CN202057501U - 一种汽车试验用转向机器人 - Google Patents
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Abstract
一种汽车试验用转向机器人包括一安装支架，安装支架上设置有驱动机构，驱动机构连接有传动机构，传动机构连接有方向盘固定器，驱动机构由交流伺服电机级联减速电机组成，减速电机包括一输出轴，传动机构包括第一十字轴总成和第二十字轴总成，第一十字轴总成的一端连接输出轴，另一端通过一齿形花键轴连接第二十字轴总成，第二十字轴总成连接一连接轴固定座；方向盘固定器包括三个支撑臂，每个支撑臂上设置有一C形夹紧座，C形夹紧座的一臂上设置有压紧块，支撑臂连接一长度可调的螺杆，螺杆固连在连接轴固定座上。本实用新型具有定位精度高、重复性好，对比数据可靠等优点，完全可以代替试验人员进行汽车方向盘的自动操作。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车试验自动驾驶装置领域，涉及一种能够代替驾驶员进行汽车试验的转向机器人装置，具体而言涉及一种汽车试验用转向机器人。
背景技术
在汽车整车试验领域中，常需要对汽车的转向角度和转向速度进行严格控制，如操作稳定性试验、ABS匹配试验等。这些试验往往汽车速度高，转向角度大，试验的危险性极大，容易对人类驾驶员的人身造成伤害；同时对转向角度和转向速度的约束比较严格，人类驾驶员的个人人为因素对试验结果会造成很大的影响，因此在这些试验中有必要采用自动转向机器人代替人类驾驶员对汽车方向盘进行操作。
对此类转向机器人装置的要求是：1)、结构简单，能够安装在汽车室内的狭小空间内；2)、无需对整车及方向盘结构进行改造，可直接安装；3)、能够适应不同尺寸大小的方向盘；5)、方向盘转角和速度控制简单，定位精度高。
现有一种变传动比转向装置，其专利号为02264154.8的中国实用新型专利，提出了一种新结构的转向装置，该装置有二个十字轴总成，一个十字轴总成的一端为连接叉，另一端为轴套，另一个十字轴总成的一端为连接盘，轴套套接在花键轴叉上。利用十字轴式万向节的传动特性，保证车辆在高速直线行驶时具有较大角传动比，在全转向时具有较小的平均角传动比，这样满足车辆转向系即灵活又不太灵敏的要求，而且在全转向时总全是不到一圈，减轻了司机的劳动强度，还可以将二个或多个十字轴式万向节串联起来，解决空间和结构受限制的问题。这种结构的缺点是需要对车辆进行改装，适应性较差，无法满足试验快速安装的要求。
实用新型内容
为克服现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种汽车试验用转向机器人，其能够在不对车辆进行任何改装的基础上，安装在试验车的驾驶室内，适应不同直径的方向盘，并能够根据试验要求控制转向的角度和速度。
为解决上述技术问题，实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种汽车试验用转向机器人，包括一用于将汽车试验用转向机器人固定在驾驶员座位上的安装支架，所述安装支架上设置有驱动机构，所述驱动机构连接有传动机构，所述传动机构连接有方向盘固定器，所述驱动机构由交流伺服电机级联减速电机组成，所述减速电机包括一输出轴，所述传动机构包括第一十字轴总成和第二十字轴总成，所述第一十字轴总成的一端连接所述输出轴，另一端通过一齿形花键轴连接所述第二十字轴总成，所述第二十字轴总成连接一连接轴固定座；所述方向盘固定器包括三个支撑臂，所述的每个支撑臂上设置有一C形夹紧座，所述C形夹紧座的一臂上设置有压紧块，所述支撑臂连接一长度可调的螺杆，所述螺杆固连在所述连接轴固定座上。
进一步的，所述安装支架包括一对限位支杆、一对支架侧板、一电机支板、一活动支板、一对螺杆头转轴、一对支架固定板和一底板；所述的一对支架固定板分别安装在所述底板的两侧，所述的一对支架侧板分别固定在所述的一对支架固定板上，所述的一对支架侧板上对称开设有一对弧形转轴槽和支杆槽，所述的一对螺杆头转轴一个可活动的设置在所述的一对弧形转轴槽内、另一个固定在所述的一对支架侧板之间，所述活动支板设置在所述的一对螺杆头转轴上，所述电机支板设置在所述活动支板上，所述的一对限位支杆分别设置在所述的一对支杆槽内，所述减速电机的机身设置在所述的一对限位支杆之间，并所述输出转轴的一端设置在所述电机支板内。
本实用新型具有以下有益效果：
1.本实用新型的汽车试验用转向机器人通过支架固定板和底板固定在驾驶员座位上，活动支板可以通过螺杆头转轴在弧形转轴槽转动，调节减速机的输出轴与汽车方向盘的夹角。
2.减速机的输出轴直接驱动第一十字轴总成，通过齿形花键轴驱动第二十字轴总成，利用十字轴式万向节的传动特性，可以降低减速机的输出轴和汽车方向盘旋转轴的同轴度要求。
