一种用于汽车试验的驾驶机器人及汽车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于汽车试验的驾驶机器人及汽车，包括油门刹车踏板执行机构、换挡机械手以及转向机械手；本实用新型专利技术结构精细化，不占用过多的空间，驾驶机器人安装在驾驶位内不影响驾驶员操控；具备本地和远程双重控制功能，用于转毂上做汽车试验时可预设控制程序在控制器内操控试验车辆，用于汽车道路无人驾驶试验时可通过远程通讯控制控制器操控试验车辆；转向机械手采用弧形电机具备响应速度快，控制转向角度精准的优点。控制转向角度精准的优点。控制转向角度精准的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车试验的驾驶机器人及汽车


[0001]本技术涉及汽车无人驾驶测试
，尤其涉及一种用于汽车试验的驾驶机器人及汽车。

技术介绍

[0002]驾驶机器人是指无需对车辆进行改装，可直接安装在驾驶室内，并适应于各种车型，替代驾驶员在危险条件和恶劣环境下进行车辆驾驶的机器人。
[0003]汽车的性能需要借助于大量的试验数据来支撑改进设计，每一台汽车上市前都需要做大量的试验，比如耐久试验、极端环境试验、尾气试验，转向试验等；这些强度高、精确度高的试验不仅不适合试验员进行操作，而且还具有一定的危害性，因此国内外众多公司相继研发用于汽车试验的驾驶机器人。
[0004]现有的驾驶机器人中，在结构上过于冗余，导致汽车试验时安装驾驶机器人后，操作员需要操作汽车时，没有空间进行操作；在控制模式上过于单一，通常采用预设程序的这种控制模式，当遇到突发情况时，应变能力差，并且这种控制模式也无法同时满足转毂试验和道路无人驾驶试验需求；如中国专利CN104122101A公开了一种用于汽车试验的高性能自主驾驶机器人；它的结构过于复杂，并且它的控制模式是采用一个可以预设编译程序的控制模块，驾驶机器人根据所预设程序执行相关动作；采用这种单一的控制模式，当做汽车尾气试验时，试验需求有变化，无法及时进行试验，还需重新进行预设程序，不仅浪费时间还对操作人员的身体健康存在潜在的危害，而且在做道路无人驾驶试验时，由于道路不确定因素多，也无法做到预设程序。
[0005]现有的自动驾驶机器人技术，无法做到人机互不干涉，同时也无法达到在转毂上试验和道路无人驾驶试验上的通用；并且做精确度高的试验，无法做到快速响应，导致试验精度差，试验数据不准确。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本技术提供一种用于汽车试验的驾驶机器人，其结构精细化，不占用过多的空间，驾驶机器人安装在驾驶位内不影响驾驶员操控；具备本地和远程双重控制功能，用于转毂上做汽车试验时可预设控制程序在控制器内操控试验车辆，用于汽车道路无人驾驶试验时可通过远程通讯控制控制器操控试验车辆；转向机械手采用弧形电机具备响应速度快，控制转向角度精准的优点。
[0007]本技术提供一种用于汽车试验的驾驶机器人，包括油门刹车踏板执行机构、换挡机械手以及转向机械手；
[0008]油门刹车踏板执行机构包括底座、侧端开口的箱体、控制器、一对气动执行器和一对加长杆；侧端开口的箱体固定于底座后部，控制器设置于侧端开口的箱体内，一对气动执行器分别固定于侧端开口的箱体顶部，一对加长杆分别固定连接于一对气动执行器的前端，控制器可实现预先编程操作对油门刹车踏板执行机构、换挡机械手、转向机械手的控制
来进行转毂上的汽车试验，也可实现远程通讯实时操作控制器对油门刹车踏板执行机构、换挡机械手、转向机械手的控制来进行汽车道路无人驾驶试验；
