，主要是一些汽车研究机构和高等院校，最具代表性的是东南大学与南京汽车研究所研制的DNC系列驾驶机器人，这是我国首个具有自主产权的驾驶机器人。近年来，南京理工大学、清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、太原理工大学、中国汽车技术研究中心等高校和研究机构也相继开始研究车辆自动驾驶机器人。目前汽车驾驶机器人驾驶机械腿的驱动方式主要有以下几种：中国专利201310361723.X公开了一种电磁直驱汽车驾驶机器人，其驾驶机械腿采用电磁直线执行器作为驱动装置，该专利技术将执行器直接与机械腿连接，斜置在机械腿方向上，无需机械腿箱体，整体结构简单，质量轻，缺点是容易将电机的振动直接传递到机械腿上，影响工作精度，并且电机斜置的布置方式造成结构可靠性较差。中国专利201110264908.X公开了一种汽车试验用驾驶机器人，其驾驶机械腿采用“伺服电机+滑轮+钢丝”式作为驱动装置，伺服电机的旋转输出通过与滑轮相连的钢丝转化为直线输出，驱动机械腿，该结构质量轻，但可靠性较差。中国专利201110261026.8公开了一种用于道路试验用汽车驾驶机器人，其驾驶机械腿采用“伺服电机+滚珠丝杠”式作为驱动装置，结构通过滚珠丝杠将电机旋转输出转化为直线输出，驱动机械腿，该结构工作可靠，缺点是系统不紧凑，质量大。中国专利201110247651.7公开了一种自动驾驶机器人，其驾驶机械腿采用“伺服电机+齿轮”机构作为驱动装置，伺服电机旋转输出通过齿轮传递到机械腿上，该机构结构紧凑，工作可靠，缺点是传递到机械腿上的动力仍然是旋转的，与踏板运动存在一定程度的耦合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿，在重复性高、持续时间长、安全性未能得到充分保障的汽车试验中，本专利技术可以完全代替人类驾驶员进行汽车试验，并且能够使得实验结果更加精确、客观。一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿，所述机械若干，每一机械腿由直线电机和驱动系统组成的单元控制，其中驱动系统包括推杆、摇杆、底板摇杆固定装置；推杆的第一端与直线电机输出端转动连接，摇杆的中间部位与推杆的第二端转动连接，摇杆的下端通过底板摇杆固定装置与外部箱体固定连接，摇杆的上端与机械退转动连接。采用上述机械腿，每一机械腿包括双头螺杆、套管、球头调节管、踏板紧锁螺塞、踏板；其中双头螺杆上端通过套管螺头接口与摇杆的上端转动连接，套管上端与双头螺杆下端螺纹连接，球头调节管上端与套管下端螺纹连接，踏板与球头调节管下端螺纹连接，踏板紧锁螺塞与球头调节管下端螺纹连接且位于踏板上方用于锁紧踏板。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：(1)取代现有汽车试验用驾驶机器人驾驶机械腿普遍使用“伺服电机+动力转化机构”作为驱动装置，使用一个直线电机作为驱动元件即可完成油门、制动、离合踩踏工作，能够使系统质量更轻；(2)使用直线电机驱动装置，无需中间传动装置，精简了系统结构，提高了从驱动装置到执行机构的响应速度与执行机构的运动精度；(3)机械腿执行机构中推杆的解决了驱动电机直线输出与执行机构的摇杆旋转运动的耦合问题。下面结合说明书附图对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为本专利技术基于直线电机驱动的驾驶机器人驾驶机械腿的俯视图。图2为本专利技术基于直线电机驱动的驾驶机器人驾驶机械腿的无箱体结构图。图3为本专利技术基于直线电机驱动的驾驶机器人驾驶机械腿的有箱体结构图。图4为本专利技术基于直线电机驱动的驾驶机器人离合机械腿的无箱体侧视图。具体实施方式结合图1至图4，本专利技术所涉及的机械腿包括双头螺杆8、套管9、球头调节管10、踏板紧锁螺塞11、踏板12；其中双头螺杆8上端通过套管螺头接口7与摇杆14的上端转动连接，套管9上端与双头螺杆8下端螺纹连接，球头调节管10上端与套管9下端螺纹连接，踏板12与球头调节管10下端螺纹连接，踏板紧锁螺塞11与球头调节管10下端螺纹连接且位于踏板12上方用于锁紧踏板12。所述基于直线电机驱动的驾驶机械腿包括油门机械腿、制动机械腿、离合机械腿与箱体组成，三条机械腿平行放置，油门机械腿是由油门直线电机及油门执行机构组成，制动机械腿是由制动直线电机及制动执行机构组成，离合机械腿是由离合直线电机及离合执行机构组成。每一执行机构包括推杆13、摇杆14、底板摇杆固定装置15；推杆13的第一端与直线电机输出端转动连接，摇杆14的中间部位与推杆13的第二端转动连接，摇杆14的下端通过底板摇杆固定装置15与外部箱体22固定连接，摇杆14的上端与机械退转动连接。所述基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿，油门直线电机2通过底座1与箱体22固定连接，油门直线电机2输出端与油门执行机构的推杆铰接，油门执行机构的摇杆与箱体22通过底板摇杆固定装置相连，底板摇杆固定装置的一端与箱体固定连接，另一端与油门执行机构的推杆铰接；制动直线电机4通过底座3与箱体22固定连接，制动直线电机4输出端与制动执行机构的推杆铰接，制动执行机构的摇杆与箱体通过底板摇杆固定装置相连，底板摇杆固定装置的一端与箱体固定连接，另一端与制动执行机构的推杆铰接；离合直线电机6通过底座5与箱体22固定连接，离合直线电机6输出端与离合执行机构的推杆铰接，离合执行机构的摇杆与箱体通过底板摇杆固定装置相连，底板摇杆固定装置的一端与箱体固定连接，另一端与离合执行机构的推杆铰接。油门直线电机2通过底座1与箱体22固定连接，油门直线电机2输出端与油门执行机构的推杆13铰接，油门执行机构的摇杆14与箱体通过底板摇杆固定装置15相连，底板摇杆固定装置15的一端与箱体22固定连接，另一端与油门执行机构的推杆14铰接；制动直线电机4通过底座3与箱体22固定连接，制动直线电机4输出端与制动执行机构的推杆16铰接，制动执行机构的摇杆17与箱体通过底板摇杆固定装置18相连，底板摇杆固定装置18的一端与箱体22固定连接，另一端与制动执行机构的推杆16铰接；离合直线电机5通过底座6与箱体22固定连接，离合直线电机5输出端与离合执行机构的推杆19铰接，离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿，所述机械若干，其特征在于，每一机械腿由直线电机和执行机构组成的单元控制，其中执行机构包括推杆(13)、摇杆(14)、底板摇杆固定装置(15)；推杆(13)的第一端与直线电机输出端转动连接，摇杆(14)的中间部位与推杆(13)的第二端转动连接，摇杆(14)的下端通过底板摇杆固定装置(15)与外部箱体(22)固定连接，摇杆(14)的上端与机械退转动连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于直线电机驱动的汽车驾驶机器人驾驶机械腿，所述机械若干，其特征在于，每一机械腿由直线电机和执行机构组成的单元控制，其中执行机构包括推杆(13)、摇杆(14)、底板摇杆固定装置(15)；推杆(13)的第一端与直线电机输出端转动连接，摇杆(14)的中间部位与推杆(13)的第二端转动连接，摇杆(14)的下端通过底板摇杆固定装置(15)与外部箱体(22)固定连接，摇杆(14)的上端与机械退转动连接。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，汪俊，虞沈林，吴俊，王纪伟，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32