一种汽车制动机器人执行机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种汽车制动机器人执行机构，主要由伺服电动缸、上支撑架、下支撑架、支撑架底板、压力传感器、支撑梁、球铰和机器人脚组成，伺服电动缸尾端通过轴承安装在支撑梁上，所述伺服电动缸前端与压力传感器的尾端通过螺纹连接；压力传感器的前端与球铰连接，球铰和机器人脚耳件铰接；支撑梁固定在上支撑架上，上支撑架和下支撑架固定连接，下支撑架和支撑架底板固定连接，支撑架底板固定在汽车驾驶室底板上；本实用新型专利技术最大限度地节省了车内的空间，可以满足驾驶员坐在车内驾驶车辆，可以在多种不同型号大小的汽车上进行实验；本实用新型专利技术固定方式牢固可靠，使用的零部件和材料较少，组装和安装方便，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于新能源汽车实验
，具体涉及一种汽车制动机器人执行机构。 
技术介绍
对于传统的制动系统，在轮胎与路面间附着力足够的情况下，汽车所受的制动力与踏板力成线性的关系，制动系统的这项性能称为制动踏板感觉。因此，驾驶员能够直接感觉到汽车制动强度，这对于汽车的行车安全和驾驶舒适性有很大的影响，良好的制动踏板感觉可以让驾驶员更加轻松且更加准确的去控制汽车的制动力。 传统汽车的制动系统操纵机构结构区别不大，通过主观评价可以获得较为足够的改进依据。但是在新能源汽车上，由于再生制动系统的引入和真空源的弱化(甚至是消失)，制动操纵机构的结构变得更加复杂而且多样化，因此踏板感觉与传统汽车相比大不一样。为了使再生制动系统可靠运行，目前，绝大多数再生制动系统的操纵机构中都引入了专门的踏板感觉模拟器来模拟踏板感觉。 为了更加准确的去设计踏板感觉模拟器的参数，需要建立制动踏板感觉特性的数学模型并进行一系列的客观评价试验来获得模型的参数。而由驾驶员进行操作的客观评价试验一致性很差，这导致试验效率降低且会让结果变得不可靠。因此，有必要开发一种可以按照预先设定的条件来精确踩踏制动踏板的机器人，以便获得良好的精度和重复性，为再生制动系统的操纵机构开发服务。 随着汽车工业的发展，人类对汽车的性能要求越来越高，需要借助于大量的试验来改进设计，而汽车试验中的许多项目，更适合由机器人来操作。驾驶机器人是在汽车试验中代替人类驾驶员进行驾驶操作的工业机器人，例如，采用驾驶机器人进行汽车排放耐久性试验不仅可以降低试验人员的劳动强度，减少试验费用，提高试验效率，而且能消除人为因素的影响，保证试验数据的准确度和有效性。但由于其技术难度高，在国内还没有相应的产品，目前只能依赖进口。国内于20世纪90年代中期开始汽车驾驶机器人的研究工作，起步相对较晚，但已经取得很大进展。目前主要有东南大学与南京汽车研究所联合研制成功的、具有自主知识产权的用于汽车性能试验的DNC一1型气动式驾驶机器人和用于汽车排放耐久性试验的DNC一2型气电混合式驾驶机器人，填补了国内空白，在此基础上，目前正在开发全电动式DNC-3型驾驶机器人。而国内其它高校，如清华大学、吉林大学、北京理工大学、浙江大 学、国防科技大学、南京理工大学等在相关领域的研究主要侧重于智能车辆的研究，把车辆作为一个整体进行考虑，其车辆实质上是一个移动机器人，并且对车辆做了较大的改造。 本技术是一种汽车制动机器人执行机构，只用于控制汽车行进中的制动过程。目前在国内暂无类似的技术，在国外有ABD公司生产的一种汽车制动机器人执行机构的设计参阅图1。主要组成元件有：1—机器人脚；2—压力传感器；3—推杆；4—动力元件；5—摇臂；6—支撑架。 目前的汽车驾驶机器人执行机构普遍体型较大，原因是利用汽车行驶时发动机产生的废气，采用气动或气电混合的方式作为动力源。造成的缺陷有：驾驶室被机器人占用空间大，驾驶员无法坐进驾驶室操控汽车，导致实验的机动性变差，一旦机器人发生故障汽车就很可能失去操控；采用气动的方式作为动力源相比于纯电动作为动力源，其控制精度一般较低，较高的控制精度对于实验结果的可靠性和准确性有很大的帮助。 
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的制动机器人执行机构占据驾驶室空间大、制动机器人在车内的固定方式不牢靠等问题，提供了一种用于建立制动踏板感觉特性数学模型的汽车制动机器人执行机构。 为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下： 一种汽车制动机器人执行机构，主要由伺服电动缸7、上支撑架8、下支撑架9、支撑架底板10、压力传感器11、支撑梁12、球铰13和机器人脚17组成， 所述伺服电动缸7尾端通过轴承安装在支撑梁12上，所述伺服电动缸7前端与压力传感器11的尾端通过螺纹连接；压力传感器11的前端与球铰13连接，球铰13和机器人脚耳件14铰接； 支撑梁12固定在上支撑架8上，上支撑架8和下支撑架9固定连接，下支撑架9和支撑架底板10固定连接，支撑架底板10固定在汽车驾驶室底板上。 所述伺服电动缸7的尾端设有伺服电动缸耳件25，伺服电动缸耳件25上设有圆孔，圆孔内套有轴承26，支撑梁12穿过轴承26，伺服电动缸7能够绕着支撑梁12转动。 