CN216401399U

CN216401399U - 一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置

Info

Publication number: CN216401399U
Application number: CN202122657117.5U
Authority: CN
Inventors: 张兴; 李刚; 张乔; 白鸿飞; 尚建宇; 李玉治; 李继庆
Original assignee: Liaoning University of Technology
Current assignee: Liaoning University of Technology
Priority date: 2021-11-02
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2031-11-02

Abstract

本实用新型公开一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，由舵机、舵机法兰、摇臂、连杆、螺栓等其他附件组成，主要是满足无人驾驶方程式赛车在无人模式下的线控制动需求，在无人模式下，需要制动时整车控制器给舵机发送指令，舵机旋转相应的角度通过舵机法兰带动摇臂，摇臂再通过连杆结构等附件拉动制动踏杆从而进行制动，同时，EBS紧急制动系统可以通过鱼眼轴承和螺纹杆连接到制动踏板臂上，简化系统的结构。这样的设计相比其他拉线结构的线控制动系统，传动效率高、占用空间小便于在紧凑的空间内布置。此外，摇臂与连杆的相对位置可以进行调节，从而保证弥补设计、加工误差使连杆一直处于紧张状态，提高传动效率，保证系统工作时的稳定性。

Description

一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置

技术领域

本实用新型涉及无人驾驶方程式赛车技术领域，更具体的是，本实用新型涉及一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置。

背景技术

在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和跟踪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。

实用新型内容

本实用新型设计开发了一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，由舵机和连杆机构组成的线控制动系统，实现制动功能，同时避免了有人制动与无人制动的干涉。

本实用新型提供的技术方案为：

一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，包括：

舵机固定板，其固定在车架上；以及

舵机，其固定在所述舵机固定板上；

舵机法兰，其固定在所述舵机的输出轴上；

摇臂，其一端固定在所述舵机法兰上；

连杆，其一端与所述摇臂的另一端可转动的连接，另一端与制动踏板臂相连接。

优选的是，所述舵机的输出轴与所述舵机法兰通过花键相连接。

优选的是，还包括：

凸台，其设置在所述舵机法兰外侧。

优选的是，所述摇臂的一端为空心圆柱形结构且内部设置有安装槽，所述安装槽与凸台能够相互卡合。

优选的是，所述安装槽内部留有空行程，所述安装槽与凸台能够相对滑动。

优选的是，还包括：

螺纹杆，其穿过所述制动踏板臂且固定在所述制动踏板臂上，所述螺纹杆的两端分别与气缸相连接。

优选的是，所述舵机法兰的外径为28mm。

优选的是，所述连杆的长度为92mm。

优选的是，所述摇臂的长度为109mm。

本实用新型所述的有益效果：

本实用新型提供的无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，连杆机构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；同时，连杆机构体积不大、占用空间少能很方便地实现拆装。

附图说明

图1为本实用新型所述无人驾驶方程式赛车的线控制动装置的侧视结构示意图。

图2为本实用新型所述舵机的结构示意图。

图3为本实用新型所述舵机和舵机固定板的装配结构示意图。

图4为本实用新型所述舵机法兰的结构示意图。

图5为本实用新型所述摇臂的结构示意图。

图6为本实用新型所述连杆的结构示意图。

图7为本实用新型所述线控制动的局部装配结构示意图。

图8为本实用新型所述无人制动和有人制动的装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型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。

如图1、图8所示，本实用新型提供一种无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，包括：

舵机120、M8防松螺母133、加长垫片132、螺栓131、舵机固定板110、舵机法兰140、摇臂150、连杆160、制动踏板臂170、连接螺栓183、螺纹杆181、鱼眼轴承182、气缸191和气缸支座192。

如图2所示，所述舵机120的输出端设置有固定凸缘。

如图3所示，舵机固定板110固定在车架上；通过螺栓131和M8防松螺母133将固定凸缘与舵机固定板110相固定，使得舵机120固定在所述舵机固定板110上，且舵机120的输出轴穿过所述舵机固定板110，所述舵机120和舵机固定板110之间设置有加长垫片132。

