CN110082126A - 自动驾驶测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了自动驾驶测试平台，包括车壳、位于车壳后端的驱动轮、位于车壳前端的从动轮、位于车壳顶部的检测部件、位于车壳内的控制器和与控制器电性连接的电池，其中，驱动轮内架设有刹车部件，刹车部件包括拉线杆、旋转凸台、鼓刹块和支撑轴，支撑轴固连在驱动轮外侧钢圈内，两块半环状的鼓刹块转动连接在支撑轴上，旋转凸台转动连接在鼓刹块远离支撑轴一端，拉线杆与旋转凸台固连，拉线杆移动以使鼓刹块与驱动轮外侧钢圈内，本发明具有在研究自动驾驶前期试验阶段，省去使用实际车辆，降低了成本，提高了使用的安全性的优点。

Description

自动驾驶测试平台

技术领域

本发明涉及试验设备领域，具体地说，涉及自动驾驶测试平台。

背景技术

近年来，互联网技术的迅速发展给汽车工业带来了革命性变化的机会。与此同时，汽车智能化技术正逐步得到广泛应用，这项技术使汽车的操作更简单，行驶安全性也更好，而其中最典型也是最热门的未来应用就是无人驾驶汽车。也许这一趋势能使无人汽车比新能源汽车更早走入大众的生活。在自动驾驶的技术里面，前期的效果验证和安全性是一个比较大的问题，试验阶段使用真实的汽车会带来安全问题，实验的成本也会较大，所以，一款自动驾驶测试平台是适满足自动化驾驶研究前期的效果验证和安全性的。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供自动驾驶测试平台，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了自动驾驶测试平台，包括车壳、位于车壳后端的驱动轮、位于车壳前端的从动轮、位于车壳顶部的检测部件、位于车壳内的控制器和与控制器电性连接的电池，其中，驱动轮内架设有刹车部件，刹车部件包括拉线杆、旋转凸台、鼓刹块和支撑轴，支撑轴固连在驱动轮外侧钢圈内，两块半环状的鼓刹块转动连接在支撑轴上，旋转凸台转动连接在鼓刹块远离支撑轴一端，拉线杆与旋转凸台固连，拉线杆移动以使鼓刹块与驱动轮外侧钢圈内。

通过采用上述技术方案，当控制系统传力来制动信号时，刹车电机通过拉线带动拉线杆，拉线杆带动旋转凸台旋转，使两个鼓刹块相对张开，触及动力驱动轮内钢圈，行成摩擦副，使自动测试平台减速或停止；在控制精度和使用功能满足的情况下，集成刹车系统在里面，极大的简化了产品的设计工作量，减少了整车的机构设计复杂度，节省了大量空间，减少了维修成本，也利于模块化更换，减少维修时间。

作为对本发明的进一步说明，优选地，检测部件包括激光导航模块、双目相机和GPS模块，车壳上架设有支架，激光导航模块固连在支架一侧，双目相机固连在支架顶部，GPS模块架设在支架一侧的车壳上，激光导航模块、双目相机和GPS模块均与控制器和电池电性连接。

通过采用上述技术方案，平台在行走过程中，激光导航模块通过发射及反射回的激光光束来测量环境中墙面、柱子等物体的距离和角度，然后通过几何计算得出自身的位置信息，从而进行位置导航；双目相机采用的是基于视差的三角测距原理，仅通过计算左右“两眼”获取的两幅图像对应点间的位置偏差，就可以实时还原视觉场景中每一点的真实三维几何信息,防止自动测试平台和其他物体进行碰撞；利用GPS模块是一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，精确感知自动测试平台的位置信息。

作为对本发明的进一步说明，优选地，车壳上固连有两根相互平行的型材，支架滑动连接在型材之间，GPS模块底部固连有滑盘，滑盘滑动连接在型材之间。

通过采用上述技术方案，设置型材可利用滑动的方式拆卸和安装支架和滑盘，进而便于在车壳上安装不同的检测模块，并且能保证安装检测模块的稳定性。

作为对本发明的进一步说明，优选地，车壳底部固连有车架，车架后端底部固连有支板，支板一侧铰接有后轮架，后轮架两端固连有驱动电机，两个驱动轮转动连接在驱动电机输出端。

通过采用上述技术方案，设置驱动电机可使驱动轮转动，实现驱动品台移动的作用。

作为对本发明的进一步说明，优选地，后轮架与车架之间固连有减震弹簧，两个减震弹簧位于支板两侧。

通过采用上述技术方案，设置减震弹簧降低震动对车轮和驱动电机等设备的损伤，进而提高平台设备的使用寿命。

作为对本发明的进一步说明，优选地，车架前端固连有前轮架，两个从动轮通过万向节与前轮架两端转动连接。

通过采用上述技术方案，使品台可转向，行驶至不同方向，进而采集不同信息，提高数据采集的可靠性。

作为对本发明的进一步说明，优选地，车架前端架设有转向部件，转向部件包括旋转盘、拉杆、旋转架和导杆，旋转盘铰接在车架上，两根拉杆一端分别铰接在旋转盘两端，两根拉杆另一端分别铰接在旋转架两端，两根导杆一端分别铰接在旋转架底部两侧，两根导杆另一端分别架设在从动轮上的万向节。

