CN116352734A - 一种自动驾驶机器人辅助结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动驾驶机器人辅助结构，属于汽车自动驾驶测试技术领域，包括固定圆板、与固定圆板转动连接有的基础圆板、轮圈固定部、直线修正部和辅助固定部。采用轮圈固定部和辅助固定部相配合的双重固定方式，借助方向盘轮圈和轮辐实施双重固定，轮圈固定部和辅助固定部各自独立工作，当轮圈固定部与方向盘轮圈连接松动而产生相对滑动，导致方向盘不受轮圈固定部的固定控制或控制度降低时，辅助固定部即为备用固定源的存在，确保自动驾驶机器人仍然可控制方向盘，当轮圈固定部与方向盘轮圈连接牢固时，辅助固定部的存在则可进一步提高自动驾驶机器人对方向盘的精准控制。

Description

一种自动驾驶机器人辅助结构

技术领域

本发明涉及汽车自动驾驶测试技术领域，具体为一种自动驾驶机器人辅助结构。

背景技术

对于汽车出厂前的各项检测，如耐久性、安全性等性能测试，因测试过程中存在较多不确定性因素，若通过驾驶人员操控车辆进行测试，则驾驶人员自身的安全难以确定性得到保障，并且在较长时间以及反复测试的过程中，驾驶人员的驾驶状态的下降和身体反应的减缓会直接影响车辆的测试结果，所以需要一种自动驾驶机器人能够代替驾驶人员完成汽车的驾驶测试任务。自动驾驶机器人能够准确、可靠地操控汽车，且可保持高准确性和重复性，从而能够保证车辆测试数据的准确性、可靠性。

自动驾驶机器人一般包括油门控制系统、挡位转换系统和方向盘固定控制系统，其中方向盘固定控制系统是利用方向盘的轮圈实施固定控制，相当于驾驶人员手握方向盘进行控制，但方向盘的固定模式单一，那么在此情况下，当固定控制系统的固定端与方向盘轮圈存在相对滑动或者固定控制系统故障时，方向盘则处于无控制下或者是偏离原先预定的转动位置，继而会影响车辆的行驶及测试结果。如公开号为CN218411684U的中国实用新型专利，其公开了一种自动驾驶机器人，该自动驾驶机器人对方向盘实施夹持固定的工作过程为：通过旋转双向丝杆使双向丝杆两端螺纹连接的活动块在两个调节滑槽的内部移动相互远离，然后将安装板放置在方向盘的上表面，反向旋转双向丝杆，两个活动块在螺纹的作用下相互靠近，两个调节滑槽限制两个活动块的移动轨迹，两个弧形夹板跟随两个活动块相互靠近将方向盘夹持，弧形夹板仅通过方向盘轮圈的环形面实施夹持，甚至没有做到握式夹持，弧形夹板与方向盘轮圈之间容易存在相对滑动的隐患，若当该隐患发生时，则无其他补救的夹持结构来保证机器人对方向盘的控制，这会直接影响车辆测试的继续进行以及测试结构的可靠度。

发明内容

本发明提供自动驾驶机器人辅助结构，以解决相关技术中仅利用方向盘轮圈实施固定时的固定牢固低、方向盘固定模式单一的问题。

本发明提供了一种自动驾驶机器人辅助结构，包括固定圆板、与固定圆板转动连接的基础圆板，固定圆板与自动驾驶机器人本体连接，基础圆板连接与安装在固定圆板的上主电机输出轴连接。

轮圈固定部，周向均匀设于固定圆板上，所述轮圈固定部包括末端带有安装平台的机械手，机械手设于固定圆板上，安装平台下端转动连接有对称设置的两个夹固板，两个夹固板之间通过联动件进行转动角度调节，夹固板的内侧面均设有夹固修正件，在夹固板带动夹固修正件对方向盘实施固定时，夹固修正件在摩擦力和挤压力作用下发生偏转，根据方向盘形状实施自适应式调整，对方向盘轮圈实施握式包裹固定。