[0009]所述换挡机械手的一端固定于油门刹车踏板执行机构的底座上，换挡机械手的另一端可移动的套接于车辆的档位杆上，以通过控制器发出的指令，控制换挡机械手模拟人手前后伸缩或左右伸缩带动档位杆切换档位；
[0010]所述转向机械手的一端固定于油门刹车踏板执行机构的底座上，转向机械手的另一端可转动的套接固定于车辆的方向盘上，以通过控制器发出的指令，控制转向机械手正转或反转模拟人手带动方向盘同步转动；
[0011]油门刹车踏板执行机构的一对加长杆的前端分别触接于车辆的油门踏板和刹车踏板，以通过控制器对气动执行器发出指令带动加长杆分别对油门踏板或刹车踏板进行拟人的踩踏或松开的模拟动作，控制器分别通过导线与一对气动执行器、换挡机械手以及转向机械手电连接，以分别实现拟人的油门控制、刹车控制、转向控制和换挡控制。
[0012]每个所述气动执行器包括伸缩气缸和气缸固定座，气缸固定座上套接固定有伸缩气缸，伸缩气缸的前端固定连接有加长杆，伸缩气缸和加长杆之间固定连接有力传感器，该力传感器通过导线与控制器电连接；侧端开口的箱体顶面两侧对称突设有连接杆固定臂，两连接杆固定臂之间水平连接有连接杆，连接杆上穿设固定有两个气缸固定座，控制器通过导线与伸缩气缸电连接。
[0013]每个加长杆前端通过枢轴转动连接有踏板连接机构，踏板连接机构的作用是固定在油门踏板或刹车踏板上，当加长杆对油门踏板或刹车踏板施加作用力时，踏板连接机构可模拟人的脚踝随相应踏板运动并转动一定角度。
[0014]所述油门刹车踏板执行机构的底座上表面中部设有定位滑轨，该定位滑轨上滑动连接有定位滑块，定位滑块上端固定连接有可调式立杆，可调式立杆上端面处设置有胶块，定位滑轨、定位滑块、可调式立杆和胶块设置的作用是为了使用可调式立杆将其上端触接于车辆顶棚，将油门刹车踏板执行机构放置在驾驶位，使其位置固定，防止窜动，影响模拟驾驶。
[0015]所述换挡机械手包括基座、X轴步进电机、Y轴步进电机、档位抓手以及换挡机械手支撑悬臂；X轴步进电机和Y轴步进电机分别上下错位排列穿设固定在基座侧壁的X轴方向上和Y轴方向上，控制器通过导线分别与X轴步进电机和Y轴步进电机电连接，X轴步进电机两端和Y轴步进电机的两端分别露设于基座对应侧壁外；X轴步进电机包括X轴电机定子和X轴电机动子，X轴电机动子转动套接于X轴电机定子内，且X轴电机动子两端露设于X轴电机定子两端外；Y轴步进电机包括Y轴电机定子和Y轴电机动子，Y轴电机动子转动套接于Y轴电机定子内，且Y轴电机动子两端露设于Y轴电机定子两端外；X轴电机动子一端固定有档位抓手，该档位抓手由叉形连接臂和档位套筒构成，叉形连接臂套接固定于X轴电机动子一端，档位套筒侧壁通过销轴转动连接于叉形连接臂端部，档位套筒可套接于车辆的档位杆上，随着X轴电机动子前后位移，档位套筒可带动套接的档位杆前后换挡，档位套筒可以销轴为轴旋转一定角度，模拟人的手腕换挡时的动作；Y轴电机动子的一端固定于换挡机械手支撑悬臂的上端部，换挡机械手支撑悬臂的下端固定于底座上，X轴步进电机的作用是在X向调整X轴电机动子位移，使档位套筒可套接于档位杆上，并可带动档位杆前后切换档位，Y轴步进电机的作用是在Y向调整基座对应档位杆的位置，在档位套筒套接于档位杆上后，可带动
档位杆在左右向切换档位。
[0016]所述换挡机械手支撑悬臂由换挡机械手垂向臂、可调式旋钮以及L型衔接臂构成；换挡机械手垂向臂上端和L型衔接臂长臂端通过可调式旋钮转动连接，L型衔接臂短臂端与Y轴电机动子的一端固定连接，L型衔接臂可以以可调式旋钮为轴上下调节角度，以使得换挡机械手在Z轴方向可以调节高度。
[0017]X轴电机动子另一端和Y轴电机动子另一端分别套设有保护帽，防止电机动子在位移时与其它设备或工作人员磕碰损伤。