通过采用上述技术方案，在需要转向时，只需转动旋转盘即可实现两个从动轮的转动，方便控制。

作为对本发明的进一步说明，优选地，导杆与所述万向节之间铰接有连杆。

通过采用上述技术方案，设置连杆能稳定控制从动轮的转向，使从动轮能转动更大方向。

作为对本发明的进一步说明，优选地，车架位于旋转盘底部固连有转向电机，转向电机输出端与旋转盘转动连接，转向电机与控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，设置转向电机即可控制从动轮的转动，实现自动控制。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明在研究自动驾驶前期试验阶段，省去使用实际车辆，降低了成本，提高了使用的安全性。

2、利于搭载其他所需的传感器进行测试，简单快捷，缩短了研发和验证功能的周期。

3、自动测试平台的自动测试平台可以作为其他方面的应用，比如巡检，搬运货物等使用。

附图说明

图1为本发明的总装效果图；

图2是本发明的仰视图；

图3是本发明的车壳内部结构图；

图4是本发明的刹车部件结构图；

图5是本发明的转向效果图。

附图标记说明：

1、车壳；11、车架；12、前轮架；13、后轮架；131、驱动电机；14、型材；15、支架；16、滑盘；2、驱动轮；3、从动轮；4、检测部件；41、激光导航模块；42、双目相机；43、GPS模块；44、巡线设备；5、控制器；6、电池；7、转向部件；70、转向电机；71、旋转盘；72、拉杆；73、旋转架；74、导杆；8、支板；81、减震弹簧；9、刹车部件；91、拉线杆；92、旋转凸台；93、鼓刹块；94、支撑轴。

具体实施方式

为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

自动驾驶测试平台，结合图1、图3，包括车壳1、位于车壳1后端的驱动轮2、位于车壳1前端的从动轮3、位于车壳1顶部的检测部件4、型号为PLC的控制器5和与控制器5电性连接的电池6。

结合图2，车壳1为方形壳体，车壳1底部固连有车架11，控制器5和电池6均固连在车架11中部，车架11后端底部固连有支板8，支板8一侧铰接有后轮架13，后轮架13两端固连有驱动电机131，两个驱动轮2转动连接在驱动电机131输出端，后轮架13与车架11之间固连有减震弹簧81，两个减震弹簧81位于支板8两侧，设置减震弹簧81降低震动对车轮和驱动电机131等设备的损伤，进而提高平台设备的使用寿命；设置驱动电机131可使驱动轮3转动，实现驱动品台移动的作用。

结合图1、图3，车架11前端固连有前轮架12，两个从动轮2通过万向节与前轮架12两端转动连接，使品台可转向，行驶至不同方向，进而采集不同信息，提高数据采集的可靠性；车架11前端架设有转向部件7，转向部件7包括旋转盘71、拉杆72、旋转架73和导杆74，旋转盘71铰接在车架11上，车架11位于旋转盘71底部固连有转向电机70，转向电机70输出端与旋转盘71转动连接，转向电机70与控制器5电性连接；两根拉杆72一端分别铰接在旋转盘71两端，两根拉杆72另一端分别铰接在旋转架73两端，两根导杆74一端分别铰接在旋转架73底部两侧，两根导杆74另一端分别铰接有连杆75，连杆75与从动轮3上的万向节铰接；在需要转向时，只需控制转向电机70转动旋转盘71即可实现两个从动轮3的转动，实现自动控制；设置连杆75能稳定控制从动轮3的转向，使从动轮3能转动更大方向。

结合图2、图4，驱动轮2内架设有刹车部件9，刹车部件9包括拉线杆91、旋转凸台92、鼓刹块93和支撑轴94，支撑轴94固连在驱动轮2外侧钢圈内，两块半环状的鼓刹块93转动连接在支撑轴94上，旋转凸台92转动连接在鼓刹块93远离支撑轴94一端，拉线杆91与旋转凸台92固连，拉线杆91移动以使鼓刹块93与驱动轮2外侧钢圈内。

结合图2、图4，当控制系统传力来制动信号时，刹车电机（图中未示出）通过拉线带动拉线杆91，拉线杆91带动旋转凸台92旋转，使两个鼓刹块93相对张开，触及动力驱动轮2内钢圈，行成摩擦副，使自动测试平台减速或停止；在控制精度和使用功能满足的情况下，集成刹车系统在里面，极大的简化了产品的设计工作量，减少了整车的机构设计复杂度，节省了大量空间，减少了维修成本，也利于模块化更换，减少维修时间。

