CN111780990B - 一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统及试验方法，该系统包括路基底座、路面模块板、串联铰链、支撑调节组件和路面调节机构，若干路面模块板之间通过若干串联铰链依次串联连接，且分布在两端的两个路面模块板均通过串联铰链连接在路基底座上，若干路面模块板的底端均一一对应铰接有支撑调节组件，若干路面模块板上均一一对应安装有路面调节机构；本发明提供的试验系统的测试路面采用模块化设计，路况环境可以转换，坡度大小可以调节，进行了不同路况道路和不同坡度道路的一体化整合，大大减小了测试场地的占地面积和场地建设的费用，同时可以进行多种测试环境的调节，便于针对无人驾驶汽车进行不同测试条件下的测试试验。

Description

一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统及试验方法

技术领域

本发明涉及汽车测试技术领域，具体提供了一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统及试验方法。

背景技术

无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。无人驾驶汽车是人工智能与传统制造相结合的产物，抛开其智能驾驶系统，其本质依然是一辆传统的汽车，汽车在完成生产后需要进行各种性能的测试试验，例如动力性测试、制动性测试、操控稳定性测试等；在传统的汽车性能测试时，一般设有专门的测试试验室或测试试验场，在进行运动性能测试时，一般在测试试验场完成，传统的试验场测试条件下需要大面积的场地建造各种路况的行驶道路，存在一定的弊端，主要体现在以下几点：

1)由于要满足对不同路况环境的测试需求，因此需要提供大面积的场地进行试验场建设，场地占用面积过大；

2)场地建设完成后，道路状况无法改变，存在着一些无法调试的制约性。

基于上述问题，本发明提出了一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统及试验方法，适用于小型生产企业进行手提式塑料袋的生产加工。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统及试验方法，可以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，包括路基底座、路面模块板、串联铰链、支撑调节组件和路面调节机构，所述路面模块板包括若干块，若干所述路面模块板之间通过若干所述串联铰链依次串联连接，且分布在两端的两个所述路面模块板均通过所述串联铰链连接在所述路基底座上，若干所述路面模块板的底端均一一对应铰接有所述支撑调节组件，所述支撑调节组件可带动所述路面模块板上下运动，若干所述路面模块板上均一一对应安装有所述路面调节机构；其中：

所述路面模块板的两侧均设有四个均匀分布的沉头孔，所述串联铰链包括铰链、销轴和拉簧，所述铰链的两侧均固定连接有四个所述销轴，所述销轴上均套设有所述拉簧，位于所述铰链两侧的各四个所述销轴均一一对应滑动插入相邻的所述路面模块板侧方的四个所述沉头孔中，所述拉簧伸入所述沉头孔内，且所述拉簧一端固定连接在所述铰接的侧壁，所述拉簧的另一端固定连接在所述沉头孔的内端面上；

所述路面模块板在路面端上开设有两个半圆槽，所述半圆槽的圆心中心轴与所述沉头孔的中心轴垂直，所述路面调节机构包括两个路面调节辊，两个所述路面调节辊一一对应转动安装在两个所述半圆槽内，所述路面调节辊上设有平面辊面和不规则状的凹凸辊面，所述平面辊面和所述凹凸辊面沿圆周分布，当转动所述路面调节辊使得所述平面辊面朝上时，所述平面辊面与所述路面模块板的端面齐平，当转动所述路面调节辊使得所述平面辊面朝下时，所述凹凸辊面突出至所述半圆槽外。

优选的，所述路面模块板在所述半圆槽的轴向一侧的侧壁上开设有四个插孔，四个所述插孔呈水平直线排列，两个所述半圆槽均对应设置有两个所述插孔，且两个所述插孔的圆心连线穿过所述半圆槽的圆心，所述路面调节机构还包括电机固定板、调节电机、传动链条和插销固定组件，所述电机固定板安装在所述路面模块板上与设置有所述插孔相对的另一侧的侧壁上，所述调节电机固定安装在所述电机固定板上，所述调节电机的输出轴上设有驱动链轮，所述路面调节辊的一侧轴端设有从动链轮，所述传动链条与所述驱动链轮和两个所述从动链轮啮合，两个所述路面调节辊的另一侧轴端均对应设置有所述插销固定组件，所述插销固定组件包括固定在所述路面调节辊轴端的轴端板、固定安装在所述轴端板上的插销气缸和固定连接在所述插销气缸输出端的插销，所述插销可插入所述插孔中。