3.方向盘固定器由三个支撑臂组成，每个支撑臂由C形夹紧座和压紧块组成，C形夹紧座与连接轴固定座之间安装长度可调的螺杆，调节螺杆的长度，适应不同直径大小的方向盘。调节螺杆至适当长度后，收紧压紧块的螺母，夹紧方向盘。
4.在驱动方式上，采用交流伺服电机驱动的方式，改变伺服电机驱动器的给定脉冲的频率和个数，实现方向盘转向控制中的位置和位置的控制。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本实用新型的汽车试验用转向机器人的后视图。
图2为图1中A-A的剖视图。
图中标号说明：1、伺服电机，2、减速电机，3、限位支杆，4、支架侧板，5、电机支板，6、活动支板，7、螺杆头转轴，8、输出轴，9、第一十字轴总成，10、第二十字轴总成，11、齿形花键轴，12、连接轴固定座，13、螺杆，14、C形夹紧座，15、压紧块，16、支架固定板，17、底板，18、弧形转轴槽，19、支杆槽，20、支撑臂。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术实施过程做进一步说明。
参见图1、图2所示，一种汽车试验用转向机器人，包括一用于将汽车试验用转向机器人固定在驾驶员座位上的安装支架，所述安装支架上设置有驱动机构，所述驱动机构连接有传动机构，所述传动机构连接有方向盘固定器，所述驱动机构由交流伺服电机1级联减速电机2组成，所述减速电机2包括一输出轴8，所述传动机构包括第一十字轴总成9和第二十字轴总成10，所述第一十字轴总成9的一端连接所述输出轴8，另一端通过一齿形花键轴11连接所述第二十字轴总成10，所述第二十字轴总成10连接一连接轴固定座12；所述方向盘固定器包括三个支撑臂20，所述的每个支撑臂20上设置有一C形夹紧座14，所述C形夹紧座14的一臂上设置有压紧块15，所述支撑臂20连接一长度可调的螺杆13，所述螺杆13固连在所述连接轴固定座12上。
进一步的，所述安装支架包括一对限位支杆3、一对支架侧板4、一电机支板5、一活动支板6、一对螺杆头转轴7、一对支架固定板16和一底板17；所述的一对支架固定板16分别安装在所述底板17的两侧，所述的一对支架侧板4分别固定在所述的一对支架固定板16上，所述的一对支架侧板4上对称开设有一对弧形转轴槽18和支杆槽19，所述的一对螺杆头转轴7一个可活动的设置在所述的一对弧形转轴槽18内、另一个固定在所述的一对支架侧板4之间，所述活动支板6设置在所述的一对螺杆头转轴7上，所述电机支板5设置在所述活动支板6上，所述的一对限位支杆3分别设置在所述的一对支杆槽19内，所述减速电机2的机身设置在所述的一对限位支杆3之间，并所述输出转轴8的一端设置在所述电机支板5内。
本实用新型的汽车试验用转向机器人转向角度和速度精确可控，具有定位精度高、重复性好，对比数据可靠等优点，完全可以代替人类试验人员进行汽车方向盘的自动操作
上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (2)
1.一种汽车试验用转向机器人，包括一用于将汽车试验用转向机器人固定在驾驶员座位上的安装支架，所述安装支架上设置有驱动机构，所述驱动机构连接有传动机构，所述传动机构连接有方向盘固定器，所述驱动机构由交流伺服电机(1)级联减速电机(2)组成，所述减速电机(2)包括一输出轴(8)，其特征在于：所述传动机构包括第一十字轴总成(9)和第二十字轴总成(10)，所述第一十字轴总成(9)的一端连接所述输出轴(8)，另一端通过一齿形花键轴(11)连接所述第二十字轴总成(10)，所述第二十字轴总成(10)连接一连接轴固定座(12)；所述方向盘固定器包括三个支撑臂(20)，所述的每个支撑臂(20)上设置有一C形夹紧座(14)，所述C形夹紧座(14)的一臂上设置有压紧块(15)，所述支撑臂(20)连接一长度可调的螺杆(13)，所述螺杆(13)固连在所述连接轴固定座(12)上。
2.根据权利要求1所述的汽车试验用转向机器人，其特征在于：所述安装支架包括一对限位支杆(3)、一对支架侧板(4)、一电机支板(5)、一活动支板(6)、一对螺杆头转轴(7)、一对支架固定板(16)和一底板(17)；所述的一对支架固定板(16)分别安装在所述底板(17)的两侧，所述的一对支架侧板(4)分别固定在所述的一对支架固定板(16)上，所述的一对支架侧板(4)上对称开设有一对弧形转轴槽(18)和支杆槽(19)，所述的一对螺杆头转轴(7)一个可活动的设置在所述的一对弧形转轴槽(18)内、另一个固定在所述的一对支架侧板(4)之间，所述活动支板(6)设置在所述的一对螺杆头转轴(7)上，所述电机支板(5)设置在所述活动支板(6)上，所述的一对限位支杆(3)分别设置在所述的一对支杆槽(19)内，所述减速电机(2)的机身设置在所述的一对限位支杆(3)之间，并所述输出转轴(8)的一端设置在所述电机支板(5)内。
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