CN110329344B - 一种遥控驾驶仪的车速转向结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种遥控驾驶仪的车速转向结构，属于遥控车辆控制领域，解决了现有遥控驾驶仪无法单手操作、驾驶员驾驶强度大、车辆可操作性差以及安全性能差的问题。车速转向结构包括底板、转向控制组件和车速控制组件；车速控制组件包括平面支架、滑轨和直线电位计，直线电位计能够在平面支架的作用下沿滑轨移动，通过改变直线电位计阻值大小实现车速调节；转向控制组件包括延伸轴，延伸轴包括上部和下部，上部的上端设有手柄，下部与旋转电位计连接，手柄能够使延伸轴旋转实现遥控转向；平面支架设有允许下部穿过的通孔。本发明实现了遥控驾驶仪单手操作，减轻了驾驶强度，增强了车辆的可操作性，使得遥控驾驶车辆的安全性能大幅提高。

Description

一种遥控驾驶仪的车速转向结构

技术领域

本发明涉及遥控车辆控制技术领域，尤其涉及一种遥控驾驶仪的车速转向结构。

背景技术

由于无人驾驶技术的不完善，当前及未来的很长一段时间内，以遥控驾驶为主要形式之一的人机共驾，人机交互会得到更加广泛的应用。

现有的遥控驾驶仪，大多数采用的是车速与转向分开控制的结构，这样的结构在一些小型遥控驾驶仪中使用较为简单，但是在一些大型设备的遥控操作台上应用起来就会很不便捷，尤其在遥控驾驶车辆方面，这是因为车辆的遥控器一般体积较大，控制按键多，双手控制车辆驾驶的时候，其余按键就无法操作，必须腾出手才可以操作别的按钮，很难保证车辆驾驶的灵活性和安全性，并且双手驾驶还加重了驾驶员的操作强度，容易疲劳驾驶，这样就使得驾驶的难度增加，对车辆的操控性能下降。

现有技术中，车速与转向的集成化结构往往是采用球铰设计，此类型的遥控驾驶仪的遥控精度低，无法达到车载遥控的精度要求，这是由于球铰结构的特性所决定的。球铰结构主要由两部分构成，分别是不完整的球壳和球体，球体在球壳内可以任意方向的运动，但是在车用遥控器领域，由于此结构的空间限制导致无法实现大范围的运动，所以此结构的控制精度很难达到车辆的控制要求。其次为了解决这一问题，在这种球铰式遥控器通常只采集遥控的方向信号，通过方向信号和内部程序预设的加速度或速度信息来实现车辆动作，而这一方案限制了车辆可以实现加速度和速度的灵活变化，只能按照限定的值来改变车辆的状态，单一的值并不能很好的发挥车辆的性能，所以此种结构并不适合车辆的使用。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种遥控驾驶仪的车速转向结构，用以解决现有遥控驾驶仪无法单手操作或单手操作不能满足控制精度、双手操作的情况下驾驶员驾驶强度大、车辆可操作性差以及遥控驾驶安全性能差的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种遥控驾驶仪的车速转向结构，包括底板、转向控制组件和车速控制组件；转向控制组件和车速控制组件设于底板；车速控制组件包括平面支架、滑轨和直线电位计，直线电位计能够在平面支架的作用下沿滑轨移动，直线电位计通过调整阻值大小实现车速调节；转向控制组件包括延伸轴，延伸轴包括上部和下部，上部设有手柄，下部与旋转电位计连接，手柄能够使延伸轴旋转实现遥控转向；平面支架设有允许下部穿过的通孔。

进一步地，还包括用于反馈制动力的制动力反馈组件，制动力反馈组件包括制动套筒，制动套筒内设有制动弹簧和顶杆，顶杆的一端抵靠在制动弹簧上，另一端伸出制动套筒并抵靠于直线电位计的滑块上。

