CN100580409C - 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 - Google Patents
基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100580409C CN100580409C CN200710037985A CN200710037985A CN100580409C CN 100580409 C CN100580409 C CN 100580409C CN 200710037985 A CN200710037985 A CN 200710037985A CN 200710037985 A CN200710037985 A CN 200710037985A CN 100580409 C CN100580409 C CN 100580409C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- platform
- linear
- spherical hinge
- axis parallel
- slide block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
一种基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台，属汽车制造行业测试装置领域。包括上动平台、下静平台和运动执行部分以及中间定向导轨和十字万向铰，其特征是所述运动执行部分包括三条运动链，每条运动链均为PSS结构，即由交流电机驱动直线平台上的滑块运动作为滑动铰P，同时直线平台固定在下静平台上，而执行杆的两端用球铰S分别与滑块和上动平台相连；所述中间定向导轨下端与下静平台固连，上端通过十字万向铰与上动平台相连。其采用三轴并联的空间三自由度并联机构，整个装置结构简单，驱动控制方便，且制造成本低，控制精度高，上动平台相对与下静平台的夹角变化均匀。可广泛用于各种AFS装置的实验领域。
Description
技术领域
本发明属于汽车制造行业中的测试装置领域，尤其涉及一种用于汽车前照灯调光系统的实验装置。
背景技术
随着现代汽车技术的发展和人们对汽车主动安全性要求的提高，汽车前照灯自适应照明系统(Adaptive Front-lighting System，简称AFS)正逐渐得到应用。
AFS是一种先进的汽车前照灯照明系统，采用过该系统，汽车在负载变化或者由于加减速以及路面坡度变化时，能够保持前照灯照射高度始终不变；另一方面，汽车在弯曲的道路上行走时，对应该汽车的转弯半径和行走速度，可以把前方弯道尽可能照明。所以，AFS可以根据车辆所处的不同路况和不同运动状态自动调整并分配照射光形，从而达到最佳照明状态，为安全驾驶提供保障。
目前，国内一些新近上市的中高档车型已经装备了进口的AFS系统，主要提供了前照灯照射高度自动调节和弯道自动调节等功能。
国内各汽车制造厂商在自主研发AFS系统方面正处于起步阶段。
为了研发AFS，首先需要在实验室环境下搭建一个与实车尺寸相近的实验平台，验证AFS原理的正确性，从而为进一步实车实验做准备。该实验平台主要用于模拟车辆底盘相对于地面的夹角变化，包括：由于车辆前后负载变化或加减速运动而引起的底盘俯仰倾角变化，以及由于车辆左右负载变化或转弯而引起的底盘侧倾角变化。
1965年，英国高级工程师Stewart发表了名为“A Platform with Six Degress of Freedom”的论文，提出了一种新型的、6自由度的空间并联机构，它由上下2个平台和6个并联的、可独立自由伸缩的杆件组成，伸缩杆和平台之间通过两组球铰链连接；这6根杆件可以独立地上下伸缩，它分别由球铰和虎克铰与上、下平台联接；将下平台固定，则上平台就可进行6个自由度的独立运动，在三维空间可以做任意方向的移动和绕任何方向、位置的轴线转动，被称为Stewart平台；若将下平台作为固定平台，以伸缩杆的位移作为输入变量，则可以控制上平台的空间位移和姿态。
由于Stewart平台机构的动作特性，将其作为AFS的实验平台，用以模拟车辆底盘相对于地面的夹角变化是十分适合的。
但是，现有Stewart平台机构是一个包含多闭环的复杂多体系统，对于这种复杂的多体系统，其建模过程相当繁琐，控制、计算量十分庞大，虽然有许多专家学者提出了一些先进的控制方法可以达到较好的控制性能，但也为此付出了较大的代价。这些方法存在的主要问题是机械结构复杂，控制计算量过大、实时性差、对硬件设备要求高，实现在线控制有相当的难度，这在很大程度上制约了各汽车制造厂商在AFS系统方面研发工作的开展和进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简洁，驱动控制方便，且制造成本低廉，可以静态和动态模拟由于车辆前后负载变化或加减速运动而引起的底盘俯仰倾角变化，以及由于车辆左右负载变化或转弯而引起的底盘侧倾角变化的基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台。
本发明的技术方案是：提供一种基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台，包括上动平台、下静平台和由交流伺服电机、减速机、连轴器、直线平台和执行杆组成的运动执行部分，以及中间定向导轨和十字万向铰，其特征是：所述的运动执行部分包括三条运动链，三条运动链设置于上动平台和下静平台之间，每条运动链包括一个固定在下静平台上的直线平台、一个交流伺服电机、一个与交流伺服电机连接的减速机、连轴器、一个位于直线平台上的由交流伺服电机驱动的滑块、位于滑块上的下球铰链连接座、一个位于上动平台下方的上球铰链连接座、一个执行杆和位于执行杆两端的上、下球铰链；每条运动链均为一组滑动铰-球铰-球铰结构；即由交流伺服电机驱动直线平台上的滑块运动作为滑动铰；位于执行杆两端的上、下球铰链分别与位于上动平台下方的上球铰链连接座和位于滑块上的下球铰链连接座对应固连，构成滑动铰-球铰-球铰结构中的两个球铰；所述的中间定向导轨下端与下静平台固连，上端通过十字万向铰与上动平台相连；其中，三个直线平台呈等腰三角形布置于下静平台上，中间定向导轨布置在等腰三角形的外心处；其上动平台的三个上球铰链连接座也呈等腰三角形布置，十字万向铰布置在上动平台等腰三角形的外心处。
其中间定向导轨是一个直线平台垂直固定在下静平台上面，并在该直线平台滑块上固连了一根竖直的圆杆，圆杆上端固连在十字万向铰的一端。
