CN117288493A - 一种双向转速控制解耦机构 - Google Patents
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- G01M17/00—Testing of vehicles
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Abstract
本发明公开了一种双向转速控制解耦机构，包括：轮胎保持架；球形轮胎，可转动的设于轮胎保持架内，驱动机构，分两组设于轮胎保持架的相邻的两个侧壁上，其各自具有球形驱动轮轴，球形驱动轮轴与球形轮胎接触用于驱动球形轮胎转动；以及支撑机构，用于将轮胎保持架与球形轮胎连接，包括与球形轮胎转动接触的万向球轴承以及与轮胎保持架固定连接的支撑部。本发明的有益效果是：能够让移动测试平台能以任意姿态灵活地向任一方向运动，继而更好、更精确地模拟目标物的运动和姿态，让移动平板适用性更高，让测试更灵活、测试数据更丰富，使测试平台能够测试更多的车型，降低车辆测试成本，提高了测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车智能测试技术领域，具体为一种双向转速控制解耦机构。
背景技术
智能汽车ADAS的研发都属于各车企的战略发展方向。随着与之配套的各项技术、法律法规的落地，随着具有ADAS功能的智能汽车(后简称智能汽车)的陆续量产，也逐步走进了人们的日常生活，最终实现高度安全、无需人工干预的智能化交通指日可待。
智能汽车在其研发阶段和量产上市前，相关的无人驾驶测试与实验是非常必要的，如果无人驾驶技术还不成熟的情况在进行实际道路中进行相关测试工作，会影响道路交通安全，增加测试成本。所以，目前业内普遍的做法是先将无人驾驶汽车在封闭的试验场地或者室内进行测试，通过各种测试设备，以及相关交通物模拟体，搭建真实的交通场景进行相关的无人驾驶测试与试验，以便获取大量测试数据，以供研发使用。
移动测试平台是该类测试设备中的一种，在实际测试中，主要用于承载各类交通物模拟体(简称目标物)，来搭建和模拟各种交通场景和交通行为。
移动测试平台不仅需要有较高的性能，还需要能够最大程度模拟交通参与物的真实的运动姿态。传统的移动测试平台，均为普通的四轮或者三轮的双轴结构，一个轴负责驱动，一个轴负责转向，该技术只能够应对普通的场地测试，简单的交通场景和交通行为时，然而，在模拟一些复杂的交通行为，尤其是模拟一些危险或者极限的交通行为时，要模拟出真实的交通参与物的行为动作和姿态，传统的移动测试平台就显得非常吃力或者无法完成；再有，一些室内无人驾驶测试系统里，因被测车辆是固定不动的，这就需要移动测试平台能够单独运动，来模拟出与被测车辆之间的相对运动和真实姿态，从而实现大部分交通行为动作，传统的移动测试平台依然无法满足这样的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双向转速控制解耦机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双向转速控制解耦机构，包括：
轮胎保持架，呈立方体形状，其各个面上均设有圆形孔；
球形轮胎，可转动的设于所述轮胎保持架内，所述球形轮胎的胎面可从所述圆形孔内延伸至轮胎保持架外侧；
驱动机构，分两组设于所述轮胎保持架的相邻的两个侧壁上，其各自具有球形驱动轮轴，所述球形驱动轮轴与球形轮胎接触用于驱动所述球形轮胎转动；以及
支撑机构，用于将所述轮胎保持架与所述球形轮胎连接，包括与球形轮胎转动接触的万向球轴承以及与轮胎保持架固定连接的支撑部。
作为优选，所述驱动机构还包括伺服电机、轴承座和传动副，所述轴承座安装在轮胎保持架上，所述伺服电机安装在轴承座上，所述球形驱动轮轴安装在轴承座上，所述传动副安装在所述球形驱动轮轴的一端，所述伺服电机的驱动端通过传动带与所述传动副转动连接。
作为优选，所述轮胎保持架的八个角均设有斜面，所述支撑部嵌设在所述斜面内上并一端向所述轮胎保持架内腔延伸，所述万向球轴承设在支撑部延伸至所述轮胎保持架内腔的一端。
作为优选，所述支撑部为圆环形底座，所述环形底座与轮胎保持架的各个侧面与顶面的圆形孔连接，所述环形底座内设有若干个万向轮支撑架，所述万向轮支撑架上安装有球形万向轮。
作为优选，所述驱动机构分别设在相邻的两个环形底座上。
作为优选，两个相邻的球形驱动轮轴在同一水平线呈90°夹角设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置两个驱动机构，进而将两个球形驱动轮轴呈九十度布置，其轴线均与球形轮胎的轮心处于同一水平面上，这样布置能够让两球形驱动轮轴向球形轮胎传递两个方向的动力，且两轴自动解耦互不影响；通过分别控制两轴的转速，共同作用于球形轮胎上后，即可让球形轮胎向任一方向运动，且运动的速度也是可控的，从而让移动测试平台能以任意姿态灵活地向任一方向运动，继而更好、更精确地模拟目标物的运动和姿态，让移动平板适用性更高，让测试更灵活、测试数据更丰富；
2.本发明通过设置不同载荷的支撑机构可以使测试平台的载荷进行相应的选择，使测试平台能够测试更多的车型，降低车辆测试成本，提高了测试效率。