优选的，所述支撑调节组件包括两个支撑气缸和水平固定安装在两个所述支撑气缸输出端的铰接支撑板，所述铰接支撑板铰接在所述路面模块板的底端，所述铰接支撑板的铰接轴与所述半圆槽的圆心中心轴平行。

优选的，所述路基底座包括两个侧端架和固定连接在两个所述侧端架之间的底板，所述支撑调节组件中两个所述支撑气缸一一对应竖直固定安装在两个所述底板上，与所述侧端架连接的所述串联铰链中的所述销轴滑动设置在所述侧端架上，且拉簧一端与所述侧端架固定连接。

优选的，所述路面模块板在设有所述沉头孔的两侧均设有翼板，所述翼板端面与所述路面模块板端面齐平，所述串联铰链位于所述翼板下方。

此外，本发明还提供了一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验试验方法，试验方法具体如下：

S1、平面路段通过测试：在若干路面模块板构成水平路面的状态下，并通过路面调节机构调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在该水平路面并在两种路面环境下完成通过测试；

S2、路面坡度调节：通过支撑调节组件对每块路面模块板进行调节，使得若干路面模块板构成一定坡度的路面；

S3、上坡路段通过测试：使得无人驾驶汽车从坡度路面上进行上坡行驶通过测试，并通过路面调节机构调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在两种不同的路面环境下进行上坡测试；

S4、下坡路段通过测试：使得无人驾驶汽车从坡度路面上进行下坡行驶通过测试，并通过路面调节机构调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在两种不同的路面环境下进行下坡测试。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

本发明提供了一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，用于无人驾驶汽车测试的测试场地路面主要由若干路面模块板串联构成，可以根据实验所需铺设一定的长度，通过设置的路面调节机构可以进行路况环境的调节，满足在一般平滑路况和凹凸不平路况两种不同路况环境下的测试试验需求，通过在每块路面模块板底部单独对应设置的支撑调节组件可以对整体测试路面进行坡度调节，并且坡度大小可控，因此可在不同坡度下进行上坡测试和下坡测试，综上所述，本发明提供的试验系统的测试路面采用模块化设计，路况环境可以转换，坡度大小可以调节，进行了不同路况道路和不同坡度道路的一体化整合，大大减小了测试场地的占地面积和场地建设的费用，同时可以进行多种测试环境的调节，便于针对无人驾驶汽车进行不同测试条件下的测试试验。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统在平面辊面正面朝上状态时的立体结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是本发明提供的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统在凹凸辊面正面朝上状态时的立体结构示意图；

图4是图3中B处的局部放大示意图；

图5是本发明提供的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统在未装配路面调节机构时处于其中一个视角下的立体结构示意图；

图6是图5中C处的局部放大示意图；

图7是本发明提供的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统在未装配路面调节机构时处于另一个视角下的立体结构示意图；

图8是图7中D处的局部放大示意图；

图9是本发明提供的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统在未装配路面调节机构时的底视图；

图10是图9中E-E的剖视图；

图11是路面调节机构的立体结构示意图；

图12是图11中F处的局部放大示意图；

图13是本发明提供的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验试验方法的方法流程图。

图中：1、路基底座；11、侧端架；12、底板；2、路面模块板；21、沉头孔；22、半圆槽；23、插孔；24、翼板；3、串联铰链；31、铰链；32、销轴；33、拉簧；4、支撑调节组件；41、支撑气缸；42、铰接支撑板；5、路面调节机构；51、电机固定板；52、调节电机；521、驱动链轮；53、路面调节辊；531、平面辊面；532、凹凸辊面；533、从动链轮；54、传动链条；55、插销固定组件；551、轴端板；552、插销气缸；553、插销。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。