其三个直线平台所构成的等腰三角形布置于下静平台上，三个直线平台位于所述等腰三角形的三个顶点上，其所构成的第一等腰三角形高和底边的比值为2.30∶1。
其上动平台的三个球铰呈等腰三角形布置，三个球铰位于所述等腰三角形的三个顶点上，其所构成的第二等腰三角形高和底边的比值为2.08∶1。
进一步的，在各交流伺服电机上分别对应设置光电编码器，光电编码器的输出信号与控制装置中的反馈信号输入端连接。
与现有技术比较，本发明的优点是：
1.采用三轴并联的空间三自由度并联机构，整个装置结构简单，驱动控制方便，且制造成本低，可以静态和动态模拟由于车辆前后负载变化或加减速运动而引起的底盘俯仰倾角变化，以及由于车辆左右负载变化或转弯而引起的底盘侧倾角变化，完全能够满足AFS装置的实验要求；
2.在各交流伺服电机上设置光电编码器，取其输出作为控制装置的反馈信号，因此直线平台的控制精度高，上动平台相对与下静平台的夹角变化均匀。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明运动链的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1中，本实验平台包括：下静平台1，上动平台8，运动链2、3、4，由直线平台5和圆杆6组成的中间定向导轨以及十字万向铰7。
图2中，各运动链的结构均相同，包括：直线平台9，联轴节10，交流伺服电机11，减速机12，球铰链连接座13和17，球铰链14和16，执行杆15。
结合图1和图2可以看出，本实验平台的3个运动链呈等腰三角形布置于下静平台1上，其高和底边之比为2.30∶1；中间定向导轨的直线平台5固定在该等腰三角形外心处；在每个运动链中，交流伺服电机11与减速机12连接，通过联轴节10再与直线平台9连接，球铰链14的底座与球铰链连接座13固连，而球铰链连接座13固定在直线平台9的滑块上；执行杆15的一端为圆球状，球铰链底座中有50个小滚珠，将执行杆15插入到球铰链的底座就构成了球铰链14；同样执行杆15的另外一端也这样构成球铰链16，球铰链16与球铰链连接座17固连，而球铰链连接座17则固定在上动平台上；运动链2中的球铰链连接座13与下静平台呈30度角布置，球铰链连接座17与上动平台呈30度角布置，而运动链3和4中则分别呈45度角布置；上动平台的3个球铰链连接座也呈等腰三角形布置，高和底边的比值为2.08∶1，十字万向铰7的上端固定在该等腰三角形的外心处；中间定向导轨的圆杆6竖直固定在直线平台5的滑块上，圆杆6的上端与十字万向铰7的下端相连。
此外，本实验平台中的滑动铰P采用交流伺服电机驱动直线平台，而交流电机有光电编码器做为反馈，因此直线平台的控制精度可达到1毫米，从而上动平台相对与下静平台的夹角变化为0.045度。
技术性能指标如下：
(1)俯仰角度±10°；
(2)侧倾角度±10°；
倾角角度变化精度为0.045°。
本发明可广泛用于各种AFS装置的实验领域。
Claims (5)
1.一种基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台，包括上动平台、下静平台和由交流伺服电机、减速机、连轴器、直线平台和执行杆组成的运动执行部分，以及中间定向导轨和十字万向铰，其特征是：
所述的运动执行部分包括三条运动链，三条运动链设置于上动平台和下静平台之间，每条运动链包括一个固定在下静平台上的直线平台、一个交流伺服电机、一个与交流伺服电机连接的减速机、连轴器、一个位于直线平台上的由交流伺服电机驱动的滑块、位于滑块上的下球铰链连接座、一个位于上动平台下方的上球铰链连接座、一个执行杆和位于执行杆两端的上、下球铰链；
每条运动链均为一组滑动铰-球铰-球铰结构；即由交流伺服电机驱动直线平台上的滑块运动作为滑动铰；位于执行杆两端的上、下球铰链分别与位于上动平台下方的上球铰链连接座和位于滑块上的下球铰链连接座对应固连，构成滑动铰-球铰-球铰结构中的两个球铰；
所述的中间定向导轨下端与下静平台固连，上端通过十字万向铰与上动平台相连；
其中，三个直线平台呈等腰三角形布置于下静平台上，中间定向导轨布置在等腰三角形的外心处；其上动平台的三个上球铰链连接座也呈等腰三角形布置，十字万向铰布置在上动平台等腰三角形的外心处。
2.按照权利要求1所述的基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台，其特征是所述的中间定向导轨是一个直线平台垂直固定在下静平台上面，并在该直线平台滑块上固连了一根竖直的圆杆，圆杆上端固连在十字万向铰的一端。
3.按照权利要求1所述的基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台，其特征是所述三个直线平台所构成的等腰三角形布置于下静平台上，三个直线平台位于所述等腰三角形的三个顶点上，其所构成的第一等腰三角形高和底边的比值为2.30∶1。
4.按照权利要求1所述的基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台，其特征是所述上动平台的三个球铰呈等腰三角形布置，三个球铰位于所述等腰三角形的三个顶点上，其所构成的第二等腰三角形高和底边的比值为2.08∶1。
5.按照权利要求1所述的基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台，其特征是在所述各交流伺服电机上分别对应设置光电编码器，光电编码器的输出信号与控制装置中的反馈信号输入端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710037985A CN100580409C (zh) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710037985A CN100580409C (zh) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101021448A CN101021448A (zh) | 2007-08-22 |
| CN100580409C true CN100580409C (zh) | 2010-01-13 |
Family
