CN111890396A - 一种转向辅助驾驶夹持装置及其夹持方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动驾驶领域，具体涉及一种转向辅助驾驶夹持装置及其夹持方法。包括调节圆盘，调节杆，支撑板，锁紧件，调节圆盘紧固机构和传动部件连接机构；支撑板为三个，支撑板的一端与调节圆盘固定连接，支撑板的另一端设有滑槽，三个支撑板均匀布置在调节圆盘的周向；锁紧件滑动的设置在支撑板的滑槽内；调节杆的一端与锁紧件的上部铰接，另一端与调节圆盘铰接，调节杆与调节圆盘的铰接点位于相邻的两个支撑板之间；调节圆盘紧固机构用于压紧和放松调节圆盘；传动部件连接机构用于与传动机构连接。本申请可以快速调节夹持装置的夹持半径且同时保证夹持装置锁紧件的同心度，可以实现转向辅助驾驶系统机械手在转向盘上的快速、准确安装。

Description

一种转向辅助驾驶夹持装置及其夹持方法

技术领域

本发明属于自动驾驶领域，具体涉及一种转向辅助驾驶夹持装置及其夹持方法。

背景技术

夹持装置应用于转向辅助驾驶系统机械手等需要操纵转向盘的自动驾驶装备，作为装备的一部分，夹持车辆或工程机械的转向盘，从而使得转向辅助驾驶系统机械手等自动驾驶装备能够控制转向盘的转动，完成对车辆或工程机械的转向操纵，实现辅助驾驶。夹持装置在安装时需要能够调节夹持半径，以适应不同类型的转向盘。夹持装置能否快速安装，对于智能装备的整体安装性能至关重要。

专利CN207915477U公开了一种汽车无人驾驶机器人，包含一种转向机械手，其转向盘夹持装置为转向爪盘、大臂、小臂及转向抓手，通过分别移动三个小臂在大臂上的位置，从而调节夹持装置的夹持半径，单独移动小臂位置后用螺母固定，操作繁琐，难以保证转向盘夹持装置圆心与转向盘圆心同心，转向抓手为卡箍结构，锁紧性较差。

专利CN208569447U公开了通用型自动驾驶机器人，其转向盘夹持装置为转盘、调节杆、卡箍，通过分别移动三个调节杆与转盘的位置，调节夹持半径，操作繁琐，缺少调节杆固定件，稳定性差，难以保证转向盘夹持装置圆心与转向盘圆心同心，同时卡箍结构的抓手锁紧性较差。实用新型专利CN201084013Y方向盘自动操纵装置，其方向盘夹持装置为一个夹持器与两个定位器，只适合批量用于方向盘内径相同的场合，无法调节夹持半径，且夹持器通过径向力贴紧固定，锁紧性较差。

专利CN104122101B公开了一种用于汽车试验的高性能自主驾驶机器人，包含一种转向盘夹持装置，主要由包括中心固定盘，三个调节板，锁紧件等组成，通过螺栓将多组锁紧件分别与调节板固连，安装繁琐，单独调节调节板，难以保证夹持装置圆心与转向盘圆心同心，不能够实现快速安装。

专利DE102004033741B3公开了一种用于机动车辆的转向适配器，夹持装置为保持板、一个中央保持元件和两个侧向保持元件，两个侧向保持元件分别与两个致动杆连接，致动杆另一端连接到公共锁定滑块，通过调节锁定滑块调节侧向保持元件的位置，从而调节夹持半径，但在调节加持半径的同时会导致夹持装置的圆心位置改变，无法保证转向盘夹持装置圆心与转向盘圆心同心，保持元件与方向通过径向力贴紧，锁紧性较差。

综上所述，上述转向盘夹持装置，虽然解决了夹持装置对转向盘的夹持，但没有解决夹持半径简单调节、夹持装置圆心与转向盘圆心同心以及夹持装置与转向盘锁紧性的问题，上述夹持装置对夹持半径的调节无法同时调节三个调节杆，单独调节导致无法保证同心度，夹持装置与转向盘的锁紧性较差。本发明提供一种同时调节三个调节杆的方法，保证了同心度，锁紧件的上下两部分通过螺纹连接，夹紧转向盘，锁紧性大大提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向辅助驾驶夹持装置及其使用方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种转向辅助驾驶夹持装置，包括调节圆盘，调节杆，支撑板，锁紧件，调节圆盘紧固机构和传动部件连接机构；