如图4所示，所述舵机法兰140固定在所述舵机120的输出轴上，舵机120与舵机法兰140通过花键进行连接，且舵机法兰140的外侧设置有凸台。

如图5所示，所述摇臂150的一端为空心圆柱形结构且内部设置有安装槽，所述安装槽与凸台能够相互卡合，并且，安装槽内部留有空行程，使得安装槽与凸台会相对滑动。

如图6所示，所述连杆160的一端与所述摇臂150的另一端可转动的连接。

如图7所示，所述连杆160的另一端与制动踏板臂170相连接，用于带动制动踏板臂170旋转，从而实现了线控制动。

如图8所示，所述螺纹杆181穿过所述制动踏板臂170且固定在所述制动踏板臂170上，所述螺纹杆181的两端分别通过鱼眼轴承182与气缸191相连接，气缸191通过气缸支座192固定在车架上。

本实用新型工作过程为：

在制动时，整车控制器给舵机120发指令，舵机120首先转动，从而带动整个机构运动，舵机120旋转相应角度带动舵机法兰140旋转，舵机法兰140旋转带动摇臂150，摇臂150通过连接螺栓183拉动连杆160，连杆160拉动制动踏板臂170旋转，制动踏板臂170进行制动从而实现了线控制动功能。

舵机法兰140与摇臂150连接处设计了空行程结构，摇臂150安装槽内部留有空行程，在有人制动踩下制动踏板臂170时，舵机法兰140的凸台与摇臂150的安装槽会相对滑动，在不拆除和改变机械结构的情况下，避免了有人制动与无人制动的干涉；紧急制动系统中气缸191通过螺纹杆181与制动踏板臂170刚性连接，减小了连接间隙，在紧急制动系统被触发时，制动器的响应更迅速。

在本实施例中，舵机固定板110由45号钢线切割加工而成；舵机法兰140、摇臂150与连杆160均由7075铝铣削、钻孔加工而成。

在本实施例中，舵机法兰140的外径为28mm，摇臂150的长度为109mm，连杆160的长度为92mm，摇臂150与连杆160连接的通孔直径为5mm。

本实用新型提供的无人驾驶方程式赛车的线控制动装置的结构设计具有以下的优点：

(1)便于在有限的空间中安装。由于制动空间狭小，留给其他机械装置安装的位置有限，对于执行器与踏板臂连接的紧凑程度要求较高，连杆机构恰恰能满足小空间，传力直接的需求。

(2)系统工作时零件配合间隙较小。对于线控制动来说，在使用的过程中连接部件之间不应出现过大的间隙，过大的间隙会导致传动效率变低、制动执行器响应变慢。连杆机构之间的连接方式是刚性连接，金属形变量比较小，满足线控制动的要求。

(3)紧急制动系统(EBS)安全可靠。紧急制动系统安装形式采用气缸直立式布置方式，在充分利用有限空间的同时，更直接的将气缸向下运动产生的力作用在踏板臂上，工业级的气缸不仅拥有可靠的稳定性，而且推杆收缩也快速精确，从而在触发紧急制动时能够使赛车在最短时间内达到静止状态。

尽管本实用新型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实用新型的领域，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，本实用新型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，包括：

舵机固定板，其固定在车架上；以及

舵机，其固定在所述舵机固定板上；

舵机法兰，其固定在所述舵机的输出轴上；

摇臂，其一端固定在所述舵机法兰上；

连杆，其一端与所述摇臂的另一端可转动的连接，另一端与制动踏板臂相连接；

凸台，其设置在所述舵机法兰外侧；

其中，所述摇臂的一端为空心圆柱形结构且内部设置有安装槽，所述安装槽与凸台能够相互卡合，所述安装槽内部留有空行程，所述安装槽与凸台能够相对滑动。

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，所述舵机的输出轴与所述舵机法兰通过花键相连接。

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，还包括：

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，所述舵机法兰的外径为28mm。

5.如权利要求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，所述连杆的长度为92mm。

6.如权利要求5所述的无人驾驶方程式赛车的线控制动装置，其特征在于，所述摇臂的长度为109mm。