CN212738044U

CN212738044U - 一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置

Info

Publication number: CN212738044U
Application number: CN202021661395.7U
Authority: CN
Inventors: 张苏才; 李刚; 白鸿飞; 金鸿耀; 李宁; 陈双; 郝亮; 曹景胜
Original assignee: Liaoning University of Technology
Current assignee: Liaoning University of Technology
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2030-08-12

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置。车架和制动踏板；舵机固定板，其固定在所述车架上；舵机，其固定在所述舵机固定板上；舵机法兰，其固定连接所述舵机的输出轴；拉线，其一端连接所述的舵机法兰；下拉杆，其一端连接所述拉线的另一端；上拉杆，其一端连接所述下拉杆，另一端连接所述制动踏板。拉线与拉杆体积不大、占用空间少能很方便地实现拆装。

Description

一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置

技术领域

本发明涉及制动领域，更具体的是，本发明涉及驾驶方程式赛车的线控制动装置。

背景技术

在中国大学生无人驾驶方程式大赛中，线控制动系统对赛车来说非常重要。在比赛中，当赛车需要制动时，整车控制器发送指令给制动舵机，制动舵机再通过执行机构带动制动踏板进行制动。因此，对于线控制动系统来说需要快速、准确的执行传来的指令使赛车有对应的减速度。在上层感知和规划系统对赛车的行驶路径做好最佳规划之后发出的每个指令都必须快速、准确的执行。如果线控制动系统存在响应缓慢或者产生制动力不足的问题，都会导致赛车错过最佳的行驶路线。

在参赛过程中发现大多数车队的线控制动系统都是由舵机和间歇运动连杆机构组成。这样的结构组成会存在一些缺点：

由于执行机构采用间隙运动的连杆机构，通常是安装在制动踏板与前隔板之间，对于原本就局促的空间来说，连杆机构所占用的空间较大，不易安装和后期的维修等。

对于连杆机构来说，时间久了之后连杆机构与舵机法兰之间的连接间隙会变大，导致传动的效率会变低、舵机输出到连杆机构上响应变慢。舵机的旋转的角度与相应产生的制动压力不对应，需要进行重新标定，导致线控制动的准确性受到影响。

舵机与连杆机构直接与机械制动相连，因此EBS紧急制动系统无法整合成一个系统，需要单独与机械制动相连，增加了线控制动系统的复杂度。

虽然由舵机和间歇运动连杆机构组成的线控制动系统目前广泛用于各个车队，但是由于其具有上述的缺点经常在比赛的时候出现各种问题，对比赛成绩有很大影响，需要一种相对更好的线控制动系统来满足无人驾驶赛车的要求。

发明内容

本发明设计开发了一种由舵机和拉线结构组成的线控制动系统。使用拉线直接与舵机进行连接，拉线在通过一个拉杆结构与制动踏板进行连接从而实现制动。

一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，

车架和制动踏板；

舵机固定板，其固定在所述车架上；

舵机，其固定在所述舵机固定板上；

舵机法兰，其固定连接所述舵机的输出轴；

拉线，其一端连接所述的舵机法兰；

下拉杆，其一端连接所述拉线的另一端；

上拉杆，其一端连接所述下拉杆，另一端连接所述制动踏板。

作为一种优选，还包括：连接吊耳，其固定在所述车架上并且靠近所述舵机的位置；所述拉线穿过连接所述连接吊耳的通孔。

作为一种优选，所述舵机固定板通过螺栓固定在车架上。

作为一种优选，还包括：固定吊耳，其固定在所述车架的底部；所述拉线从下向上通过所述固定吊耳的通孔后连接所述下拉杆。

作为一种优选，所述下拉杆包括位于前端的连接螺栓和后端的拉杆本体，所述连接螺栓通过螺纹连接所述拉杆本体。

本发明所述的有益效果：

拉杆结构内部经过设计是一个带限位的空心结构，满足在有人模式下的制动需求同时不会与制动舵机运动干涉。设计了两个拉杆结构，另一个与EBS紧急制动系统拉线连接。

拉线直接与舵机连接几乎不存在间隙传动效率高，舵机旋转的角度能很准确的对应制动压力，从而实现在无人驾驶赛车行驶中精确制动。拉线与拉杆体积不大、占用空间少能很方便地实现拆装。