ID=38709282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710037985A Expired - Fee Related CN100580409C (zh) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100580409C (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102708723B (zh) * | 2012-05-18 | 2014-03-12 | 燕山大学 | 六自由度大承载面静平衡并联运动模拟台 |
| CN103900800B (zh) * | 2014-04-16 | 2017-03-08 | 上海理工大学 | 电动调光装置及车灯在线检测系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1490197A (zh) * | 2002-09-20 | 2004-04-21 | ��ʽ����С�������� | 车辆用前照灯装置及其光轴位置设定方法 |
| JP2005017652A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 顕微鏡台 |
| CN1867816A (zh) * | 2003-12-16 | 2006-11-22 | 本田技研工业株式会社 | 用于自适应前灯照明系统的操作检验方法 |
| CN201104259Y (zh) * | 2007-03-12 | 2008-08-20 | 上海小糸车灯有限公司 | 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 |
-
2007
- 2007-03-12 CN CN200710037985A patent/CN100580409C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1490197A (zh) * | 2002-09-20 | 2004-04-21 | ��ʽ����С�������� | 车辆用前照灯装置及其光轴位置设定方法 |
| JP2005017652A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 顕微鏡台 |
| CN1867816A (zh) * | 2003-12-16 | 2006-11-22 | 本田技研工业株式会社 | 用于自适应前灯照明系统的操作检验方法 |
| CN201104259Y (zh) * | 2007-03-12 | 2008-08-20 | 上海小糸车灯有限公司 | 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101021448A (zh) | 2007-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9466223B2 (en) | Mobile platform | |
| CN201104259Y (zh) | 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 | |
| CN203013014U (zh) | 一种运动平台系统 | |
| CN105008252A (zh) | 改变闭环轨道上的列车车厢速度的方法和设备 | |
| CN100580409C (zh) | 基于三轴并联机构原理的汽车前照灯调光系统实验平台 | |
| CN102520724A (zh) | 一种用于agv的紧凑式万向运动机构及agv运输车 | |
| CN102637058A (zh) | 自动驾驶机器人 | |
| CN105059407B (zh) | 利用齿轮齿条调宽的移动平台及具有其的机器人 | |
| CN1940349A (zh) | 锥环变速器 | |
| CN101909991A (zh) | 用于飞机的高升力系统 | |
| CN1136116C (zh) | 允许沿一个导轨行驶的车辆的车轴横向偏移的双向导向装置 | |
| US20220134243A1 (en) | Systems and methods for maneuvering a vehicle | |
| CN104764580B (zh) | 桥上移动车辆模型三维抗风试验装置 | |
| CN211502123U (zh) | 一种六自由度位移调整平台 | |
| CN113885484A (zh) | 车辆智能驾驶及adas测试环境模拟装置、系统和测试方法 | |
| CN207659804U (zh) | 一种高过岔速度柔性单轨道岔 | |
| CN106183963A (zh) | 一种汽车转向灯的调节系统 | |
| CN110793786A (zh) | 一种智能汽车室内acc功能下线检测装置 | |
| CN104006972A (zh) | 一种电动汽车再生制动试验加载机构和加载方法 | |
| CN114333491B (zh) | 改善导杆自转效应的六自由度运动平台 | |
| CN211042719U (zh) | 一种智能车辆室内ldw lka elk下线检测装置 | |
| CN104972938A (zh) | 车用的快速型抬脚装置 | |
| CN202507992U (zh) | 一种afs执行器 | |
| CN209388554U (zh) | 一种虚拟现实驾驶路况反馈系统 | |
| CN207050995U (zh) | 一种车辆故障检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 201800 Yecheng Road, Jiading District, Jiading District, Shanghai Patentee after: HUAYU VISION TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: 201800 Yecheng Road, Jiading District, Jiading District, Shanghai Patentee before: SHANGHAI KOITO AUTOMOTIVE LAMP Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100113 |