参阅附图1-13所示，一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，包括路基底座1、路面模块板2、串联铰链3、支撑调节组件4和路面调节机构5，路面模块板2包括若干块(路面模块板2的数量由具体的试验路面的长度所需决定)，若干路面模块板2之间通过若干串联铰链3依次串联连接，且分布在两端的两个路面模块板2均通过串联铰链3连接在路基底座1上，若干路面模块板2的底端均一一对应铰接有支撑调节组件4，支撑调节组件4可带动路面模块板2上下运动，若干路面模块板2上均一一对应安装有路面调节机构5；其中：

路面模块板2的两侧均设有四个均匀分布的沉头孔21，串联铰链3包括铰链31、销轴32和拉簧33，铰链31的两侧均固定连接有四个销轴32，销轴32上均套设有拉簧33，位于铰链31两侧的各四个销轴32均一一对应滑动插入相邻的路面模块板2侧方的四个沉头孔21中，拉簧33伸入沉头孔21内，且拉簧33一端焊接固定连接在铰接的侧壁，拉簧33的另一端焊接固定连接在沉头孔21的内端面上；路面模块板2之间采用串联铰链3连接，销轴32滑动设置，拉簧33可以被拉伸，因此通过支撑调节组件4可以将每块路面模块板2独立顶起。

路面模块板2在路面端上开设有两个半圆槽22，半圆槽22的圆心中心轴与沉头孔21的中心轴垂直，路面调节机构5包括两个路面调节辊53，两个路面调节辊53一一对应转动安装在两个半圆槽22内，路面调节辊53上设有平面辊面531和不规则状的凹凸辊面532，平面辊面531和凹凸辊面532沿圆周分布，当转动路面调节辊53使得平面辊面531朝上时，平面辊面531与路面模块板2的端面齐平，当转动路面调节辊53使得平面辊面531朝下时，凹凸辊面532突出至半圆槽22外；

路面模块板2在半圆槽22的轴向一侧的侧壁上开设有四个插孔23，四个插孔23呈水平直线排列，两个半圆槽22均对应设置有两个插孔23，且两个插孔23的圆心连线穿过半圆槽22的圆心(使得当插销553从一侧插孔23调换插入另一个插孔23中，路面调节辊53刚好转动半圈，且平面辊面531处于正面朝上状态或正面朝下状态)，路面调节机构5还包括电机固定板51、调节电机52、传动链条54和插销固定组件55，电机固定板51焊接安装在路面模块板2上与设置有插孔23相对的另一侧的侧壁上，调节电机52通过螺栓固定安装在电机固定板51上，调节电机52的输出轴上设有驱动链轮521，路面调节辊53的一侧轴端设有从动链轮533，传动链条54与驱动链轮521和两个从动链轮533啮合，两个路面调节辊53的另一侧轴端均对应设置有插销固定组件55，插销固定组件55包括焊接固定在路面调节辊53轴端的轴端板551、通过螺丝固定安装在轴端板551上的插销气缸552和固定连接在插销气缸552输出端的插销553，插销553可插入插孔23中。

当平面辊面531与路面模块板2的路面端齐平时，所有的路面模块板2呈现平滑路面状态，而当凹凸辊面532露出半圆槽22时，所有的路面模块板2呈现为不平顺的凹凸路面，而路面通过环境则通过路面调节机构5进行调节设置，具体的在调节时，先启动插销气缸552将插销553从插孔23中抽出，随后启动调节电机52带动驱动链轮521转动，驱动链轮521将通过传动链条54带动两个从动链轮533随之转动，从而驱动两个路面调节辊53随之同步转动，当路面调节辊53转动半圆后停止驱动转动，继而再次启动插销气缸552将插销553对准插入另一个插孔23中，从而完成了平面辊面531和凹凸辊面532的切换，实现了路面通过环境的调节转换，并通过插销固定组件55完成了路面调节辊53与路面模块板2之间的相对固定；通过路面调节机构5可以模拟汽车实际行驶过程中所面临的一般平面路况环境以及坑洼不平路况环境，继而在两种典型路况下进行测试。

