一种自动驾驶机器人执行机构系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自动驾驶机器人执行机构系统，其中制动执行机构中的制动摆杆通过制动驱动装置驱动摆动，制动连杆组件后端与制动摆杆铰接、前端与制动踏板适配器铰接，离合执行机构中的离合摆杆通过离合驱动装置驱动摆动，离合连杆组件后端与离合摆杆铰接、前端与离合踏板适配器铰接，油门执行机构中的油门摆杆通过油门驱动装置驱动摆动，油门连杆组件后端与油门摆杆铰接，前端与油门踏板适配器铰接，制动驱动装置和油门驱动装置均设有滑座均挂接于座椅滑轨上，离合驱动装置与制动驱动装置固连。本实用新型专利技术动作关系简单、控制精度高、响应迅速、占用空间小，具有紧急保护功能，并在切换至人工驾驶模式时可带动油门踏板和离合踏板自动复位。踏板自动复位。踏板自动复位。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶机器人执行机构系统


[0001]本技术涉及用于车辆检测的自动驾驶机器人领域，具体地说是一种自动驾驶机器人执行机构系统。

技术介绍

[0002]随着汽车工业新技术的发展，人们对汽车的安全性和可靠性提出了越来越高的要求，这就需要汽车制造企业对汽车做大量稳定性、安全性和可靠耐久性的试验来不断提高汽车技术水平。
[0003]随着汽车试验要求的不断提高，有些环境人类无法完成，或者对人类驾驶员来说有一定的危险性，此时汽车试验就可以通过自动驾驶机器人来完成。相比于人类试驾员，自动驾驶机器人具有高精度控制性、重复性好、疲劳耐久性强等优点，特别是道路试验驾驶机器人，其通过环境感知和识别系统大大提高了自动化程度，可代替驾驶员完成一些疲劳性和危险性驾驶试验，为驾驶员的安全和实验结果的可靠性提供保证。
[0004]执行机构是自动驾驶机器人实现所有预期功能的基础，其通过操纵车辆离合器踏板等实现车辆的控制，自动驾驶机器人在进行各项功能操作时，需要像经验丰富的驾驶员一样保证各动作的协调并符合正确的驾驶行为，其中离合踏板的控制较为复杂，需要与制动、油门、档位等进行一系列具有逻辑的操控，这就需要各个执行机构具有较高的动作响应以及精确的位置控制性能。
[0005]但现有技术中的执行机构均存在一些缺陷，比如德国STAHLE公司研发了一款踏板制动机器人，该产品机构体积庞大，在测试车辆内安装后占比空间较大，另外该产品机构采用伺服电机驱动钢丝绳轮转动，绳轮旋转缠绕钢丝绳，钢丝绳拉拽导向轴，导向轴推压测试车辆制动踏板，由于采用柔性钢丝绳，同时机构通过压缩弹簧进行复位，这就导致机构在正向推动踏板时，伺服电机要额外克服不断增大的弹簧弹力，而这部分弹簧弹力对于机构来说是冗余力，整个机构动力利用率低，响应速度慢，另外在机构正向推动踏板时，突变的拉力全部集中在钢丝绳上，钢丝绳存在折断风险，具不完全统计，该结构实际使用时，平均每1000小时就存在一次折断情况。折断后制动执行机构失控，进而导致车辆制动失控，安全隐患极高。又如德国STAHLE公司研发了一款油门制动机器人，该产品安装在测试车辆上，其摆杆与油门踏板进行线接触，在进行油门踏板正向踩踏时，油门踏板旋转角度与伺服电机旋转成一特定函数关系，但当油门踏板反向复位时，摆杆与油门踏板会发生相对滑动位移，相对转动关系极为复杂，对于精确复位控制极难实现，另外由于摆杆未与油门踏板固连，导致在进行颠簸路面测试时摆杆与油门踏板位置容易发生未接触情况，造成测试车辆失控。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种自动驾驶机器人执行机构系统，动作关系简单、控制精度高、响应迅速、占用空间小，具有紧急保护功能，并在切换至人工驾驶模式时可带动油门踏板和离合踏板自动复位。