[0018]所述转向机械手包括ACR弧形电机(ACR系列无铁芯圆弧形直线电机)、弧形电机固定架以及弧形电机弯角支架；ACR弧形电机包括ACR弧形电机定子和与之滑动套接的ACR弧形电机转子，ACR弧形电机定子的外缘固定于弧形电机固定架一端，控制器通过导线与ACR弧形电机定子电连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车试验的驾驶机器人，其特征在于：包括油门刹车踏板执行机构(1)、换挡机械手(2)以及转向机械手(3)；油门刹车踏板执行机构(1)包括底座(11)、侧端开口的箱体(12)、控制器(13)、一对气动执行器(14)和一对加长杆(15)；侧端开口的箱体(12)固定于底座(11)后部，控制器(13)设置于侧端开口的箱体(12)内，一对气动执行器(14)分别固定于侧端开口的箱体(12)顶部，一对加长杆(15)分别固定连接于一对气动执行器(14)的前端；所述换挡机械手(2)的一端固定于油门刹车踏板执行机构(1)的底座(11)上，换挡机械手(2)的另一端可移动的套接于车辆的档位杆上；所述转向机械手(3)的一端固定于油门刹车踏板执行机构(1)的底座(11)上，转向机械手(3)的另一端可转动的套接固定于车辆的方向盘上；油门刹车踏板执行机构(1)的一对加长杆(15)的前端分别触接于车辆的油门踏板和刹车踏板，控制器(13)分别通过导线与一对气动执行器(14)、换挡机械手(2)以及转向机械手(3)电连接。2.根据权利要求1所述的一种用于汽车试验的驾驶机器人，其特征在于：每个所述气动执行器(14)包括伸缩气缸(141)和气缸固定座(142)，气缸固定座(142)上套接固定有伸缩气缸(141)，伸缩气缸(141)的前端固定连接有加长杆(15)，伸缩气缸(141)和加长杆(15)之间固定连接有力传感器(4)，该力传感器(4)通过导线与控制器(13)电连接；侧端开口的箱体(12)顶面两侧对称突设有连接杆固定臂(121)，两连接杆固定臂(121)之间水平连接有连接杆(122)，连接杆(122)上穿设固定有两个气缸固定座(142)，控制器(13)通过导线与伸缩气缸(141)电连接。3.根据权利要求1所述的一种用于汽车试验的驾驶机器人，其特征在于：每个加长杆(15)前端通过枢轴转动连接有踏板连接机构(151)。4.根据权利要求3所述的一种用于汽车试验的驾驶机器人，其特征在于：所述油门刹车踏板执行机构(1)的底座(11)上表面中部设有定位滑轨(111)，该定位滑轨(111)上滑动连接有定位滑块(112)，定位滑块(112)上端固定连接有可调式立杆(113)，可调式立杆(113)上端面处设置有胶块(114)。5.根据权利要求4所述的一种用于汽车试验的驾驶机器人，其特征在于：所述换挡机械手(2)包括基座(21)、X轴步进电机(22)、Y轴步进电机(23)、档位抓手(24)以及换挡机械手支撑悬臂(25)；X轴步进电机(22)和Y轴步进电机(23)分别上下错位排列穿设固定在基座(21)侧壁的X轴方向上和Y轴方向上，控制器(13)通过导线分别与X轴步进电机(22)和Y轴步进电机(23)电连接，X轴步进电机(22)两端和Y轴步进电机(23)的两端分别露设于基座(21)对应侧壁外；X轴步进电机(22)包括X轴电机定子(221)和X轴电机动子(222)，X轴电机动子(222)转动套接于...

【专利技术属性】
技术研发人员：林长宏，刘富强，崔明雨，黄铎龙，武根闯，杨春辉，王宇雷，闫晶，黄驰，刘春来，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：