所述夹固修正件包括与夹固板滑动连接的半圆环板，半圆环板内环面对称设置有转动连接的L形板，L形板一面与半圆环板内环面连接有复位弹簧。

直线修正部，所述直线修正部包括限定槽、设于限定槽内的弹簧伸缩杆，固定圆板和基础圆板的上端外侧面各开设有一个限定槽，固定圆板上的弹簧伸缩杆上端连接有L形的顶板，顶板的水平段下端设置有磁板，固定圆板环面上安装有与磁板位置相对应的电磁吸合板，顶板水平段端部连接有垫块，垫块设置在基础圆板的弹簧伸缩杆上端，垫块长度小于限定槽内长。

在一种可能实施的方式中，所述联动件包括转动安装在安装平台中部的传动丝杠，传动丝杠一端与联动电机输出轴相连，传动丝杠另一端螺纹连接有位于夹固板之间的移动板，移动板端部与相邻的夹固板之间均固定安装有一个联动板，联动板由两部分相铰接而成，联动板的末端与夹固板铰接。

在一种可能实施的方式中，辅助固定部，借助方向盘轮辐实施额外辅助固定，所述辅助固定部包括侧边带有延伸板的安装座，安装座上滑动连接有两个方柱，延伸板端部转动安装有双向螺纹杆，双向螺纹杆与方柱螺纹连接，方柱远离安装座的端部安装有侧向圆柱。

在一种可能实施的方式中，所述侧向圆柱远离方柱的一端相对侧均开设有一个容纳槽，容纳槽内通过由销轴和扭簧组成的转动件转动安装有隔挡板，在容纳槽槽壁限位下，隔挡板仅可朝方柱所在方向转动，两个隔挡板之间相卡合。

在一种可能实施的方式中，所述基础圆板侧端面开设有多组安装孔位，每组安装孔位数量为两个，安装座利用安装孔位与基础圆板可拆卸连接；所述辅助固定部设置有多个，根据固定需求选择相应数量的辅助固定部。

在一种可能实施的方式中，所述夹固修正件还包括设于半圆环板开口端的橡胶垫片，L形板另一面与橡胶相片抵触。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：1、根据本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构，采用轮圈固定部和辅助固定部相配合的双重固定方式，借助方向盘轮圈和轮辐实施双重固定，轮圈固定部和辅助固定部各自独立工作，当轮圈固定部与方向盘轮圈连接松动而产生相对滑动，导致方向盘不受轮圈固定部的固定控制或控制度降低时，辅助固定部即为备用固定源的存在，确保自动驾驶机器人仍然可控制方向盘，当轮圈固定部与方向盘轮圈连接牢固时，辅助固定部的存在则可进一步提高自动驾驶机器人对方向盘的精准控制。

2、根据本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构，利用直线修正部基础圆板带动轮圈固定部可在此修正角度范围进行偏转，实施实时修正，确保测试车辆保持直线行驶，避免在测试车辆长距离直线行驶时发生突然性的转向而影响直线行驶下的测试结果。

3、根据本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构，在夹固板带动夹固修正件对方向盘实施固定时，半圆环板自身在摩擦力和挤压力作用下发生偏转，通过L形板和半圆环板配合实现自适应式调整，使方向盘轮圈接受最大面积下的握式包裹固定，提高轮圈固定部与方向盘之间的连接牢固度，继而提高自动驾驶机器人操控方向盘的精准度。

4、根据本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构，根据实际测试固定需求，选择相应数量的辅助固定部对不同位置的方向盘轮辐进行辅助固定。在选择一个辅助固定部实施辅助固定时，该辅助固定部针对方向盘下半部分处的轮辐，其与三个轮圈固定部呈四边形分布，保证方向盘受力平衡。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的固定圆板、基础圆板、轮圈固定部、直线修正部和辅助固定部的立体结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构利用轮圈固定部和辅助固定部对方向盘实施固定时的立体结构示意图。

图3是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的辅助固定部、安装孔位和轮圈固定部的平面结构示意图（其中圆形虚线表示辅助固定部、轮圈固定部的分布线）。

