CN104777832B - 一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于,包括：方向轮：由轮子、轮轴和摆动轴构成，其中，轮轴与摆动轴垂直但不在同一平面上；方向轮摆角弹性控制装置：设置在方向轮摆动轴上，装置中至少有一个弹性部件和一个定位部件,其中，弹性部件一端与定位部件连接，另一端与摆动轴连接；侧壁导引装置：装设在车辆侧面前部，是一种圆弧形向外侧拱出的支撑型支架或轴向垂直的滚轮。本发明利用弹性的偏向行驶控制来适应曲直不同的路缘，可实现车辆主动靠边行驶功能，实现机械作业的自动化。

Description

一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统
技术领域
本发明涉及一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统。
背景技术
随着社会的进步，城市化建设步伐越来越快，市政铺装道路也越来越多，这些道路上的垃圾要清理、绿化带要维护、护栏要清洁等，工作量极大。为此，一些大型道路清洁车、护栏清洁车、喷淋车等被广泛应用，节省了大量的人力资源。但是，这些车辆的使用不仅产生较大的能耗，而且必须配备专职司机，司机在驾驶车辆工作时，还得小心谨慎地操作，才能保证车辆与路边的距离，顺利完成工作，远远未能实现全自动的驾驶作业。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，进一步提高环卫领域设备的自动化程度，真正实现无人驾驶式的自动靠边作业。
本发明所采用的技术方案是，提供一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于,包括：
方向轮：由轮子、轮轴和摆动轴构成，其中，轮轴与摆动轴垂直但不在同一平面上；
方向轮摆角弹性控制装置：设置在方向轮摆动轴上，装置中至少有一个弹性部件和定位部件,其中，弹性部件的一端与摆动轴直接或间接连接，另一端与定位部件连接；
侧壁导引装置：装设在车辆侧面前部，是一种圆弧形向外侧拱出的支撑型支架。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的方向轮的摆动轴上装有定位盘，弹性部件一端与方向轮的摆动轴直接连接，另一端与定位盘连接。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的方向轮摆角弹性控制装置，其弹性部件与方向轮摆动轴的连接是间接连接，中间至少有一个连接部件。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的弹性部件与方向轮摆动轴为间接连接，其中间的联系部件是齿条，摆动轴相应的圆柱面部位有相应的圆周齿状凹凸。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的弹性部件是一种金属弹簧或橡塑类弹性物质或空气弹簧。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的侧壁导引装置，是一种其前部和后部为弧形，中部为直线型的支撑型支架。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的侧壁导引装置其与侧壁所接触的边缘安装有轴向垂直的滚轮或者滑板。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的侧壁导引装置安装有弧形支架升降的导柱，弧形支架可以升降。
进一步地，所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的弧形支架升降的导柱是一种螺旋丝杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明，其侧壁导引装置可在曲直不同的侧壁上滑行并可承受动态的侧向推力，并将靠侧壁滑行时的动态侧壁横向推力导入系统中的摆角弹性控制装置，其所导入的被动动态侧壁横向推力和与之相反的摆角弹性控制装置的主动靠边的弹性转向力平衡后，这种利用弹性的偏向行驶控制来适应曲直不同路缘的弹性方向控制系统的作业车辆即可在有侧壁的道路实现车辆主动靠边行驶，可实现车辆主动靠边行驶功能，实现机械作业的自动化。利用侧壁横向推力实现自动靠边行驶作业，如马路清扫、清洗，护栏或分隔带清洗，绿化带修剪、淋水、喷药、施肥等，实现机械作业的自动化，且结构简单，制作成本低廉，应用前景广泛。
附图说明
图1为本发明实施例一方向轮摆角弹性控制装置的立体图；
图2为本发明实施例一车体的立体图；
图3为本发明实施例二方向轮摆角弹性控制装置的立体图；
图4为本发明滑板式侧壁引导装置示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例一