结合图2、图4，检测部件4包括激光导航模块41、双目相机42和GPS模块43，车壳1上固连有两根相互平行的型材14，型材14之间滑动连接有支架15，激光导航模块41固连在支架15前侧，双目相机42固连在支架15顶部；GPS模块43底部固连有滑盘16，滑盘16滑动连接在型材14之间；设置型材14可利用滑动的方式拆卸和安装支架15和滑盘16，进而便于在车壳1上安装不同的检测模块，并且能保证安装检测模块的稳定性。

激光导航模块41采用SICK的LMS511室外型激光扫描雷达，其具有体积小重量轻，采用一级激光多回波技术，可以有效过滤粉尘昆虫等干扰物体，检测精度高；双目相机42采用MYNT EYE D，利用视觉、结构光和惯导融合的双目相机方案，为SLAM算法提供数据校正，不仅能识别室内白墙，又能在黑暗中使用，适用性高，检测数据准确； GPS模块43采用HT-1612U型GPS模块，具有跟踪：-162dBm、捕捉：-160dBm的灵敏度，可达到精度SBAS< 2.0m ；average Velocity: 0.1 m/s Timepulse signal:RMS 30ns；激光导航模块41、双目相机42和GPS模块43均与控制器5和电池6电性连接。

结合图2、图4，平台在行走过程中，激光导航模块41的上位系统通过无线网络、电台等发送任务表/行走段表，通信模块监听这些数据，并存入段表队列中。自动测试平台从段表队列取出段表参数、点信息、操作码信息等，以此实现速度生成、目的点确定、搬运操作码命令输出；并通过发射及反射回的激光光束来测量环境中墙面、柱子等物体的距离和角度，然后通过几何计算得出自身的位置信息，从而进行位置导航；双目相机42采用的是基于视差的三角测距原理，仅通过计算左右“两眼”获取的两幅图像对应点间的位置偏差，就可以实时还原视觉场景中每一点的真实三维几何信息,防止自动测试平台和其他物体进行碰撞；GPS模块43是一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，精确感知自动测试平台的位置信息。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (9)

1.自动驾驶测试平台，其特征在于，包括车壳（1）、位于车壳（1）后端的驱动轮（2）、位于车壳（1）前端的从动轮（3）、位于车壳（1）顶部的检测部件（4）、位于车壳（1）内的控制器（5）和与控制器（5）电性连接的电池（6），其中，

驱动轮（2）内架设有刹车部件（9），刹车部件（9）包括拉线杆（91）、旋转凸台（92）、鼓刹块（93）和支撑轴（94），支撑轴（94）固连在驱动轮（2）外侧钢圈内，两块半环状的鼓刹块（93）转动连接在支撑轴（94）上，旋转凸台（92）转动连接在鼓刹块（93）远离支撑轴（94）一端，拉线杆（91）与旋转凸台（92）固连，拉线杆（91）移动以使鼓刹块（93）与驱动轮（2）外侧钢圈内。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，检测部件（4）包括激光导航模块（41）、双目相机（42）和GPS模块（43），车壳（1）上架设有支架（15），激光导航模块（41）固连在支架（15）一侧，双目相机（42）固连在支架（15）顶部，GPS模块（43）架设在支架（15）一侧的车壳（1）上，激光导航模块（41）、双目相机（42）和GPS模块（43）均与控制器（5）和电池（6）电性连接。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，车壳（1）上固连有两根相互平行的型材（14），支架（15）滑动连接在型材（14）之间，GPS模块（43）底部固连有滑盘（16），滑盘（16）滑动连接在型材（14）之间。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，车壳（1）底部固连有车架（11），车架（11）后端底部固连有支板（8），支板（8）一侧铰接有后轮架（13），后轮架（13）两端固连有驱动电机（131），两个驱动轮（2）转动连接在驱动电机（131）输出端。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，后轮架（13）与车架（11）之间固连有减震弹簧（81），两个减震弹簧（81）位于支板（8）两侧。

6.根据权利要求4所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，车架（11）前端固连有前轮架（12），两个从动轮（3）通过万向节与前轮架（12）两端转动连接。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，车架（11）前端架设有转向部件（7），转向部件（7）包括旋转盘（71）、拉杆（72）、旋转架（73）和导杆（74），旋转盘（71）铰接在车架（11）上，两根拉杆（72）一端分别铰接在旋转盘（71）两端，两根拉杆（72）另一端分别铰接在旋转架（73）两端，两根导杆（74）一端分别铰接在旋转架（73）底部两侧，两根导杆（74）另一端分别架设在从动轮（3）上的万向节。

8.根据权利要求7所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，导杆（74）与所述万向节之间铰接有连杆（75）。

9.根据权利要求7所述的自动驾驶测试平台，其特征在于，车架（11）位于旋转盘（73）底部固连有转向电机（70），转向电机（70）输出端与旋转盘（73）转动连接，转向电机（70）与控制器（5）电性连接。