本發(fā)明屬于無人駕駛汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人車自主駕駛裝置。

背景技術(shù)：

本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)簡單的無人車自主駕駛裝置，由一套油門機(jī)械腿、制動(dòng)機(jī)械腿、換檔機(jī)械手和方向盤機(jī)械手組成。其中油門機(jī)械腿、制動(dòng)機(jī)械腿和換檔機(jī)械手相互獨(dú)立，組成及運(yùn)動(dòng)原理相同，均是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、滾珠絲杠和連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)該機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)踩踏油門、剎車和換檔的動(dòng)作，該機(jī)構(gòu)采用直線電位計(jì)作為油門、剎車、檔位的位置反饋傳感器；方向盤機(jī)械手是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、同步帶、減速器、萬向軸和方向盤夾爪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)該機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)尾部裝有編碼器，可精確反饋方向盤轉(zhuǎn)過的角度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無人車自主駕駛裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種無人車自主駕駛裝置，包括車體、油門機(jī)械腿、制動(dòng)機(jī)械腿、換檔機(jī)械手和方向盤機(jī)械手，所述方向盤機(jī)械手通過安裝座與車體固定連接，油門機(jī)械腿、制動(dòng)機(jī)械腿和換檔機(jī)械手通過安裝背板與車體固定連接，所述安裝背板的頂端與安裝座的底部固定連接，所述方向盤機(jī)械手的輸入端通過同步帶連接有方向盤電機(jī)，且方向盤電機(jī)的輸出端電性連接有編碼器；所述油門機(jī)械腿和制動(dòng)機(jī)械腿的輸入端通過制動(dòng)踏板連接有制動(dòng)電機(jī)。

優(yōu)選的，所述方向盤機(jī)械手包括減速器、萬向軸和方向盤夾爪，所述方向盤夾爪通過萬向軸與減速器制動(dòng)連接，所述減速器與同步帶制動(dòng)連接。安裝座根據(jù)方向盤的具體位置固定在車體上，方向盤夾爪夾住方向盤，方向盤電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)減速器。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)方向盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)尾部裝有編碼器，編碼器反饋回的信息經(jīng)過換算后即可知道方向盤轉(zhuǎn)過的具體角度。

優(yōu)選的，所述制動(dòng)機(jī)械腿和油門機(jī)械腿由滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭和制動(dòng)連桿結(jié)構(gòu)組成，所述桿端球面接頭通過絲杠螺母座與滾珠絲杠連接，所述安裝背板對應(yīng)絲杠螺母座設(shè)置有直線電位計(jì)，所述制動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭、制動(dòng)連桿與制動(dòng)踏板制動(dòng)連接。制動(dòng)電機(jī)的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭、制動(dòng)連桿傳遞到制動(dòng)踏板上，從而帶動(dòng)制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)一定的距離；直線電位計(jì)可檢測絲桿螺母座移動(dòng)的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到的實(shí)際位置；當(dāng)檢測到制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，制動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；否則，制動(dòng)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到要求的位置。

優(yōu)選的，所述油門機(jī)械腿和換擋機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成與制動(dòng)機(jī)械腿的結(jié)構(gòu)組成一致，并與制動(dòng)機(jī)械腿并列安裝在安裝背板上。通過操作制動(dòng)機(jī)械腿的步驟操作油門機(jī)械腿，簡單化操作設(shè)置；當(dāng)制動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠絲杠也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠螺母座則向下移動(dòng)，并帶動(dòng)制動(dòng)連桿踩下制動(dòng)踏板；反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)，則可松開制動(dòng)踏板。直線電位計(jì)反饋回的信號可用于檢測制動(dòng)踏板踩下或松開的具體位置。