[0007]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种自动驾驶机器人执行机构系统，包括制动执行机构、离合执行机构、油门执行机构和座椅滑轨，其中制动执行机构包括制动驱动装置、制动摆杆、制动连杆组件和制动踏板适配器，且制动摆杆通过制动驱动装置驱动摆动，制动摆杆上端与制动连杆组件后端铰接，制动连杆组件前端与制动踏板适配器铰接，离合执行机构包括离合驱动装置、离合摆杆、离合连杆组件和离合踏板适配器，且离合摆杆通过离合驱动装置驱动摆动，离合摆杆上端与离合连杆组件后端铰接，离合连杆组件前端与离合踏板适配器铰接，油门执行机构包括油门驱动装置、油门摆杆、油门连杆组件和油门踏板适配器，且油门摆杆通过油门驱动装置驱动摆动，油门摆杆上端与油门连杆组件后端铰接，油门连杆组件前端与油门踏板适配器铰接，所述制动驱动装置一侧设有制动滑座，所述油门驱动装置一侧设有油门滑座，且所述制动滑座和油门滑座均挂接于座椅滑轨上，所述离合驱动装置与所述制动驱动装置固连。
[0009]所述制动连杆组件包括依次连接的拉压力传感器、气缸和制动长度调节杆，所述制动摆杆上端与所述拉压力传感器后端铰接，所述制动长度调节杆前端与所述制动踏板适配器铰接。
[0010]所述气缸通过一个供气系统控制供气，所述供气系统包括储气罐、通止阀、压力表和电磁阀，其中储气罐输出端通过管路与所述通止阀相连，压缩空气经过所述通止阀后分为两路，其中一路与所述压力表相连，另一路与所述电磁阀相连，所述电磁阀与所述气缸连接。
[0011]所述制动长度调节杆包括螺杆、护套、钢珠和内套管，其中内套管中设有容置槽，螺杆前端插入所述容置槽中，螺杆后端与所述气缸的缸杆固连，护套套装于所述内套管上，且所述护套内壁设有凸起，所述凸起内侧设有多个凹槽，每个凹槽内均设有钢珠，且所述钢珠置于所述螺杆的螺纹槽中，所述护套一端设有限位堵头，且所述钢珠设于所述限位堵头和内套管之间，所述护套另一端内设有限位挡圈，且所述限位挡圈套装于所述内套管上，所述护套内壁与所述内套管外壁之间设有压缩弹簧，且所述压缩弹簧一端与所述凸起相抵，另一端与所述限位挡圈相抵。
[0012]所述离合连杆组件设有离合复位杆，所述油门连杆组件设有油门复位杆，所述离合复位杆和油门复位杆结构相同，均包括杆套、内杆和复位弹簧，所述内杆和复位弹簧均设于所述杆套中，且所述复位弹簧套装于所述内杆上，所述杆套前端设有前堵头，且所述内杆前端穿过所述前堵头，所述内杆后端设有限位块，且所述复位弹簧一端与所述限位块相抵，另一端与所述前堵头相抵。
[0013]所述离合连杆组件包括依次连接的离合复位杆和离合适配器连杆，所述离合摆杆上端与所述离合复位杆后端铰接，所述离合适配器连杆前端与所述离合踏板适配器铰接。
[0014]所述油门连杆组件包括依次连接的油门复位杆和油门长度调节杆，所述油门摆杆上端与所述油门复位杆后端铰接，所述油门长度调节杆前端与所述油门踏板适配器铰接。
[0015]所述制动驱动装置、离合驱动装置和油门驱动装置均包括伺服电机、减速机和安装座体，其中伺服电机和减速机安装于对应安装座体一侧，所述安装座体内设有传动组件，且所述伺服电机输出轴通过所述制动传动组件与所述制动减速机输入轴连接，所述减速机输出轴与对应摆杆下端固连。
[0016]所述离合驱动装置的安装座体上端设有连接螺栓，所述制动驱动装置上端设有连接板，且所述连接螺栓与所述连接板固连。
[0017]所述制动踏板适配器包括前后方向张合的制动第一夹板和制动第二夹板，且所述制动第一夹板和制动第二夹板宽度相等；所述离合踏板适配器包括前后方向张开的离合第一夹板和离合第二夹板，且所述离合第一夹板宽度大于离合第二夹板宽度；所述油门踏板适配器包括左右方向张合的油门第一夹板和油门第二夹板，且所述油门第一夹板和油门第二夹板宽度相等。
[0018]本技术的优点与积极效果为：