所述支撑板为三个，支撑板的一端与调节圆盘固定连接，支撑板的另一端设有滑槽，三个支撑板均匀布置在调节圆盘的周向；

所述锁紧件滑动的设置在支撑板的滑槽内；

所述调节杆的一端与锁紧件的上部铰接，另一端与调节圆盘铰接，所述调节杆与调节圆盘的铰接点位于相邻的两个支撑板之间；

所述调节圆盘紧固机构用于压紧和放松调节圆盘，从而调整调节圆盘的角度；

所述传动部件连接机构用于与传动机构连接。

进一步的，所述传动部件连接机构包括中心固定盘，所述中心固定盘轴心为通孔结构，与传动部件的输出轴固定连接。

进一步的，所述传动部件为伺服电机输出轴。

进一步的，所述调节圆盘紧固机构包括垫圈，套螺母和固定螺钉；

进一步的，所述垫圈设置在调节圆盘的上部，垫圈、调节圆盘和中心固定盘的轴线重合；

所述套螺母与中心固定盘上端轴部采用螺纹连接，所述套螺母的侧壁设有与固定螺钉配合的螺纹孔，通过旋紧固定螺钉实现对套螺母的固定，通过调整套螺母和中心固定盘的位置，通过垫圈实现对调节圆盘的固定。

进一步的，所述调节圆盘上还设有手柄，通过手柄实现对调节圆盘的调节。

进一步的，所述锁紧件包括圆柱形颈部，位于颈部下部的锁紧部和位于颈部上部的固定部；

所述锁紧件通过圆柱形颈部实现在支撑板滑槽中的滑动；

所述固定部整体呈圆柱形，圆柱形的直径大于支撑板滑槽的宽度，所述固定部的一侧设有用于与调节杆铰接的凹槽；

所述锁紧部包括上固定块和下固定块，所述上固定块和下固定块相对的地方设有凹槽，上固定块和下固定块采用螺栓连接，上固定块和下固定块通过螺栓连接后实现对转向盘的夹持。

一种上述的夹持装置的夹持方法，包括如下步骤：

步骤(1)：当需要调节锁紧件位置时，松开固定螺钉，旋松套螺母，使调节圆盘可以与中心固定盘之间发生相对转动；

步骤(2)：通过逆时针或顺时针转动手柄，带动三个调节杆一端同时沿中心固定盘轴线转动，进而带动锁紧件在支撑板滑槽内远离或靠近中心固定盘轴线滑动相同位移，达到同时调节所有锁紧件位置的目的，进而快速调节夹持装置的抓取半径；

步骤(3)：当调节完成后，通过旋紧套螺母，使垫圈压紧调节圆盘，并用固定螺钉对套螺母加以固定，保证调节圆盘与中心固定盘不发生相对转动。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

本发明设置了圆盘和与圆盘铰接的三个均布的锁紧件，且通过支撑板实现了对锁紧件滑动位移的固定，当旋转调节圆盘时带动三个调节杆的一端同时沿中心固定盘轴线转动，进而可以带动锁紧件在支撑板滑槽内远离(靠近)中心固定盘轴线滑动相同位移，从而达到同时调节所有锁紧件位置的目的，进而快速调节夹持装置的抓取半径；本申请的结果半径调节快速方便，解决了夹持装置圆心与转向盘圆心同心的问题。

本发明的夹持装置移动三个调节杆中的一个，会同时带动另外两个调节杆移动，保证夹持装置的圆心位置不变；且本发明对夹持装置的安装，无需预先设置夹持半径的大小。

本发明的锁紧件包括通过螺栓连接的上下两部分，夹紧转向盘，锁紧性大大提升。

附图说明

图1为本发明的夹持装置三维示意图。

图2为本发明的夹持装置侧视图。

图3为本发明的夹持装置俯视图。

图4为本发明的夹持装置仰视图。

图5为本发明的中心固定盘的结构示意图。

图6为本发明的锁紧件的结构示意图。

图7为本发明应用的转向辅助驾驶系统机械手实例总体结构示意图。

附图标记说明：

1-中心固定盘，2-调节圆盘，3-垫圈，4-调节杆，5-支撑板，6-锁紧件，7-套螺母，8-固定螺钉，9-手柄。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1-6，一种转向辅助驾驶夹持装置，包括中心固定盘1，调节圆盘2，垫圈3，三个调节杆4，支撑板5，锁紧件6，套螺母7，固定螺钉8，手柄9等。调节圆盘2与中心固定盘1端面通过垫圈3间接接触，三者轴线重合；套螺母7与中心固定盘1上端轴部采用螺纹连接；调节杆4一端与调节圆盘2铰接，另一端与锁紧件6铰接；锁紧件6与支撑板5滑动连接，在支撑板5滑槽内滑动；固定螺钉8与套螺母采用螺纹连接；手柄9与调节圆盘固定连接。