图4是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的轮圈固定部、辅助固定部的平面结构示意图。

图5是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的轮圈固定部的平面结构示意图。

图6是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的夹固修正件的立体结构示意图。

图7是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的直线修正部的立体结构示意图。

图8是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的直线修正部的平面结构示意图。

图9是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的垫块和限定槽的平面结构示意图。

图10是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的辅助固定部的立体结构示意图。

图11是本发明实施例提供的一种自动驾驶机器人辅助结构的隔挡板由俯视视角转换为侧视视角的平面结构示意图。

图中：1、固定圆板；2、基础圆板；3、轮圈固定部；4、直线修正部；5、辅助固定部；21、主电机；22、安装孔位；31、机械手；32、安装平台；33、夹固板；321、传动丝杠；322、联动电机；323、移动板；324、联动板；34、夹固修正件；340、半圆环板；341、L形板；342、复位弹簧；343、橡胶垫片；41、限定槽；42、弹簧伸缩杆；43、顶板、44、电磁吸合板；45、垫块；51、安装座；52、方柱；53、双向螺纹杆；54、侧向圆柱；541、容纳槽；542、隔挡板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于下面所描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参阅图1和图4，一种自动驾驶机器人辅助结构，包括固定圆板1、与固定圆板1转动连接的基础圆板2，固定圆板1与自动驾驶机器人本体连接，基础圆板2与安装在固定圆板1上的主电机21的输出轴相连。

请参阅图2、图4和图5，轮圈固定部3，数量为三，周向均匀设于固定圆板1上，所述轮圈固定部3包括末端带有安装平台32的机械手31，机械手31设于固定圆板1上，安装平台32下端转动连接有对称设置的两个夹固板33，两个夹固板33之间通过联动件进行转动角度调节，夹固板33相向转动实现固定方向盘，设定夹固板33对方向盘实施固定的面为夹固板33，夹固板33的内侧面均设有夹固修正件34，在夹固板33带动夹固修正件34对方向盘实施固定时，夹固修正件34在摩擦力和挤压力作用下发生偏转，根据方向盘形状实施自适应式调整，对方向盘轮圈实施握式包裹固定。

请参阅图5，所述联动件包括转动安装在安装平台32中部的传动丝杠321，传动丝杠321一端与联动电机322输出轴相连，传动丝杠321另一端螺纹连接有位于夹固板33之间的移动板323，移动板323端部与相邻的夹固板33之间均固定安装有一个联动板324，联动板324由两部分相铰接而成，联动板324的末端与夹固板33铰接。

请参阅图5和图6，所述夹固修正件34包括与夹固板33滑动连接的半圆环板340、设于半圆环板340开口端的橡胶垫片343，半圆环板340内环面设置有转动连接的L形板341，L形板341一面与半圆环板340内环面连接有复位弹簧342，L形板341另一面与橡胶相片抵触。利用橡胶垫片343增大与方向盘轮圈的摩擦阻力，同时利用橡胶垫盘的可变形特征扩大方向盘轮圈的被夹固面积，提高夹固修正件34与方向盘轮圈之间的连接牢固度。

通过控制机械爪使安装平台32带动夹固板33移动至方向盘所在位置，并进行调整使方向盘轮圈位于相邻的夹固板33之间，且与夹固修正件34相对应，然后通过联动电机322带动传动丝杠321转动，使得移动板323沿传动丝杠321轴线做直线移动，通过联动板324使夹固板33朝方向盘轮圈转动，至夹固修正件34对方向盘轮圈实施夹固，三个联动电机322可统一控制也可独立控制。夹固过程中，L形板341受到方向盘轮圈的挤压相互力作用，朝着半圆环板340内部转动，复位弹簧342同步受压收缩积聚回弹力，同一半圆环内的两个L形板341构成V形，同时半圆环板340自身在摩擦力和挤压力作用下发生偏转，通过L形板341和半圆环板340配合实现自适应式调整，使方向盘轮圈接受最大面积下的握式包裹固定，提高轮圈固定部3与方向盘之间的连接牢固度，继而提高自动驾驶机器人操控方向盘的精准度。

