制动机械装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于倒立摆控制系统技术领域，涉及一种制动机械装置。该制动机械装置包括底座、传动轴、编码器、动量轮支架、动量轮组件以及刹车组件，所述传动轴转动连接在所述底座上，所述动量轮支架固定连接在所述传动轴上，所述传动轴的一端与所述编码器固定连接；所述动量轮组件包括转动连接在所述动量轮支架上的动量轮以及安装在所述动量轮上并用于驱动所述动量轮转动的动量轮驱动件；所述刹车组件安装在所述动量轮驱动件并用于对所述动量轮进行制动。该制动机械装置可以最少能量损失发生碰撞，产生惯性做“起跳”动作或平衡控制，同时可实现实时在线更新，对控制算法和新型人工智能算法具有更为广泛的应用性。

Brake mechanism

【技术实现步骤摘要】
制动机械装置
本技术属于倒立摆控制系统
，特别是涉及一种制动机械装置。
技术介绍
随着控制理论的不断发展，部分智能的控制算法需要得到某个实验对象的精确验证，目前在大部分高校中采用倒立摆控制系统来验证各种理论的准确性。倒立摆控制系统是一个复杂且非线性的不稳定系统，是控制领域内的经典研究对象，也是进行控制理论教学及开展各种控制实验的平台。通过对倒立摆的平衡控制，可用来检验控制方法处理非线性和不稳定性问题的能力，其控制方法在航空航天及机器人等领域有广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。多年来，人们对倒立摆的研究越来越感兴趣，主要因为倒立摆系统作为控制理论研究中的一种较为理想的实验手段，通常用来验证控制策略的效果，它适合用多种理论和方法进行控制，并起到检验算法的作用。目前，国内外对于倒立摆系统的研究主要还是采用小车和摆杆的结构形式的数学模型，不验证算法的有效性，对算法进行理论验证。而小车和摆杆结构形式的倒立摆存在以下问题：(1)在实际应用中有较大的实际偏差，该结构依然处在实验室作为实验教学平台使用；(2)在面对迅速崛起的人工智能领域，需要越来越复杂的算法和越来越贴近实际应用的控制策略验证，而小车和摆杆结构形式的倒立摆在验证方面仍然存在很大的困难，难以满足人工智能领域的验证需求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：针对现有的小车和摆杆结构形式的倒立摆难以满足人工智能领域的验证需求的技术问题，提供一种制动机械装置。<br>为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种制动机械装置，包括底座、传动轴、编码器、动量轮支架、动量轮组件以及刹车组件，所述传动轴转动连接在所述底座上，所述动量轮支架固定连接在所述传动轴上，所述传动轴的一端与所述编码器固定连接；所述动量轮组件包括转动连接在所述动量轮支架上的动量轮以及安装在所述动量轮上并用于驱动所述动量轮转动的动量轮驱动件；所述刹车组件安装在所述动量轮驱动件上并用于对所述动量轮进行制动。根据本技术实施例的制动机械装置，通过动量轮驱动件带动动量轮旋转后，可通过所述刹车组件对所述动量轮进行制动。通过机械刹车的制动方式，以最少能量损失发生碰撞，产生惯性做“起跳”动作或平衡控制。本技术实施例的制动机械装置既能从棱边到顶角整个跳跃，也能完成制动机械装置最关键的跳跃，不仅能够对传统的控制算法进行有效的验证，而且对当前人工智能领域的诸多算法验证具有较好的效果。特别是相对于传统倒立摆中，部分参数需要经过大量实验训练才能确定，无法实现在线更新，本技术实施例的制动机械装置能实现实时在线更新，对控制算法和新型人工智能算法具有更为广泛的应用性。可选地，所述刹车组件包括电机支架、刹车驱动件以及刹车件本体，所述电机支架的第一端与所述动量轮驱动件固定连接，所述电机支架的第二端与所述刹车件本体固定连接，所述刹车件本体位于所述动量轮的边缘外侧，所述刹车驱动件固定连接在所述电机支架上，所述刹车驱动件通过驱动所述刹车件本体对所述动量轮进行制动。可选地，所述刹车件本体包括第一刹车件以及第二刹车件，所述电机支架的第二端与所述第一刹车件固定连接，所述第二刹车件安装在所述第一刹车件上；所述刹车驱动件通过驱动所述第二刹车件向靠近所述第一刹车件的方向移动，以使所述第一刹车件与所述第二刹车件夹持所述动量轮的边缘两侧。可选地，所述第一刹车件包括刹车固定块以及刹车夹块，所述刹车固定块包括第一端板、第二端板以及连接在所述第一端板与所述第二端板之间的连接块，所述连接块上设置有凹槽，所述刹车夹块固定连接在所述凹槽内，所述电机支架的第二端与刹车夹块固定连接；所述动量轮的边缘位于所述第一端板与所述第二端板之间，所述第二刹车件安装在所述第一端板上；所述刹车驱动件通过驱动所述第二刹车件向靠近所述第二端板的方向移动，以使所述第二端板与所述第二刹车件夹持所述动量轮的边缘两侧。可选地，所述第一端板上设置有第一通孔；所述第二刹车件包括刹车块、弹性件以及刹车垫片，所述弹性件滑动连接在所述第一通孔内，所述弹性件的第一端与所述刹车块固定连接，所述弹性件的第二端与所述刹车垫片固定连接，所述刹车块位于所述第一端板与所述动量轮之间，所述刹车垫片位于所述第一端板与所述刹车驱动件之间。可选地，所述刹车驱动件包括伺服电机以及连接在所述伺服电机的输出轴上的叶片，所述刹车垫片位于所述第一端板与所述叶片之间。可选地，所述弹性件包括弹簧柱以及弹簧，所述弹簧柱固定连接在所述刹车块与刹车垫片之间，所述弹簧套设在所述弹簧柱上，所述弹簧滑动连接在所述第一通孔内。可选地，所述动量轮组件还包括轮锁块，所述轮锁块固定连接在所述动量轮的中心；所述动量轮驱动件包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过所述轮锁块与所述动量轮固定连接，所述电机支架的第一端与所述驱动电机的外壳固定连接。可选地，所述底座包括底板以及固定连接在所述底板上的轴承支架与联轴器支撑架，所述轴承支架上设置有第二通孔，所述联轴器支撑架上设置有与所述第二通孔共轴线的第三通孔，所述传动轴通过所述第二通孔转动连接在所述轴承支架上；所述制动机械装置还包括联轴器以及长轴，所述传动轴的一端与所述联轴器的第一端固定连接，所述联轴器的第二端与所述长轴的第一端固定连接，所述长轴的第二端穿过所述第三通孔与所述编码器固定连接。可选地，所述制动机械装置还包括加速度传感器，所述加速度传感器固定连接在所述动量轮支架背向所述动量轮的一侧。附图说明图1是本技术一实施例提供的制动机械装置的示意图；图2是本技术一实施例提供的制动机械装置的初始状态的示意图；图3是本技术一实施例提供的制动机械装置的底座、传动轴及编码器的示意图；图4是本技术一实施例提供的制动机械装置的动量轮支架及加速度传感器的示意图；图5是本技术一实施例提供的制动机械装置的动量轮组件的示意图；图6是本技术一实施例提供的制动机械装置的刹车组件的示意图；图7是本技术一实施例提供的制动机械装置的一维动力学跳动示意图。说明书中的附图标记如下：1、底座；11、底板；12、轴承支架；121、第二通孔；13、联轴器支撑架；131、第三通孔；14、第一轴承；2、传动轴；3、编码器；4、动量轮支架；41、第四通孔；42、传动轴固定块；43、定位销；44、第二轴承；45、第二轴承固定块；5、动量轮组件；51、动量轮；52、动量轮驱动件；521、驱动电机；53、轮锁块；6、刹车组件；61、电机支架；611、第一连接端；62、刹车驱动件；621、伺服电机；6211、第二连接端；622、叶片；63、刹车件本体；631、第一刹车件；6311、刹车固定块；63111、第一端板；631111、第一通孔；63112、第二端板；631本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制动机械装置，其特征在于，包括底座、传动轴、编码器、动量轮支架、动量轮组件以及刹车组件，所述传动轴转动连接在所述底座上，所述动量轮支架固定连接在所述传动轴上，所述传动轴的一端与所述编码器固定连接；/n所述动量轮组件包括转动连接在所述动量轮支架上的动量轮以及安装在所述动量轮上并用于驱动所述动量轮转动的动量轮驱动件；/n所述刹车组件安装在所述动量轮驱动件上并用于对所述动量轮进行制动。/n

