CN219066317U - 一种自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，包括车模底板，所述车模底板的一端设置有前桥，所述车模底板的另一端设置有后桥，所述车模底板的中间设置有电池仓及驱动装置；所述驱动装置包括固定设置于所述车模底板中间的驱动电机，所述驱动电机与设置于所述电池仓内部的蓄电池电性连接，所述驱动电机的输出轴上设置有主动伞齿轮。本实用新型采用舵机转向传动装置，通过转向臂扩大舵机单位转角速度输出的线速度，从而通过转向拉杆和转向杯增加转向轮转向的速度，降低到达目标位置的响应时间。转向拉杆均与舵机输出轴上的转向臂相配合，在保证转向特性和仿真程度的同时降低了传动复杂程度，节省车模空间的同时增加了可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及仿真车模技术领域，尤其涉及一种自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模。
背景技术
随着科学技术的快速发展，其中基于自动驾驶汽车实训的竞赛和教学用车模通过模拟实际工作环境，采用来自真实工作项目的实际案例，使教学和竞赛过程理论实践相结合，更强调学生的参与式学习，能够在较短的时间内使学生在专业技能、实践经验、工作方法、团队合作等方面具有较大的提高。
现阶段的传统车模的转向机构主要通过单臂拉杆，其转向过程到达目标位置的相应时间较长，转向特性欠佳，传动机构复杂占用空间较大。另外车模两侧的重心分布不均导致两侧驱动轮的动力输出不均衡，当车轮高低运动时难以实现稳定的动力输出。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，解决上述背景技术中提到的现阶段自动驾驶仿真车模的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型一种自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，包括车模底板，所述车模底板的一端设置有前桥，所述车模底板的另一端设置有后桥，所述车模底板的中间设置有电池仓及驱动装置；
所述前桥包括固定设置在所述车模底板一端的舵机支架，所述舵机支架上设置有舵机，所述舵机的输出轴上设置有转向臂，所述转向臂的端部对称的铰接设置有两个转向拉杆，各所述转向拉杆的另一端分别与一个前桥转向杯的外周部铰接连接，两个所述前桥转向杯的外侧端分别设置有前车轮；所述舵机支架的中部与所述前桥转向杯的上部之间铰接设置有前桥上摆臂，所述舵机支架的底部与所述前桥转向杯的底部之间铰接设置有前桥下摆臂；
所述驱动装置包括固定设置于所述车模底板中间的驱动电机，所述驱动电机与设置于所述电池仓内部的蓄电池电性连接，所述驱动电机的输出轴上设置有主动伞齿轮；
所述后桥包括固定设置于所述车模底板另一端的差速器支架，所述差速器支架上转动设置有差速器，所述差速器上固定套设有与所述主动伞齿轮相适配的从动伞齿轮，所述差速器的两端分别通过球形万向节与两个驱动半轴的一端相连接，两个所述驱动半轴的另一端分别通过球形万向节连接有一个后车轮，各所述后车轮的内侧分别与一个后桥转向杯转动配合，各所述后桥转向杯的上部与所述差速器支架的上部之间铰接设置有后桥上摆臂，各所述后桥转向杯的下部与所述差速器支架的下部之间铰接设置有后桥下摆臂。
进一步的，所述车模底板在设置有所述前桥的一端的端部固定设置有防撞梁。
进一步的，所述舵机支架的上部固定设置有前桥避震器调节片，所述前桥避震器调节片与所述舵机支架之间对称设置有两个前桥避震器。
进一步的，所述差速器支架上设置有后桥避震器调节片，所述后桥避震器调节片与所述差速器支架之间对称的设置有两个后桥避震器。
进一步的，所述电池仓通过电池固定圈固定设置于所述车模底板上。
进一步的，所述驱动电机通过电机支架固定设置于所述车模底板上。
进一步的，所述车模底板在所述驱动电机的外部固定设置有倒U字形的传感器固定管支架，所述传感器固定管支架的上部固定设置有传感器固定管底座，所述传感器固定管底座上固定设置有传感器固定管，所述传感器固定管的上端设置有传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