路基底座1包括两个侧端架11和焊接固定连接在两个侧端架11之间的底板12，支撑调节组件4中两个支撑气缸41通过螺栓一一对应竖直固定安装在两个底板12上，与侧端架11连接的串联铰链3中的销轴32滑动设置在侧端架11上，且拉簧33一端与侧端架11固定连接。

支撑调节组件4包括两个支撑气缸41和水平焊接固定安装在两个支撑气缸41输出端的铰接支撑板42，铰接支撑板42铰接在路面模块板2的底端，铰接支撑板42的铰接轴与半圆槽22的圆心中心轴平行。

当所有的路面模块板2处于同一水平高度时，可以进行步骤S1平面路段通过测试试验；支撑调节组件4用于单独顶升调节每块路面模块板2，用于进行路面坡度调节，具体的，通过启动所有的支撑调节组件4中的支撑气缸41，从而通过控制每个支撑气缸41的输出抬升高度(位于同个支撑调节组件4中的两个支撑气缸41的输出量保持一致)，使得由若干路面模块板2构成的测试路面形成一定的坡度，并且可以控制调节坡度的大小，并具体可以对无人驾驶汽车进行步骤S3上坡路段通过测试和步骤S4下坡路段通过测试。

路面模块板2在设有沉头孔21的两侧均设有翼板24，翼板24端面与路面模块板2端面齐平，串联铰链3位于翼板24下方。由于路面模块板2之间采用串联铰链3连接，因此相邻的路面模块板2之间存在坑洼状态，因此通过设置翼板24，并将串联铰链3设置在翼板24下方，可以弥补改善相邻的两个路面模块板2之间的连接状态。

此外，本发明还提供了一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，试验方法具体如下：

S1、平面路段通过测试：在若干路面模块板2构成水平路面的状态下，并通过路面调节机构5调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在该水平路面并在两种路面环境下完成通过测试；可以测试无人驾驶汽车在水平路面上的行驶性能，并且可以测试在水平路面状态下，通过平滑路面和凹凸路面两种不同路况下的行驶状态。

S2、路面坡度调节：通过支撑调节组件4对每块路面模块板2进行调节，使得若干路面模块板2构成一定坡度的路面；

S3、上坡路段通过测试：使得无人驾驶汽车从坡度路面上进行上坡行驶通过测试，并通过路面调节机构5调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在两种不同的路面环境下进行上坡测试；可以测试无人驾驶汽车的爬坡动力性能，并且可以具体测试处于上坡路段时，通过平滑路面和凹凸路面两种不同路况下的行驶状态。

S4、下坡路段通过测试：使得无人驾驶汽车从坡度路面上进行下坡行驶通过测试，并通过路面调节机构5调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在两种不同的路面环境下进行下坡测试。可以测试无人驾驶汽车的下坡制动性能，并且可以具体测试处于下坡路段时，通过平滑路面和凹凸路面两种不同路况下的行驶状态。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，包括路基底座（1）、路面模块板（2）、串联铰链（3）、支撑调节组件（4）和路面调节机构（5），其特征在于：所述路面模块板（2）包括若干块，若干所述路面模块板（2）之间通过若干所述串联铰链（3）依次串联连接，且分布在两端的两个所述路面模块板（2）均通过所述串联铰链（3）连接在所述路基底座（1）上，若干所述路面模块板（2）的底端均一一对应铰接有所述支撑调节组件（4），所述支撑调节组件（4）可带动所述路面模块板（2）上下运动，若干所述路面模块板（2）上均一一对应安装有所述路面调节机构（5）；其中：

所述路面模块板（2）的两侧均设有四个均匀分布的沉头孔（21），所述串联铰链（3）包括铰链（31）、销轴（32）和拉簧（33），所述铰链（31）的两侧均固定连接有四个所述销轴（32），所述销轴（32）上均套设有所述拉簧（33），位于所述铰链（31）两侧的各四个所述销轴（32）均一一对应滑动插入相邻的所述路面模块板（2）侧方的四个所述沉头孔（21）中，所述拉簧（33）伸入所述沉头孔（21）内，且所述拉簧（33）一端固定连接在所述铰接的侧壁，所述拉簧（33）的另一端固定连接在所述沉头孔（21）的内端面上；