[0019]1、本技术的制动执行机构和油门执行机构挂接于座椅滑轨上，离合执行机构安装于制动执行机构上，并且每个执行机构中的伺服电机和减速机均上下平行设置，有效降低整体机构尺寸，占用空间小，安装后整体更加低矮、隐蔽，测试人员乘坐舒适性提高。
[0020]2、本技术各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶机器人执行机构系统，其特征在于：包括制动执行机构(1)、离合执行机构(2)、油门执行机构(3)和座椅滑轨(4)，其中制动执行机构(1)包括制动驱动装置、制动摆杆(104)、制动连杆组件和制动踏板适配器(109)，且制动摆杆(104)通过制动驱动装置驱动摆动，制动摆杆(104)上端与制动连杆组件后端铰接，制动连杆组件前端与制动踏板适配器(109)铰接，离合执行机构(2)包括离合驱动装置、离合摆杆(205)、离合连杆组件和离合踏板适配器(208)，且离合摆杆(205)通过离合驱动装置驱动摆动，离合摆杆(205)上端与离合连杆组件后端铰接，离合连杆组件前端与离合踏板适配器(208)铰接，油门执行机构(3)包括油门驱动装置、油门摆杆(305)、油门连杆组件和油门踏板适配器(308)，且油门摆杆(305)通过油门驱动装置驱动摆动，油门摆杆(305)上端与油门连杆组件后端铰接，油门连杆组件前端与油门踏板适配器(308)铰接，所述制动驱动装置一侧设有制动滑座(103)，所述油门驱动装置一侧设有油门滑座(302)，且所述制动滑座(103)和油门滑座(302)均挂接于座椅滑轨(4)上，所述离合驱动装置与所述制动驱动装置固连。2.根据权利要求1所述的自动驾驶机器人执行机构系统，其特征在于：所述制动连杆组件包括依次连接的拉压力传感器(106)、气缸(107)和制动长度调节杆(108)，所述制动摆杆(104)上端与所述拉压力传感器(106)后端铰接，所述制动长度调节杆(108)前端与所述制动踏板适配器(109)铰接。3.根据权利要求2所述的自动驾驶机器人执行机构系统，其特征在于：所述气缸(107)通过一个供气系统控制供气，所述供气系统包括储气罐(20)、通止阀(21)、压力表(22)和电磁阀(23)，其中储气罐(20)输出端通过管路与所述通止阀(21)相连，压缩空气经过所述通止阀(21)后分为两路，其中一路与所述压力表(22)相连，另一路与所述电磁阀(23)相连，所述电磁阀(23)与所述气缸(107)连接。4.根据权利要求2所述的自动驾驶机器人执行机构系统，其特征在于：所述制动长度调节杆(108)包括螺杆(9)、护套(11)、钢珠(12)和内套管(6)，其中内套管(6)中设有容置槽，螺杆(9) 前端插入所述容置槽中，螺杆(9)后端与所述气缸(107)的缸杆固连，护套(11)套装于所述内套管(6)上，且所述护套(11)内壁设有凸起，所述凸起内侧设有多个凹槽，每个凹槽内均设有钢珠(12)，且所述钢珠(12)置于所述螺杆(9)的螺纹槽中，所述护套(11)一端设有限位堵头(10)，且所述钢珠设于所述限位堵头(10)和内套管(6)之间，所述护套(11)另一端内设有限位挡圈(7)，且所述限位挡圈(7)套装于所述内套管(6)上，所述护套(11)内壁与所述内套管(6)外壁之间设有压缩弹簧(13)，且所述压缩弹簧(13)一端与所述凸起相抵，另一端与所述限位挡圈(7)相抵。5.根据权利要求1所述的自动驾驶机器人执行机构系统，其特征在于：所述离合连杆组件设有离合复位杆(206)，所述油门连杆组件设有油门复位杆(306)，所述离合复位杆(206)和油门复位杆(306)结构相同，均包括杆套(14)、内杆(16)和复位弹簧(15)，所述内杆(16)和复位...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹治，赵鹏飞，王浩宇，孙中刚，张威，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：