本实用新型采用舵机转向传动装置，通过转向臂扩大舵机单位转角速度输出的线速度，从而通过转向拉杆和转向杯增加转向轮转向的速度，降低到达目标位置的响应时间。转向拉杆均与舵机输出轴上的转向臂相配合，在保证转向特性和仿真程度的同时降低了传动复杂程度，节省车模空间的同时增加了可靠性。
另外，本实用新型的驱动电机纵向布置于车模中轴线上，通过电机轴上的主动伞齿轮将动力传递给差速器上的从动伞齿轮实现动力换向，电机纵向布局能够均衡车模两侧的重心分布，同时均衡两侧驱动轮的动力输出。差速器使用齿轮差速器，相较于其他单电机车模使用的滚珠差速器动力损失更小，无需调整即可实现稳定可靠的差速功能。配置两个球形万向节的驱动半轴能够在悬挂高低运动时提供持续稳定的动力输出，即轮子上下跳动时驱动半轴均可稳定输出。
附图说明
下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为前桥结构示意图；
图3为驱动装置结构示意图；
图4为后桥结构示意图；
附图标记说明：1、车模底板；2、前桥；2-1、舵机支架；2-2、舵机；2-3、转向臂；2-4、转向拉杆；2-5、前桥转向杯；2-6、前桥上摆臂；2-7、前桥下摆臂；2-8、前桥避震器调节片；2-9、前桥避震器；2-10、前车轮；3、后桥；3-1、差速器支架；3-2、差速器；3-3、从动伞齿轮；3-4、驱动半轴；3-5、后车轮；3-6、后桥转向杯；3-7、后桥上摆臂；3-8、后桥下摆臂；3-9、后桥避震器调节片；3-10、后桥避震器；4、电池仓；5、防撞梁；6、驱动电机；7、主动伞齿轮；8、电机支架；9、电池固定圈；10、传感器固定管支架；11、传感器固定管底座；12、传感器固定管；13、加固板。
具体实施方式
如图1所示，一种自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，包括车模底板1，所述车模底板的一端设置有前桥2，所述车模底板1的另一端设置有后桥3。所述车模底板的中间设置有电池仓4及驱动装置，所述电池仓4通过电池固定圈9固定安装于所述车模底板1上。
另外，所述车模底板1在设置有所述前桥2的一端的端部固定设置有防撞梁5。
如图2所示，所述前桥2包括固定安装在所述车模底板1一端的舵机支架2-1，所述舵机支架2-1上安装有舵机2-2。所述舵机2-2的输出轴上安装有转向臂2-3，所述转向臂2-3的端部对称的铰接安装有两个转向拉杆2-4，各所述转向拉杆2-4的另一端分别与一个前桥转向杯2-5的外周部铰接连接。两个所述前桥转向杯2-5的外侧端分别转动安装有前车轮2-10。所述舵机支架2-1的中部与所述前桥转向杯2-5的上部之间铰接安装有前桥上摆臂2-6，所述舵机支架2-1的底部与所述前桥转向杯2-5的底部之间铰接安装有前桥下摆臂2-7。
另外，所述舵机支架2-1的上部固定安装有前桥避震器调节片2-8，所述前桥避震器调节片2-8与所述舵机支架2-1之间对称安装有两个前桥避震器2-9。
如图3所示，所述驱动装置包括固定安装于所述车模底板1中间的驱动电机6，在本实施例中所述驱动电机6通过电机支架8固定安装于所述车模底板1上,所述电机支架8与所述后桥3之间固定安装有加固板13。所述驱动电机6与安装于所述电池仓4内部的蓄电池电性连接，所述驱动电机6的输出轴上安装有主动伞齿轮7。
如图4所示，所述后桥3包括固定安装于所述车模底板1另一端的差速器支架3-1，所述差速器支架3-1上转动安装有差速器3-2，所述差速器3-2上固定套设有与所述主动伞齿轮7相适配的从动伞齿轮3-3。所述差速器3-3的两端分别通过球形万向节与两个驱动半轴3-4的一端相连接，两个所述驱动半轴3-4的另一端分别通过球形万向节连接有一个后车轮3-5。各所述后车轮3-5的内侧分别与一个后桥转向杯3-6转动配合，各所述后桥转向杯3-6的上部与所述差速器支架3-1的上部之间铰接安装有后桥上摆臂3-7，各所述后桥转向杯3-6的下部与所述差速器支架3-1的下部之间铰接安装有后桥下摆臂3-8。
另外，所述差速器支架3-1上安装有后桥避震器调节片3-9，所述后桥避震器调节片3-9与所述差速器支架3-1之间对称的安装有两个后桥避震器3-10。