所述路面模块板（2）在路面端上开设有两个半圆槽（22），所述半圆槽（22）的圆心中心轴与所述沉头孔（21）的中心轴垂直，所述路面调节机构（5）包括两个路面调节辊（53），两个所述路面调节辊（53）一一对应转动安装在两个所述半圆槽（22）内，所述路面调节辊（53）上设有平面辊面（531）和不规则状的凹凸辊面（532），所述平面辊面（531）和所述凹凸辊面（532）沿圆周分布，当转动所述路面调节辊（53）使得所述平面辊面（531）朝上时，所述平面辊面（531）与所述路面模块板（2）的端面齐平，当转动所述路面调节辊（53）使得所述平面辊面（531）朝下时，所述凹凸辊面（532）突出至所述半圆槽（22）外；

所述路面模块板（2）在设有所述沉头孔（21）的两侧均设有翼板（24），所述翼板（24）端面与所述路面模块板（2）端面齐平，所述串联铰链（3）位于所述翼板（24）下方；

采用上述试验系统对无人驾驶汽车进行运动性能仿真试验的试验方法具体如下：

S1、平面路段通过测试：在若干路面模块板（2）构成水平路面的状态下，并通过路面调节机构（5）调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在该水平路面并在两种路面环境下完成通过测试；

S2、路面坡度调节：通过支撑调节组件（4）对每块路面模块板（2）进行调节，使得若干路面模块板（2）构成一定坡度的路面；

S3、上坡路段通过测试：使得无人驾驶汽车从坡度路面上进行上坡行驶通过测试，并通过路面调节机构（5）调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在两种不同的路面环境下进行上坡测试；

S4、下坡路段通过测试：使得无人驾驶汽车从坡度路面上进行下坡行驶通过测试，并通过路面调节机构（5）调节切换平滑路面和凹凸路面两种路面通过环境，使得无人驾驶汽车在两种不同的路面环境下进行下坡测试。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，其特征在于：所述路面模块板（2）在所述半圆槽（22）的轴向一侧的侧壁上开设有四个插孔（23），四个所述插孔（23）呈水平直线排列，两个所述半圆槽（22）均对应设置有两个所述插孔（23），且两个所述插孔（23）的圆心连线穿过所述半圆槽（22）的圆心，所述路面调节机构（5）还包括电机固定板（51）、调节电机（52）、传动链条（54）和插销固定组件（55），所述电机固定板（51）安装在所述路面模块板（2）上与设置有所述插孔（23）相对的另一侧的侧壁上，所述调节电机（52）固定安装在所述电机固定板（51）上，所述调节电机（52）的输出轴上设有驱动链轮（521），所述路面调节辊（53）的一侧轴端设有从动链轮（533），所述传动链条（54）与所述驱动链轮（521）和两个所述从动链轮（533）啮合，两个所述路面调节辊（53）的另一侧轴端均对应设置有所述插销固定组件（55），所述插销固定组件（55）包括固定在所述路面调节辊（53）轴端的轴端板（551）、固定安装在所述轴端板（551）上的插销气缸（552）和固定连接在所述插销气缸（552）输出端的插销（553），所述插销（553）可插入所述插孔（23）中。

3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，其特征在于：所述支撑调节组件（4）包括两个支撑气缸（41）和水平固定安装在两个所述支撑气缸（41）输出端的铰接支撑板（42），所述铰接支撑板（42）铰接在所述路面模块板（2）的底端，所述铰接支撑板（42）的铰接轴与所述半圆槽（22）的圆心中心轴平行。

4.根据权利要求3所述的一种无人驾驶汽车运动性能仿真试验系统，其特征在于：所述路基底座（1）包括两个侧端架（11）和固定连接在两个所述侧端架（11）之间的底板（12），所述支撑调节组件（4）中两个所述支撑气缸（41）一一对应竖直固定安装在两个所述底板（12）上，与所述侧端架（11）连接的所述串联铰链（3）中的所述销轴（32）滑动设置在所述侧端架（11）上，且拉簧（33）一端与所述侧端架（11）固定连接。

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