附图说明

图1是本实用新型线控制动系统轴测图。

图2是本实用新型线控制动系统主视图。

图3是本实用新型线控制动系统侧视图。

图4是本实用新型舵机三维图。

图5是本实用新型舵机法兰三维图。

图6是本实用新型拉杆结构剖面图。

图7是本实用新型表示线控制动系统、EBS紧急制动系统和机械制动系统安装在无人驾驶方程式赛车上的结构示意图。

1-舵机；2-舵机固定板；3-舵机法兰；4-连接吊耳；5-拉线；6- 固定吊耳；7-锁紧螺母；8-连接螺栓；9-下拉杆；10-上拉杆；11-杆端关节轴承；12-M8螺栓；13-M8防松螺母；14-M5塞打螺栓；15- M6防松螺母；16-制动踏杆；17-车架；18-松紧螺母；19-EBS拉线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

线控制动系统由舵机、拉线、拉杆、固定板、杆端关节轴承等部件构成。

如图1、2和3所示，舵机1旋转相应角度带动舵机法兰3旋转，舵机法兰3旋转拉动拉线5，拉线5通过连接螺栓8拉动下拉杆9，拉杆9拉动上拉杆10，上拉杆10通过杆端关节轴承带动制动踏杆 16旋转，制动踏杆16进行制动从而实现了线控制动。

舵机法兰3具有环槽，拉线5能够缠绕在环槽内，并且环槽边缘还有1个小孔，拉线5的一端可以固定在小孔上，通过舵机法兰3 的旋转，能够拉动拉线5。

如图4、5和7所示，舵机固定板2与车架17焊接，舵机固定板2由45号钢线切割加工而成；舵机1与舵机固定板2通过螺栓12 和螺母13连接固定，作为一种优选，舵机1与舵机法兰3通过花键进行连接，舵机法兰3由7075铝铣削加工而成。

连接吊耳4由45号钢线切割加工而成，连接吊耳4与车架17 焊接，拉线5穿过连接吊耳4的通孔进行固定；固定吊耳6由45号钢线切割加工而成与机械制动系统底板进行焊接，拉线5穿过固定吊耳6的通孔与连接螺栓8连接。

如图6所示，连接螺栓8与下拉杆9通过内螺纹连接，作为一种优选，下拉杆9由铝棒车削而成，为内螺纹杆；8和9由锁紧螺母 7紧固，可通过调整8的螺纹深浅调整拉线5的松紧，避免加工或安装的误差给拉线松紧度带来的影响。下拉杆9与上拉杆10进行连接，上拉杆10为空心螺纹杆，由铝棒车削，铣削和钻孔加工而成。上拉杆10与杆端关节轴承11通过螺纹连接，用松紧螺母18进行紧固；杆端关节轴承11与制动踏杆16通过塞打螺栓14和防松螺母15进行连接。

作为一种优选，舵机法兰的外径为30mm，拉线的直径为 2.5mm，连接吊耳的通孔直径为3mm，固定吊耳的通孔直径也为 3mm。

作为一种优选，连接螺栓一头为M3，长度为20的正螺纹。下拉杆的直径为5mm，长度为27mm；拉杆头的直径为10mm，长度为4mm；内螺纹为M3，长度为20的正螺纹。上拉杆的外径为 16mm，内径为10mm；杆端攻有M10，长度为20的正螺纹，杆端安装相应旋向的杆端关节轴承并用螺母锁紧。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，其特征在于，

车架和制动踏板；

舵机固定板，其固定在所述车架上；

舵机，其固定在所述舵机固定板上；

舵机法兰，其固定连接所述舵机的输出轴；

拉线，其一端连接所述的舵机法兰；

下拉杆，其一端连接所述拉线的另一端；

2.如权利要求1所述的无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，其特征在于，还包括：连接吊耳，其固定在所述车架上并且靠近所述舵机的位置；所述拉线穿过连接所述连接吊耳的通孔。

3.如权利要求2所述的无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，其特征在于，所述舵机固定板通过螺栓固定在车架上。

4.如权利要求3所述的无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，其特征在于，还包括：固定吊耳，其固定在所述车架的底部的制动系统底板上；所述拉线从下向上通过所述固定吊耳的通孔后连接所述下拉杆。

5.如权利要求1或4所述的无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，其特征在于，所述下拉杆包括位于前端的连接螺栓和后端的拉杆本体，所述连接螺栓通过螺纹连接所述拉杆本体。