本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：該無人車自主駕駛裝置，當(dāng)整車控制器發(fā)出信號要求方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)至某一角度時(shí)，方向盤電機(jī)啟動(dòng)，方向盤電機(jī)的輸出扭矩經(jīng)過同步帶、減速器、萬向軸、方向盤夾爪傳遞到方向盤上，方向盤隨之轉(zhuǎn)過一定的角度；編碼器可檢測電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度，該角度經(jīng)過換算后可得方向盤轉(zhuǎn)過的實(shí)際角度；當(dāng)檢測到方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，方向盤電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；否則，方向盤電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)到要求位置。制動(dòng)電機(jī)的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠、絲杠螺母座、桿端球面接頭、制動(dòng)連桿傳遞到制動(dòng)踏板上，從而帶動(dòng)制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)一定的距離；直線電位計(jì)可檢測絲桿螺母座移動(dòng)的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到的實(shí)際位置；當(dāng)檢測到制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，制動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；否則，制動(dòng)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到要求的位置，直線電位計(jì)可檢測絲桿螺母座移動(dòng)的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到的實(shí)際位置；當(dāng)檢測到制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，制動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易于控制，且獨(dú)立于傳統(tǒng)的汽車之外，能夠適用于大本部的傳統(tǒng)汽車，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、車體；2、方向盤機(jī)械手；3、油門機(jī)械手；4、制動(dòng)機(jī)械腿；5、換檔機(jī)械手；6、安裝背板；7、制動(dòng)電機(jī)；8、直線電位計(jì)；9、滾珠絲杠；10、絲杠螺母座；11、桿端球面接頭；12、制動(dòng)連桿；13、制動(dòng)踏板；14、安裝座；15、編碼器；16、方向盤電機(jī)；17、同步帶；18、減速器；19、萬向軸；20、方向盤夾爪。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了如圖1-圖2所示的一種無人車自主駕駛裝置，包括車體1、油門機(jī)械腿3、制動(dòng)機(jī)械腿4、換檔機(jī)械手5和方向盤機(jī)械手2，所述方向盤機(jī)械手2通過安裝座14與車體1固定連接，油門機(jī)械腿3、制動(dòng)機(jī)械腿4和換檔機(jī)械手5通過安裝背板6與車體1固定連接，所述安裝背板6的頂端與安裝座14的底部固定連接，所述方向盤機(jī)械手2的輸入端通過同步帶17連接有方向盤電機(jī)16，且方向盤電機(jī)16的輸出端電性連接有編碼器15，所述方向盤機(jī)械手2包括減速器18、萬向軸19和方向盤夾爪20，所述方向盤夾爪20通過萬向軸19與減速器18制動(dòng)連接，所述減速器18與同步帶17制動(dòng)連接。安裝座14根據(jù)方向盤的具體位置固定在車體1上，方向盤夾爪20夾住方向盤，方向盤電機(jī)16通過同步帶17帶動(dòng)減速器。當(dāng)方向盤電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)方向盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。方向盤電機(jī)16尾部裝有編碼器15，編碼器15反饋回的信息經(jīng)過換算后即可知道方向盤轉(zhuǎn)過的具體角度。所述油門機(jī)械腿3和制動(dòng)機(jī)械腿4的輸入端通過制動(dòng)踏板13連接有制動(dòng)電機(jī)7。所述制動(dòng)機(jī)械腿4和油門機(jī)械腿3由滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11和制動(dòng)連桿12結(jié)構(gòu)組成，所述桿端球面接頭11通過絲杠螺母座10與滾珠絲杠3連接，所述安裝背板3對應(yīng)絲杠螺母座10設(shè)置有直線電位計(jì)8，所述制動(dòng)電機(jī)7的輸出軸通過滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11、制動(dòng)連桿12與制動(dòng)踏板13制動(dòng)連接。制動(dòng)電機(jī)7的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11、制動(dòng)連桿12傳遞到制動(dòng)踏板13上，從而帶動(dòng)制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)一定的距離；直線電位計(jì)8可檢測絲桿螺母座10移動(dòng)的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到的實(shí)際位置；當(dāng)檢測到制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，制動(dòng)電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)；否則，制動(dòng)電機(jī)7繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到要求的位置。所述油門機(jī)械腿3和換擋機(jī)械手5的結(jié)構(gòu)組成與制動(dòng)機(jī)械腿4的結(jié)構(gòu)組成一致，并與制動(dòng)機(jī)械腿4并列安裝在安裝背板6上。通過操作制動(dòng)機(jī)械腿4的步驟操作油門機(jī)械腿3，簡單化操作設(shè)置；當(dāng)制動(dòng)電機(jī)7正轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠絲杠9也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠螺母座10則向下移動(dòng)，并帶動(dòng)制動(dòng)連桿12踩下制動(dòng)踏板13；反之，制動(dòng)電機(jī)7反轉(zhuǎn)，則可松開制動(dòng)踏板13。直線電位計(jì)8反饋回的信號可用于檢測制動(dòng)踏板13踩下或松開的具體位置。

工作原理：當(dāng)整車控制器發(fā)出信號要求方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)至某一角度時(shí)，方向盤電機(jī)16啟動(dòng)，方向盤電機(jī)16的輸出扭矩經(jīng)過同步帶17、減速器18、萬向軸19、方向盤夾爪20傳遞到方向盤上，方向盤隨之轉(zhuǎn)過一定的角度；編碼器15可檢測方向盤電機(jī)16轉(zhuǎn)過的角度，該角度經(jīng)過換算后可得方向盤轉(zhuǎn)過的實(shí)際角度；當(dāng)檢測到方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，方向盤電機(jī)16停止轉(zhuǎn)動(dòng)；否則，方向盤電機(jī)16繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)到要求位置。制動(dòng)電機(jī)7的輸出的力經(jīng)過滾珠絲杠9、絲杠螺母座10、桿端球面接頭11、制動(dòng)連桿12傳遞到制動(dòng)踏板13上，從而帶動(dòng)制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)一定的距離；直線電位計(jì)8可檢測絲桿螺母座10移動(dòng)的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到的實(shí)際位置；當(dāng)檢測到制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，制動(dòng)電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)；否則，制動(dòng)電機(jī)7繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到要求的位置，直線電位計(jì)8可檢測絲桿螺母座10移動(dòng)的位置，該位置經(jīng)過換算后可得制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到的實(shí)際位置；當(dāng)檢測到制動(dòng)踏板13運(yùn)動(dòng)到要求的位置時(shí)，制動(dòng)電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。