所述伺服电动缸7通过内部滚珠螺杆22的旋转推动滚珠螺杆螺帽23向前运动，滚珠螺杆螺帽23与伺服电动缸推杆18相连，伺服电动缸推杆18为一根外端部有一段外螺纹的刚性杆件，伺服电动缸推杆18被直线推出，完成工作需要的直线运动。 所述机器人脚17由机器人脚耳件14和机器人脚踏板15组成，机器人脚耳件14上设有通孔，所述球铰13设有通孔，铰制孔螺栓穿过二通孔，机器人脚耳件14垂直焊接在机器人脚踏板15上。 上支撑架8设有通孔，支撑梁12穿过上支撑架8的通孔，上支撑架8上设有两根螺栓，用于夹紧支撑梁12。 支撑梁12设有凹槽，上支撑架8设有凸缘，支撑梁12的凹槽与上支撑架8的凸缘相对应。 上支撑架8和下支撑架9中间均开有槽，上支撑架8的槽与下支撑架9的槽位置部分重叠，槽孔中穿过螺栓，通过螺栓的压紧力使上支撑架8和下支撑架9固定连接。 伺服电动缸7的推力通过机器人脚17传递到制动踏板16上，起到模拟驾驶员脚的作用，机器人脚踏板15上开有四个槽，有四颗螺栓分别穿过槽孔，制动踏板16和机器人脚踏板15被夹紧在螺栓和螺母中间。 本技术为适应多种车型，机器人的支撑部分做成上下两个支撑架，可以通过调节支撑架的总高度来控制机器人脚踩制动踏板的角度。采用在汽车地板上打孔，使用螺栓将机器人固定在汽车地板上的固定方式。使用球铰连接机器人脚和压力传感器，保证机器人脚可以紧贴在踏板上并随踏板进行旋转。 与现有技术相比本技术的有益效果是： 本技术的优点在于最大限度地节省了车内的空间，可以满足驾驶员坐在车内驾驶车辆。机构高度、角度可调，从而可以在多种不同型号大小的汽车上进行实验。另外，机构采用固定在汽车地板上的固定方式，该种固定方式牢固可靠，可以保证在汽车行驶时颠簸震动的情况下实验准确可靠地进行。相比于将机器人绑在座椅上的固定方式，本技术的固定方式更为牢固可靠。同时，本技术使用的零部件和材料较少，组装和安装方便，并可以降低成本，因此价格更为便宜。 附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明： 图1ABD公司的汽车制动机器人执行机构示意图； 图2本技术所述的汽车制动机器人执行机构的轴测投影图； 图3本技术所述的汽车制动机器人执行机构的伺服电动缸的剖视图； 图4本技术所述的汽车制动机器人执行机构的伺服电动缸的尾端连接方式局部示意图； 图5本技术所述的汽车制动机器人执行机构的工作流程图； 图中： 1、机器人脚；2、压力传感器；3、推杆；4、动力元件；5、摇臂；6、支撑架；7、伺服电动缸；8、上支撑架；9、下支撑架；10、支撑架底板；11、压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车制动机器人执行机构，其特征在于：主要由伺服电动缸（7）、上支撑架（8）、下支撑架（9）、支撑架底板（10）、压力传感器（11）、支撑梁（12）、球铰（13）和机器人脚（17）组成；所述伺服电动缸（7）尾端通过轴承安装在支撑梁（12）上，所述伺服电动缸（7）前端与压力传感器（11）的尾端通过螺纹连接；压力传感器（11）的前端与球铰（13）连接，球铰（13）和机器人脚耳件（14）铰接；支撑梁（12）固定在上支撑架（8）上，上支撑架（8）和下支撑架（9）固定连接，下支撑架（9）和支撑架底板（10）固定连接，支撑架底板（10）固定在汽车驾驶室底板上。

【技术特征摘要】
1.一种汽车制动机器人执行机构，其特征在于：
主要由伺服电动缸（7）、上支撑架（8）、下支撑架（9）、支撑架底板（10）、压力传感器
（11）、支撑梁（12）、球铰（13）和机器人脚（17）组成；
所述伺服电动缸（7）尾端通过轴承安装在支撑梁（12）上，所述伺服电动缸（7）前端
与压力传感器（11）的尾端通过螺纹连接；压力传感器（11）的前端与球铰（13）连接，球
铰（13）和机器人脚耳件（14）铰接；
支撑梁（12）固定在上支撑架（8）上，上支撑架（8）和下支撑架（9）固定连接，下支
撑架（9）和支撑架底板（10）固定连接，支撑架底板（10）固定在汽车驾驶室底板上。
2.根据权利要求1所述的一种汽车制动机器人执行机构，其特征在于：
所述伺服电动缸（7）的尾端设有伺服电动缸耳件（25），伺服电动缸耳件（25）上设有
圆孔，圆孔内套有轴承（26），支撑梁（12）穿过轴承（26），伺服电动缸（7）能够绕着支撑
梁（12）转动。
3.根据权利要求1所述的一种汽车制动机器人执行机构，其特征在于：
所述伺服电动缸（7）通过内部滚珠螺杆（22）的旋转推动滚珠螺杆螺帽（23）向前运动，
滚珠螺杆螺帽（23）与伺服电动缸推杆（18）相连，伺服电动缸推杆（18）为一根外端部有
一段外螺纹的刚性杆件，伺服电动缸推杆（18）被直线推出，完成工作需要的直线运动。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：初亮，朱鹏昊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22