【技术特征摘要】
1.一种制动机械装置，其特征在于，包括底座、传动轴、编码器、动量轮支架、动量轮组件以及刹车组件，所述传动轴转动连接在所述底座上，所述动量轮支架固定连接在所述传动轴上，所述传动轴的一端与所述编码器固定连接；
所述动量轮组件包括转动连接在所述动量轮支架上的动量轮以及安装在所述动量轮上并用于驱动所述动量轮转动的动量轮驱动件；
所述刹车组件安装在所述动量轮驱动件上并用于对所述动量轮进行制动。


2.根据权利要求1所述的制动机械装置，其特征在于，所述刹车组件包括电机支架、刹车驱动件以及刹车件本体，所述电机支架的第一端与所述动量轮驱动件固定连接，所述电机支架的第二端与所述刹车件本体固定连接，所述刹车件本体位于所述动量轮的边缘外侧，所述刹车驱动件固定连接在所述电机支架上，所述刹车驱动件通过驱动所述刹车件本体对所述动量轮进行制动。


3.根据权利要求2所述的制动机械装置，其特征在于，所述刹车件本体包括第一刹车件以及第二刹车件，所述电机支架的第二端与所述第一刹车件固定连接，所述第二刹车件安装在所述第一刹车件上；
所述刹车驱动件通过驱动所述第二刹车件向靠近所述第一刹车件的方向移动，以使所述第一刹车件与所述第二刹车件夹持所述动量轮的边缘两侧。


4.根据权利要求3所述的制动机械装置，其特征在于，所述第一刹车件包括刹车固定块以及刹车夹块，所述刹车固定块包括第一端板、第二端板以及连接在所述第一端板与所述第二端板之间的连接块，所述连接块上设置有凹槽，所述刹车夹块固定连接在所述凹槽内，所述电机支架的第二端与刹车夹块固定连接；
所述动量轮的边缘位于所述第一端板与所述第二端板之间，所述第二刹车件安装在所述第一端板上；
所述刹车驱动件通过驱动所述第二刹车件向靠近所述第二端板的方向移动，以使所述第二端板与所述第二刹车件夹持所述动量轮的边缘两侧。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢金妹，
申请(专利权)人：惠州比亚迪电池有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44