在本实施例中，所述车模底板1在所述驱动电机6的外部固定安装有倒U字形的传感器固定管支架10，所述传感器固定管支架10的上部固定安装有传感器固定管底座11，所述传感器固定管底座11上固定安装有传感器固定管12。所述传感器固定管12的上端安装有传感器，所述传感器可以具体为视觉传感器、超声波传感器或者激光传感器，用于识别车模行驶过程中的赛道和障碍物信息。
本实用新型采用舵机转向传动装置，通过转向臂扩大舵机单位转角速度输出的线速度，从而通过转向拉杆和转向杯增加转向轮转向的速度，降低到达目标位置的响应时间。转向拉杆均与舵机输出轴上的转向臂相配合，在保证转向
特性和仿真程度的同时降低了传动复杂程度，节省车模空间的同时增加了可靠性。
另外，本实用新型的驱动电机纵向布置于车模中轴线上，通过电机轴上的主动伞齿轮将动力传递给差速器上的从动伞齿轮实现动力换向，电机纵向布局能够均衡车模两侧的重心分布，同时均衡两侧驱动轮的动力输出。差速器使用齿轮差速器，相较于其他单电机车模使用的滚珠差速器动力损失更小，无需调整即可实现稳定可靠的差速功能。配置两个球形万向节的驱动半轴能够在悬挂高低运动时提供持续稳定的动力输出，即轮子上下跳动时驱动半轴均可稳定输出。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，其特征在于：包括车模底板，所述车模底板的一端设置有前桥，所述车模底板的另一端设置有后桥，所述车模底板的中间设置有电池仓及驱动装置；
所述前桥包括固定设置在所述车模底板一端的舵机支架，所述舵机支架上设置有舵机，所述舵机的输出轴上设置有转向臂，所述转向臂的端部对称的铰接设置有两个转向拉杆，各所述转向拉杆的另一端分别与一个前桥转向杯的外周部铰接连接，两个所述前桥转向杯的外侧端分别设置有前车轮；所述舵机支架的中部与所述前桥转向杯的上部之间铰接设置有前桥上摆臂，所述舵机支架的底部与所述前桥转向杯的底部之间铰接设置有前桥下摆臂；
所述驱动装置包括固定设置于所述车模底板中间的驱动电机，所述驱动电机与设置于所述电池仓内部的蓄电池电性连接，所述驱动电机的输出轴上设置有主动伞齿轮；
所述后桥包括固定设置于所述车模底板另一端的差速器支架，所述差速器支架上转动设置有差速器，所述差速器上固定套设有与所述主动伞齿轮相适配的从动伞齿轮，所述差速器的两端分别通过球形万向节与两个驱动半轴的一端相连接，两个所述驱动半轴的另一端分别通过球形万向节连接有一个后车轮，各所述后车轮的内侧分别与一个后桥转向杯转动配合，各所述后桥转向杯的上部与所述差速器支架的上部之间铰接设置有后桥上摆臂，各所述后桥转向杯的下部与所述差速器支架的下部之间铰接设置有后桥下摆臂。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，其特征在于：所述车模底板在设置有所述前桥的一端的端部固定设置有防撞梁。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，其特征在于：所述舵机支架的上部固定设置有前桥避震器调节片，所述前桥避震器调节片与所述舵机支架之间对称设置有两个前桥避震器。
4.根据权利要求1所述的自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，其特征在于：所述差速器支架上设置有后桥避震器调节片，所述后桥避震器调节片与所述差速器支架之间对称的设置有两个后桥避震器。
5.根据权利要求1所述的自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，其特征在于：所述电池仓通过电池固定圈固定设置于所述车模底板上。
6.根据权利要求1所述的自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，其特征在于：所述驱动电机通过电机支架固定设置于所述车模底板上。
7.根据权利要求1所述的自动驾驶竞赛和教学用四轮仿真车模，其特征在于：所述车模底板在所述驱动电机的外部固定设置有倒U字形的传感器固定管支架，所述传感器固定管支架的上部固定设置有传感器固定管底座，所述传感器固定管底座上固定设置有传感器固定管,所述传感器固定管的上端设置有传感器。
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