附图说明
图1为本发明一种实施例结构示意图；
图2为本发明另一种实施例结构示意图；
图3为本发明一种实施例支撑机构结构示意图；
图4为本发明另一种实施例支撑机构结构示意图；
图5为本发明俯视图；
图6为本发明侧视图；
图7为本发明与移动测试平台连接结构图。
图中：1、轮胎保持架；11、圆形孔；12、斜面；2、球形轮胎；3、驱动机构；31、伺服电机；32、轴承座；33、传动副；34、球形驱动轮轴；35、传动带；4、支撑机构；41、万向球轴承；42、圆柱形顶座；43、环形底座；44、万向轮支撑架；45、球形万向轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种双向转速控制解耦机构，该机构应用于汽车测试平台上，用于对新下线的汽车的ADAS系统进行测试，包括轮胎保持架1、球形轮胎2、驱动机构3和支撑机构4，球形轮胎2可转动的设于所述轮胎保持架1内，驱动机构3用于驱动球形轮胎2向不同方向转动，支撑机构4将球形轮胎2支撑在轮胎保持架1内部，使球形轮胎2与轮胎保持架1之间可转动连接，减小转动时的摩擦力以提高测试的灵敏度。
在本发明提供的一种实施例中，轮胎保持架1呈立方体形状，其各个面上均设有圆形孔11，球形轮胎2安装在轮胎保持架1内，其胎面可从所述圆形孔11内延伸至轮胎保持架1外侧，球形轮胎2转动时，其胎面分别在轮胎保持架1的各个圆形孔11内转动，底端面的圆形孔11的胎面与地面接触，带动轮胎保持架1运动。
在本发明提供的一种实施例中，驱动机构3设为两组，分别两组设于轮胎保持架1的相邻的两个侧壁上，驱动机构3包括伺服电机31、轴承座32、传动副33和球形驱动轮轴34，轴承座32安装在轮胎保持架1上，伺服电机31安装在轴承座32上，球形驱动轮轴34安装在轴承座32上，传动副33安装在球形驱动轮轴34的一端，伺服电机31的驱动端通过传动带35与传动副33转动连接，球形驱动轮轴34与球形轮胎2接触用于驱动球形轮胎2转动。
具体的，驱动机构3设置在轮胎保持架1相邻的两个侧面上，两个驱动结构3分别可以驱动球形轮胎2朝向不同的方向转动，为了实现这一目的，将相邻的球形驱动轮轴34在同一水平线呈90°夹角设置。
在本发明提供的一种实施例中，支撑机构4包括与球形轮胎2转动接触的万向球轴承41以及与轮胎保持架1固定连接的支撑部，万向球轴承41设在支撑部的一端与球形轮胎2转动接触，具体的来说，支撑部为圆柱形顶座42，镶嵌安装在轮胎保持架1上，更为具体的说，轮胎保持架的八个角均设有斜面12，支撑部嵌设在斜面12内并一端向轮胎保持架1内腔延伸，万向球轴承41设在支撑部延伸至轮胎保持架1内腔的一端，该支撑机构2的结构简单，适用于载荷较轻的移动测试平台。
在本发明提供的另外一种实施例中，在测试平台的载荷比较大时，支撑机构4的设置为支撑部为圆环形底座43，环形底座43与轮胎保持架1的各个侧面与顶面的圆形孔11连接，具体来说，环形底座43设置在圆形孔11边缘，环形底座43内设有若干个万向轮支撑架44，万向轮支撑架44上安装有球形万向轮45，该设置可以承受大载荷平台的测试，另外，还可以通过在测试平台上增加本发明，达到负载大载荷的测试目的，例如在测试平台设置6个或者更多本发明。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种双向转速控制解耦机构，其特征在于，包括：
轮胎保持架，呈立方体形状，其各个面上均设有圆形孔；
球形轮胎，可转动的设于所述轮胎保持架内，所述球形轮胎的胎面可从所述圆形孔内延伸至轮胎保持架外侧；
驱动机构，分两组设于所述轮胎保持架的相邻的两个侧壁上，其各自具有球形驱动轮轴，所述球形驱动轮轴与球形轮胎接触用于驱动所述球形轮胎转动；以及
支撑机构，用于将所述轮胎保持架与所述球形轮胎连接，包括与球形轮胎转动接触的万向球轴承以及与轮胎保持架固定连接的支撑部。
2.根据权利要求1所述的一种双向转速控制解耦机构，其特征在于：所述驱动机构还包括伺服电机、轴承座和传动副，所述轴承座安装在轮胎保持架上，所述伺服电机安装在轴承座上，所述球形驱动轮轴安装在轴承座上，所述传动副安装在所述球形驱动轮轴的一端，所述伺服电机的驱动端通过传动带与所述传动副转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种双向转速控制解耦机构，其特征在于：所述轮胎保持架的八个角均设有斜面，所述支撑部嵌设在所述斜面内上并一端向所述轮胎保持架内腔延伸，所述万向球轴承设在支撑部延伸至所述轮胎保持架内腔的一端。
4.根据权利要求1所述的一种双向转速控制解耦机构，其特征在于：所述支撑部为圆环形底座，所述环形底座与轮胎保持架的各个侧面与顶面的圆形孔连接，所述环形底座内设有若干个万向轮支撑架，所述万向轮支撑架上安装有球形万向轮。
5.根据权利要求4所述的一种双向转速控制解耦机构，其特征在于：所述驱动机构分别设在相邻的两个环形底座上。
6.根据权利要求1所述的一种双向转速控制解耦机构，其特征在于：两个相邻的球形驱动轮轴在同一水平线呈90°夹角设置。
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