进一步地，车速控制组件还包括滑轨支座，滑轨通过滑轨支座固定设于底板上。

进一步地，滑轨与滑轨支座螺纹连接。

进一步地，滑轨为SGR系列滑轨。

进一步地，手柄通过紧定螺钉与延伸轴固定连接。

进一步地，延伸轴的下端与弹性联轴器的一端连接，弹性联轴器的另一端与旋转电位计连接，延伸轴旋转能够带动弹性联轴器旋转。

进一步地，旋转电位计通过过渡套与平面支架固定连接。

进一步地，旋转电位计通过螺纹连接设于过渡套上，过渡套通过螺纹连接设于平面支架上，转向控制组件设置的拨杆通过螺纹连接设于拨片上；延伸轴的上部，从下到上依次设有夹板组件和拨片，夹板组件设有扭转弹簧。

进一步地，还包括与平面支架螺纹连接的限位杆，限位杆用于限制最大转向程度。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果之一：

a)本发明提供的遥控驾驶仪的车速转向结构，将车速控制组件与转向控制组件集成设置，解决了传统的球铰式车速转向结构控制精度低，不能充分发挥车辆的综合性能的问题，本发明的车速转向结构具有体积小，质量轻，灵活性好，控制精度高，驾驶强度低，改变了以往遥控器需要双手操作的固有形态，驾驶员可以使用一只手就完成对车辆的操控，减轻了驾驶员的驾驶强度，显著提高了车辆驾驶的可操作性和安全性，对车辆的操作性、安全性有了更大的提高，而且能够实现在大量程内的高精度控制，可以充分车辆的综合性能，在无人驾驶车辆的领域应用更广。

b)本发明提供的遥控驾驶仪的车速转向结构，通过设置过渡套和弹性联轴器，解决了旋转电位计轴向无法承担较大载荷的问题，具有广泛应用前景。

c)本发明提供的遥控驾驶仪的车速转向结构，通过设置可变阻力的调节结构，通过调节滑轨的摩擦阻力，使得驾驶员操作力可变，可以灵活的进行调整，加强了结构的稳定性与抗震性能，从而实现车速与转向的轻便性。

d)本发明提供的遥控驾驶仪的车速转向结构，制动力反馈组件不仅可以反馈制动力的大小，使得驾驶员具有一定的路感，而且可以具有使车速控制组件脱离制动区域，回到初始位置的功能，提高了车辆驾驶的可操作性。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为实施例中遥控驾驶仪车速与转向结构的侧视图；

图2为实施例中遥控驾驶仪车速与转向结构的主视图；

图3为实施例中转向控制组件的结构示意图；

图4为实施例中制动力反馈组件的结构示意图。

附图标记：

1-1转向控制组件；1-2制动力反馈组件；1-3底板；1-4车速控制组件；2-1平面支架；2-2滑轨；2-3滑轨支座；2-4直线电位计固定架；2-5直线电位计；3-1手柄；3-2紧定螺钉；3-3拨片；3-4延伸轴；3-5夹板组件；3-6扭转弹簧；3-7旋转电位计；3-8弹性联轴器；3-9过渡套；3-10六角螺母；3-11垫片；3-12拨杆；3-13定位杆；3-14限位杆；4-1顶杆；4-2制动套筒；4-3制动弹簧；4-4制动支架；4-5螺栓；4-6螺母。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，公开了一种遥控驾驶仪的车速转向结构，如图1所示，包括底板1-3、转向控制组件1-1和车速控制组件1-4；底板1-3用于固定安装车速转向结构的零件或组件，转向控制组件1-1和车速控制组件1-4设于底板1-3上，其中，车速控制组件1-4包括平面支架2-1、滑轨2-2、滑轨支座2-3、直线电位计固定架2-4和直线电位计2-5，平面支架2-1通过滑轨2-2、滑轨支座2-3和直线电位计2-5、直线电位计固定架2-4与底板1-3连接，直线电位计2-5能够在平面支架2-1的作用下沿滑轨2-2移动，直线电位计2-5通过调整阻值大小实现车速调节；转向控制组件1-1包括延伸轴3-4，延伸轴3-4包括上部和下部，上部和下部同轴一体设置，上部的上端设有手柄3-1，下部与旋转电位计3-7连接，转动手柄3-1能够使延伸轴3-4旋转实现遥控转向；平面支架2-1设有允许延伸轴3-4的下部穿过的通孔。