调节杆4和支撑板5均有三个，其中，调节杆4在调节圆盘2上周向均匀布置，支撑板5在中心固定盘1上周向均匀布置。

如图5，中心固定盘1轴心为通孔结构，用于与转向辅助驾驶系统机械手等自动驾驶装备的伺服电机输出轴或传动机构连接。

转向辅助驾驶夹持装置的夹持方法，当需要调节锁紧件6位置时，松开固定螺钉8，旋松套螺母7，使调节圆盘2可以与中心固定盘1之间发生相对转动。通过逆时针(顺时针)转动手柄9，带动三个调节杆4一端同时沿中心固定盘1轴线转动，进而可以带动锁紧件6在支撑板5滑槽内远离(靠近)中心固定盘1轴线滑动相同位移，从而达到同时调节所有锁紧件6位置的目的，进而快速调节夹持装置的抓取半径。当调节完成后，通过旋紧套螺母7，使垫圈3压紧调节圆盘2，并用固定螺钉8对套螺母7加以固定，保证调节圆盘2与中心固定盘1不发生相对转动。

调节好夹持装置夹持半径后，可使用锁紧件6固定住转向盘，使转向盘夹持装置抓紧转向盘。如图6所示，锁紧件6上部开槽，槽部与调节杆4铰接，锁紧件6颈部直径尺寸比支撑板5滑槽内宽略小，使得其在支撑板5滑槽内滑动，锁紧件下部通过螺纹与锁紧件下部连接，将转向盘夹紧在锁紧件上。

如图7为夹持装置应用在转向辅助驾驶系统机械手上的实例，通过该夹持方法使得转向辅助驾驶系统机械手等自动驾驶装备操纵转向盘时，电机通过传动机构带动中心固定盘1转动，进而带动夹持装置整体和转向盘转动。

Claims (7)

1.一种转向辅助驾驶夹持装置，其特征在于，包括调节圆盘(2)，调节杆(4)，支撑板(5)，锁紧件(6)，调节圆盘紧固机构和传动部件连接机构；

所述支撑板(5)为三个，支撑板(5)的一端与调节圆盘(2)固定连接，支撑板(5)的另一端设有滑槽，三个支撑板(5)均匀布置在调节圆盘(2)的周向；

所述锁紧件(6)滑动的设置在支撑板的滑槽内；

所述调节杆(4)的一端与锁紧件(6)的上部铰接，另一端与调节圆盘(2)铰接，所述调节杆(4)与调节圆盘(2)的铰接点位于相邻的两个支撑板(5)之间；

所述调节圆盘紧固机构用于压紧和放松调节圆盘，从而调整调节圆盘(2)的角度；

所述传动部件连接机构用于与传动机构连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动部件连接机构包括中心固定盘(1)，所述中心固定盘(1)轴心为通孔结构，与传动部件的输出轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传动部件为伺服电机输出轴。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调节圆盘紧固机构包括垫圈(3)，套螺母(7)和固定螺钉(8)；

所述垫圈(3)设置在调节圆盘(2)的上部，垫圈(3)、调节圆盘(2)和中心固定盘(1)的轴线重合；

所述套螺母(7)与中心固定盘(1)上端轴部采用螺纹连接，所述套螺母(7)的侧壁设有与固定螺钉(8)配合的螺纹孔，通过旋紧固定螺钉(8)实现对套螺母(7)的固定，通过调整套螺母(7)和中心固定盘(1)的位置，通过垫圈(3)实现对调节圆盘(2)的固定。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节圆盘(2)上还设有手柄(9)，通过手柄(9)实现对调节圆盘(2)的调节。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧件(6)包括圆柱形颈部，位于颈部下部的锁紧部和位于颈部上部的固定部；

所述锁紧件(6)通过圆柱形颈部实现在支撑板(5)滑槽中的滑动；

所述固定部整体呈圆柱形，圆柱形的直径大于支撑板滑槽的宽度，所述固定部的一侧设有用于与调节杆(4)铰接的凹槽；

所述锁紧部包括上固定块和下固定块，所述上固定块和下固定块相对的地方设有凹槽，上固定块和下固定块采用螺栓连接，上固定块和下固定块通过螺栓连接后实现对转向盘的夹持。

7.一种权利要求1-6任一项所述的夹持装置的夹持方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：当需要调节锁紧件(6)位置时，松开固定螺钉(8)，旋松套螺母(7)，使调节圆盘(2)可以与中心固定盘(1)之间发生相对转动；

步骤(2)：通过逆时针或顺时针转动手柄(9)，带动三个调节杆(4)一端同时沿中心固定盘(1)轴线转动，进而带动锁紧件(6)在支撑板(5)滑槽内远离或靠近中心固定盘(1)轴线滑动相同位移，达到同时调节所有锁紧件(6)位置的目的，进而快速调节夹持装置的抓取半径；

步骤(3)：当调节完成后，通过旋紧套螺母(7)，使垫圈(3)压紧调节圆盘(2)，并用固定螺钉(8)对套螺母(7)加以固定，保证调节圆盘(2)与中心固定盘(1)不发生相对转动。

Images