完成方向盘的固定操作后，通过控制主电机21使基础圆板2带动轮圈固定部3转动，通过轮圈固定部3操控方向盘转动，进而控制车辆行驶。

请参阅图3和图10，辅助固定部5，借助方向盘轮辐实施额外辅助固定，如图3所示，辅助固定部5位于以基础圆板2圆心为中心的内圈线上，轮圈固定部3位于以基础圆板2圆心为中心的外圈线上，所述辅助固定部5包括侧边带有延伸板的安装座51，安装座51上滑动连接有两个方柱52，延伸板端部转动安装有双向螺纹杆53，双向螺纹杆53与方柱52螺纹连接，方柱52远离安装座51的端部安装有侧向圆柱54。在自动驾驶机器人本体与汽车连接固定过程中，使方向盘轮辐位于侧向圆柱54之间，然后通过外部驱动源控制双向螺纹杆53转动，使得方柱52带动侧向圆柱54相向移动，侧向圆柱54夹紧方向盘轮辐，利用侧向圆柱54对方向盘轮辐的辅助固定，当夹固修正件34与方向盘轮圈连接松动而产生相对滑动，导致方向盘不受轮圈固定部3的固定控制或控制度降低时，侧向圆柱54就是作为备用固定源的存在，确保自动驾驶机器人仍然可控制方向盘，当夹固修正件34与方向盘轮圈连接牢固时，侧向圆柱54的存在可进一步提高自动驾驶机器人对方向盘的精准控制。

请参阅图10和图11，所述侧向圆柱54远离方柱52的一端相对侧均开设有一个容纳槽541，容纳槽541内通过由销轴和扭簧组成的转动件转动安装有隔挡板542，在容纳槽541槽壁限位下，隔挡板542仅可朝方柱52所在方向转动，如图11所示，两个隔挡板542之间相卡合。在自动驾驶机器人本体与汽车连接固定过程中，使本发明的辅助结构整体朝方向盘移动，方向盘轮辐位于侧向圆柱54之间，隔挡板542在方向盘轮辐的挤压下朝容纳槽541内转动，当隔挡板542与方向盘轮辐脱离后，隔挡板542在扭簧作用下复位并相卡合，随后再使本发明的辅助结构回退，至隔挡板542抵触方向盘轮辐，利用仅可单向转动的隔挡板542来进一步提高辅助固定部5与方向盘轮辐之间的连接牢固度，进而提高对方向盘的控制度。之后再完成轮圈固定部3对方向盘轮圈的固定操作。

请参阅图7、图8和图9，直线修正部4，所述直线修正部4包括限定槽41、设于限定槽41内的弹簧伸缩杆42，固定圆板1和基础圆板2的上端外侧面各开设有一个限定槽4，固定圆板1上的弹簧伸缩杆42上端连接有L形的顶板43，顶板43的水平段下端设置有磁板，固定圆板1上安装有与磁板位置相对应的电磁吸合板44，顶板43水平段端部连接有垫块45，垫块45设置在基础圆板2的弹簧伸缩杆42上端，垫块45长度小于限定槽41内长，如图9所示，设定垫块45的长度为L1，限定槽41的内长为L2，L1小于L2，电磁吸合板44、外部电路控制器、外部测感应器依次连接，外部电路控制器控制电磁吸合板44通断电，外部测感应器监测汽车行驶情况；方向盘处于正中位置时或回正后，此时的垫块45与限定槽41相对。

在轮圈固定部3已对方向盘轮圈实施固定的基础上，当外部监测感应器监测到测试车辆将长距离直线行驶时，其会将信号传递给电路控制器，通过电路控制器使电磁吸合板44通电产生磁性，磁板带动顶板43下移与电磁吸合板44吸合，垫块45随顶板43同步下移，弹簧伸缩杆42受到收缩，至垫块45下端进入限定槽41内，垫块45的长度小于限定槽41的内长，构成了一个有限定的修正角度范围，在垫块45和限定槽41的配合限位下，基础圆板2带动轮圈固定部3可在此修正角度范围进行偏转，实施实时修正，确保测试车辆保持直线行驶，避免在测试车辆长距离直线行驶时发生突然性的转向而影响直线行驶下的测试结果。当测试车辆将要左转或右转或掉头时，在外部测感应器配合下，外部电路控制器控制电磁吸合板44断电失磁，顶板43与垫块45在伸缩弹簧杆的回弹力作用下上移复位，接触基础圆板2的转动限位。