如图1、2所示，为本发明一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统,包括：方向轮：由轮子1、轮轴2和摆动轴3构成，其中，轮轴2与摆动轴3垂直但不在同一平面上；方向轮摆角弹性控制装置：设置在摆动轴3上，由弹簧4、齿条5与齿轮6组成,齿条5与齿轮6共同组成定位部件，其中，弹簧4设置在齿条5的两端，齿轮6外圈设置有与齿条5对应的齿，齿轮6内部设置有轴孔，摆动轴3的一端同步固定连接于齿轮6的轴孔中，弹簧4与齿条5活动套接在承载杆9上，其中，弹簧4可以是金属膨胀弹簧或橡塑类弹性物质或空气弹簧；侧壁导引装置7：装设在车辆侧面前部，是一种圆弧形向外侧拱出的支撑型支架，其前部和后部为弧形，中部为直线型，于侧壁引导装置7上还可安装有若干个轴向垂直的滚轮8，侧壁导引装置7垂直安装有弧形支架升降的螺旋丝杆11，实现弧形支架的垂直升降功能，所述的侧壁引导装置7，如图4所示，其与侧壁接触的外侧边缘还可以安装滑板，替代滚轮，其在护栏型的侧壁上有更好的滑行效果。
令方向轮摆角弹性控制装置中齿轮6与齿条5分离，使方向轮向右摆，然后齿轮6与齿条5齿合，方向轮被弹性锁定，车辆前行时即会左偏，如果侧壁导引装置7与道路左侧路缘石接触，因为安装好的路缘石稳定力远远大于车辆向左偏行的弹性推力的缘故，车辆弹性向左偏行会因合力的作用变成靠左边的路缘石行驶，此时，由于方向轮的向左摆动偏转带动齿轮6顺时针转动，齿条5被向左推动，在齿条5的移动过程中，会对左侧的膨胀弹簧4挤压，膨胀弹簧4被压缩产生反向弹力，会向齿条5施以一个反作用力以恢复原始形状，正是由于在膨胀弹簧4的作用，从而使方向轮的偏移受到限制，使车辆一直靠着路缘石行驶，实现自动靠边行驶功能，反之亦然。
实施例二
如图3所示，为本发明一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统,包括：方向轮：由轮子1、轮轴2和摆动轴3构成，其中，轮轴2与摆动轴3垂直但不在同一平面上；方向轮摆角弹性控制装置：设置在摆动轴3上，由盘簧4.2、定位盘5.1与锁定装置组成,其中，盘簧4.2内端与摆动轴3固定连接，外端与定位盘的内部某一位置固定连接，所述锁定装置主要由锁定钳10.1、弹簧10.2与控制线10.3组成，其中，锁定钳10.1分别设置在定位盘5.1两侧，其一端由定位轴固定，另一端设置有通孔，控制线10.3通过通孔和弹簧10.2将两个锁定钳10.1的另一端连接，通过控制线10.3配合弹簧10.2实现锁定钳10.1向定位盘5.1锁定的功能；侧壁导引装置7：装设在车辆侧面前部，是一种圆弧形向外侧拱出的支撑型支架，其前部和后部为弧形，中部为直线型，通过升降导柱11与侧壁固定支架连接，并通过该支架固定在车体的侧面，于侧壁引导装置7上还安装有若干个轴向垂直的滚轮8，侧壁导引装置7可通过升降导柱11实现弧形支架的升降，调节其高度以适应不同的侧壁。
当锁定钳10.1张开时，方向轮的摆动不受方向轮摆角弹性控制装置的控制，令方向轮向右摆，然后方向轮摆角弹性控制装置在控制线10.3的控制下通过锁定钳10.1与方向轮接触锁定，方向轮只能在盘簧4.2的弹性限定下转动，车辆行驶偏左，当侧壁导引装置7与道路左侧路缘石接触时，在盘簧4.2的限定下，方向轮弹性地向右摆，而因为安装好的路缘石稳定力远远大于车辆向左偏行的弹性推力的缘故，盘簧4.2被扭转并产生反向弹力，车辆弹性向左偏行受到限制，会因合力的作用变成靠左边的路缘石行驶，从而实现自动靠路边侧壁行驶的功能，反之亦然。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于,包括：
方向轮：由轮子、轮轴和摆动轴构成，其中，轮轴与摆动轴垂直但不在同一平面上；
方向轮摆角弹性控制装置：设置在方向轮摆动轴上，装置中至少有一个弹性部件和定位部件,其中，弹性部件的一端与摆动轴直接或间接连接，另一端与定位部件连接；
侧壁导引装置：装设在车辆侧面前部，是一种圆弧形向外侧拱出的支撑型支架；
所述的方向轮的摆动轴上装有定位盘，弹性部件一端与方向轮的摆动轴直接连接时，另一端与定位盘连接。
2.根据权利要求1所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的方向轮摆角弹性控制装置，其弹性部件与方向轮摆动轴的连接是间接连接，中间至少有一个连接部件。
3.根据权利要求1所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的弹性部件与方向轮摆动轴为间接连接，其中间的联系部件是齿条，摆动轴相应的圆柱面部位有相应的圆周齿状凹凸。
4.根据权利要求1所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的弹性部件是一种金属弹簧或橡塑类弹性物质或空气弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的侧壁导引装置，是一种其前部和后部为弧形，中部为直线型的支撑型支架。
6.根据权利要求1或5所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的侧壁导引装置其与侧壁所接触的边缘安装有至少一个轴向垂直的滚轮或者滑板。
7.根据权利要求1所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的侧壁导引装置安装有弧形支架升降的导柱，弧形支架可以升降。
8.根据权利要求7所述的一种侧壁导引车辆行驶方向控制系统，其特征在于：所述的弧形支架升降的导柱是一种螺旋丝杆。
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