如图2所示，车速控制组件1-4包括平面支架2-1、滑轨2-2、滑轨支座2-3、直线电位计2-5以及用于固定直线电位计2-5的直线电位计固定架2-4。其中，直线电位计2-5通过直线电位计固定架2-4固定在底板1-3上，滑轨支座2-3固定设于底板1-3上，优选采用焊接的方式。滑轨支座2-3设有螺纹孔，通过螺纹链接将滑轨2-2固定在底板1-3上，直线电位计2-5的滑块与滑轨2-2的滑块分别固定在平面支架2-1的左右两侧，通过平面支架2-1的直线位移来改变滑轨2-2的滑块与直线电位计2-5的滑块的位置，从而改变电位计阻值的大小，调节车辆的车速性能。

为了提高车速转向结构的稳定性，滑轨2-2采用SGR系列滑轨，SGR系列的滑轨左侧有阻力调节组件，通过改变阻力调节组件的位置能够调节滑轨的阻力，通过调节SGR系列的滑轨的滑动阻力，实现调节车速控制组件1-4的摩擦阻力，从而使得车速转向结构具有较高的稳定性，能够抵抗一定的颠簸和振动，安全性能更高。

如图3所示，本实施例中的转向控制组件1-1包括手柄3-1、紧定螺钉3-2、拨片3-3、延伸轴3-4、夹板3-5、扭转弹簧3-6、旋转电位计3-7、弹性联轴器3-8、过渡套3-9、六角螺母3-10、垫片3-11、拨杆3-12和定位杆3-13、限位杆3-14。其中，转向手柄3-1安装于延伸轴3-4上，手柄3-1通过紧定螺钉3-2与延伸轴3-4固定连接，手柄3-1转动带动延伸轴3-4旋转。平面支架2-1设有允许延伸轴3-4下部通过的通孔，穿过平面支架2-1的延伸轴3-4下部的下端与弹性联轴器3-8的一端连接，弹性联轴器3-8的另一端与旋转电位计3-7连接，延伸轴3-4旋转带动弹性联轴器3-8旋转，从而使得旋转电位计3-7的轴进行旋转，进而使得旋转电位计3-7的电压发生改变，将旋转角度转变为电信号。旋转电位计3-7通过过渡套3-9与平面支架2-1固定连接，具体的，旋转电位计3-7通过螺纹连接于过渡套3-9上，过渡套3-9又通过螺纹连接于平面支架2-1上。本实施例中，通过设置上述结构的过渡套3-9和弹性联轴器3-8，解决了旋转电位计3-7轴向无法承担较大载荷的问题，具有广泛应用前景。

拨杆3-12通过螺纹连接设于拨片3-3上，拨片3-3套在延伸轴3-4上，拨片3-3上面有一个凹槽，手柄3-1插接在拨片3-3的凹槽，手柄3-1的旋转会带动拨片3-3旋转，从而带动拨杆3-12的旋转。本实施例中的转向控制组件1-1还包括定位杆3-13和限位杆3-14，定位杆3-13用于限定转向控制组件1-1的初始位置，限位杆3-14用于限制转向程度，平面支架2-1上设有一个方孔，方孔允许定位杆3-13穿过。定位杆3-13穿过平面支架2-1后通过六角螺母3-10和垫片3-11固定于平面支架。限位杆3-14有两个，分别通过螺纹直接连接在平面支架2-1的两侧。

根据车辆转向操纵的特点，本实施例中的转向控制组件1-1设有自动回初始位置的复位机构，优选弹簧机构，如扭转弹簧3-6。示例性的，平面支架2-1上设有允许延伸轴3-4下部通过的通孔，延伸轴3-4的一部分位于平面支架以下并与弹性联轴器3-8相连；在平面支架2-1以上部分的延伸轴3-4，从下到上，依次设有夹板组件3-5和拨片3-3，夹板组件3-5包括上夹板和下夹板，上、下夹板中间设有扭转弹簧3-6，上夹板和下夹板分别倚靠在定位杆3-13和拨杆3-14的左右两侧。操作时，旋转延伸轴3-4进行转向控制，延伸轴3-4会带动拨片3-3旋转，拨片3-3会带动拨杆3-12旋转。拨杆3-12会推动倚靠在拨杆的上夹板或下夹板旋转。只要松开手指，由于扭转弹簧3-6的作用，延伸轴3-4就会自动回到初始位置，倚靠在定位杆3-13上，从而使得操作更轻便，减轻驾驶强度。