请参阅图1、图2和图3，所述基础圆板2侧端面开设有三组安装孔位22，每组安装孔位22的数量为两个，安装座51利用安装孔位22与基础圆板2可拆卸连接；所述辅助固定部5设置有三个，根据固定需求选择相应数量的辅助固定部5。根据实际测试固定需求，选择相应数量的辅助固定部5对不同位置的方向盘轮辐进行辅助固定。在选择一个辅助固定部5实施辅助固定时，该辅助固定部5针对方向盘下半部分处的轮辐，其与三个轮圈固定部3呈四边形分布，保证方向盘受力平衡。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动驾驶机器人辅助结构，其特征在于：包括固定圆板(1)、与固定圆板(1)转动连接的基础圆板(2)；

轮圈固定部(3)，周向均匀设于固定圆板(1)上，所述轮圈固定部(3)包括末端带有安装平台(32)的机械手(31)，安装平台(32)下端转动连接有对称设置的两个夹固板(33)，两个夹固板(33)之间通过联动件进行转动角度调节，夹固板(33)的内侧面均设有夹固修正件(34)；

夹固板(33)带动夹固修正件(34)对方向盘实施固定时，夹固修正件(34)发生自适应偏转调整，对方向盘轮圈实施握式包裹固定；

所述夹固修正件(34)包括与夹固板(33)滑动连接的半圆环板(340)，半圆环板(340)内环面对称设置有转动连接的L形板(341)，L形板(341)一面与半圆环板(340)内环面连接有复位弹簧(342)；

直线修正部(4)，所述直线修正部(4)包括限定槽(41)、设于限定槽(41)内的弹簧伸缩杆(42)，固定圆板(1)和基础圆板(2)的上端外侧面各开设有一个限定槽(41)，固定圆板(1)上的弹簧伸缩杆(42)上端连接有L形的顶板(43)，顶板(43)的水平段下端设置有磁板，固定圆板(1)上安装有与磁板位置相对应的电磁吸合板(44)，顶板(43)水平段端部连接有垫块(45)，垫块(45)设置在基础圆板(2)的弹簧伸缩杆(42)上端，垫块(45)长度小于限定槽(41)内长；

测试车辆长距离直线行驶时，利用直线修正部(4)使方向盘在限定角度范围内进行实时修正，确保测试车辆保持直线行驶。

2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶机器人辅助结构，其特征在于：所述联动件包括转动安装在安装平台(32)中部的传动丝杠(321)，传动丝杠(321)一端与联动电机(322)输出轴相连，传动丝杠(321)另一端螺纹连接有位于夹固板(33)之间的移动板(323)，移动板(323)端部与相邻的夹固板(33)之间均固定安装有一个联动板(324)，联动板(324)由两部分相铰接而成，联动板(324)的末端与夹固板(33)铰接。

3.根据权利要求1任意一项所述的一种自动驾驶机器人辅助结构，其特征在于：辅助固定部(5)，借助方向盘轮辐实施额外辅助固定，所述辅助固定部(5)包括侧边带有延伸板的安装座(51)，安装座(51)上滑动连接有两个方柱(52)，延伸板端部转动安装有双向螺纹杆(53)，双向螺纹杆(53)与方柱(52)螺纹连接，方柱(52)远离安装座(51)的端部安装有侧向圆柱(54)。

4.根据权利要求3任意一项所述的一种自动驾驶机器人辅助结构，其特征在于：所述侧向圆柱(54)远离方柱(52)的一端相对侧均开设有一个容纳槽(541)，容纳槽(541)内通过由销轴和扭簧组成的转动件转动安装有隔挡板(542)，两个容纳槽(541)内的隔挡板(542)相配合作业，在容纳槽(541)槽壁限位下，隔挡板(542)仅可朝方柱(52)所在方向转动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种自动驾驶机器人辅助结构，其特征在于：所述基础圆板(2)侧端面开设有多组安装孔位(22)，每组安装孔位(22)数量为两个，安装座(51)利用安装孔位(22)与基础圆板(2)可拆卸连接；

所述辅助固定部(5)设置有多个，根据固定需求选择相应数量的辅助固定部(5)。

6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶机器人辅助结构，其特征在于：所述夹固修正件(34)还包括设于半圆环板(340)开口端的橡胶垫片(343)，L形板(341)另一面与橡胶相片抵触。

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