为了提高车辆制动的可操作性，本实施例中的车速转向结构还包括制动力反馈组件1-2，如图4所示，制动力反馈组件1-2包括顶杆4-1、制动套筒4-2、制动弹簧4-3、制动支架4-4、螺栓4-5、螺母4-6，制动套筒4-2内设有制动弹簧4-3和顶杆4-1，顶杆4-1的一端抵靠在制动弹簧4-3上，另一端伸出制动套筒4-2并抵靠于直线电位计2-5的滑块上，制动套筒4-2通过螺母4-6固定于制动支架4-4上，制动支架4-4通过螺栓4-5与底板1-3连接。由于制动力反馈组件1-2的存在，所以在直线电位计的移动方向上会产生0位，该0位在车速控制表中设置(以下以0位代称)。当手柄3-1在0位开始往后滑动时，顶杆4-1在平面支架2-1的作用下向制动套筒4-2内移动，制动弹簧4-3被压缩，随着制动程度的不断加大，制动弹簧4-3的回正力也不断加大，使得在制动时遥控驾驶仪有回正力反馈的感觉，提高了制动的可操作性，松手之后，手柄3-1会自动回到0位，取消车辆的制动状态。

实施时，驾驶者向右转动手柄3-1，手柄3-1会带动延伸轴3-4进行右转，与延伸轴连接的拨片3-3也会随着延伸轴3-4进行转动，与拨片3-3连接的拨杆3-12会推动上夹板进行右转，此时扭转弹簧3-6被压缩，当上夹板碰到限位杆3-14时，转向程度达到最大，延伸轴3-4通过弹性联轴器3-8与旋转电位计3-7相连，使得旋转电位计3-7的轴进行旋转，从而将旋转角度变为相应的电信号并将电信号传递出去。

驾驶者向左转动手柄3-1，手柄3-1会带动延伸轴3-4进行左转，与延伸轴连接的拨片3-3也会随着延伸轴3-4进行转动，与拨片3-3连接的拨杆3-12会推动下夹板进行左转，此时扭转弹簧3-6被压缩，当下夹板碰到限位杆3-14时，转向程度达到最大，延伸轴3-4通过弹性联轴器3-8与旋转电位计3-7相连，使得旋转电位计3-7的轴进行旋转，从而将旋转角度转变为相应的电信号并将电信号传递出去。其中，转向的程度与电位计的轴的旋转角度成比例。

驾驶者松手之后，此时压缩的扭转弹簧3-6会自动伸张，整个转向系统就会自动回到初始位置。

手柄3-1在向前滑动时，延伸轴3-4会随之进行滑动，带动弹性联轴器3-8和旋转电位计3-7进行滑动，由于旋转电位计3-7与过渡套3-9连接，过渡套3-9与平面支架2-1连接，所以平面支架2-1就会随着手柄3-1向前滑动。从而使得与平面支架2-1连接的滑块滑动，由于滑块位置的改变，所以直线电位计的阻值就会变化，从而实现车速与减速的控制。

当手柄3-1在0位开始往后滑动时，此时的制动力反馈组件1-2中的制动弹簧4-3就会被压缩，随着制动程度的不断加大，制动弹簧4-3的回正力也不断加大，这样就使得在制动时，遥控驾驶仪可以有一种反馈的感觉，使得制动的操作性更加良好。驾驶者松手之后，此时压缩的制动弹簧4-3会自动伸张，整个车速系统就会自动回到0位。

与现有技术相比，本发明提供的遥控驾驶仪的车速转向结构，将车速控制组件1-4与转向控制组件1-1集成设置，解决了传统的球铰式车速转向结构控制精度低，不能充分发挥车辆的综合性能的问题，本发明的车速转向结构具有体积小，质量轻，灵活性好，控制精度高，驾驶强度低，改变了以往遥控器需要双手操作的固有形态，驾驶员可以使用一只手就完成对车辆的操控，减轻了驾驶员的驾驶强度，显著提高了车辆驾驶的可操作性和安全性，对车辆的操作性、安全性有了更大的提高，而且能够实现在大量程内的高精度控制，可以充分车辆的综合性能，在无人驾驶车辆的领域应用更广。通过设置过渡套3-9和弹性联轴器3-8，解决了旋转电位计3-7轴向无法承担较大载荷的问题；通过设置可变阻力的调节结构，调节SGR系列滑轨的摩擦阻力，使得驾驶员操作力可变，可以灵活的进行调整，加强了结构的稳定性与抗震性能，从而实现车速与转向的轻便性；通过设置制动力反馈组件1-2，不仅可以反馈制动力的大小，使得驾驶员具有一定的路感，而且可以具有使车速控制组件1-4脱离制动区域，回到初始位置的功能，提高了车辆驾驶的可操作性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种遥控驾驶仪的车速转向结构，其特征在于，包括底板(1-3)、转向控制组件(1-1)和车速控制组件(1-4)；

所述转向控制组件(1-1)和车速控制组件(1-4)设于所述底板(1-3)；

所述车速控制组件(1-4)包括平面支架(2-1)、滑轨(2-2)和直线电位计(2-5)，所述直线电位计(2-5)能够在平面支架(2-1)的作用下沿滑轨(2-2)移动，直线电位计(2-5)通过调整阻值大小实现车速调节；

所述转向控制组件(1-1)包括延伸轴(3-4)，所述延伸轴(3-4)包括上部和下部，所述上部设有手柄(3-1)，所述下部与旋转电位计(3-7)连接，所述手柄(3-1)能够使延伸轴(3-4)旋转实现遥控转向；

所述平面支架(2-1)设有允许所述下部穿过的通孔；

所述延伸轴(3-4)的下端与弹性联轴器(3-8)的一端连接，弹性联轴器(3-8)的另一端与旋转电位计(3-7)连接，所述延伸轴(3-4)旋转能够带动弹性联轴器(3-8)旋转；

所述旋转电位计(3-7)通过过渡套(3-9)与平面支架(2-1)固定连接；

直线电位计(2-5)的滑块与滑轨(2-2)的滑块分别固定在平面支架(2-1)的左右两侧，通过平面支架(2-1)的直线位移改变滑轨(2-2)的滑块与直线电位计(2-5)的滑块的位置，调节车辆的车速性能；

所述车速控制组件(1-4)还包括滑轨支座(2-3)，所述滑轨(2-2)通过所述滑轨支座(2-3)固定设于底板(1-3)上；

当手柄(3-1)向前滑动时，平面支架(2-1)随着手柄(3-1)向前滑动；当手柄(3-1)向后滑动时，平面支架(2-1)随着手柄(3-1)向后滑动。

2.根据权利要求1所述的遥控驾驶仪的车速转向结构，其特征在于，还包括用于反馈制动力的制动力反馈组件(1-2)，所述制动力反馈组件(1-2)包括制动套筒(4-2)，所述制动套筒(4-2)内设有制动弹簧(4-3)和顶杆(4-1)，顶杆(4-1)的一端抵靠在制动弹簧(4-3)上，另一端伸出制动套筒(4-2)并抵靠于直线电位计(2-5)的滑块上。

3.根据权利要求1所述的遥控驾驶仪的车速转向结构，其特征在于，所述滑轨(2-2)与所述滑轨支座(2-3)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的遥控驾驶仪的车速转向结构，其特征在于，所述滑轨(2-2)为SGR系列滑轨。

5.根据权利要求1所述的遥控驾驶仪的车速转向结构，其特征在于，所述手柄(3-1)通过紧定螺钉(3-2)与延伸轴(3-4)固定连接。

6.根据权利要求1所述的遥控驾驶仪的车速转向结构，其特征在于，所述旋转电位计(3-7)通过螺纹连接设于过渡套(3-9)上，所述过渡套(3-9)通过螺纹连接设于平面支架(2-1)上，所述转向控制组件(1-1)设置的拨杆(3-12)通过螺纹连接设于拨片(3-3)上；

所述延伸轴(3-4)的上部，从下到上依次设有夹板组件(3-5)和拨片(3-3)，所述夹板组件(3-5)设有扭转弹簧(3-6)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的遥控驾驶仪的车速转向结构，其特征在于，还包括与平面支架(2-1)螺纹连接的限位杆(3-14)，所述限位杆(3-14)用于限制最大转向程度。

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