本發(fā)明涉及一種自動駕駛裝置技術(shù)，特別是一種汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手。

背景技術(shù)：

汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手是被安裝在汽車駕駛機(jī)器人上，與駕駛機(jī)器人換擋機(jī)械手以及機(jī)械腿等執(zhí)行部件協(xié)調(diào)運(yùn)作，從而實現(xiàn)汽車各種道路工況試驗的裝置。要求結(jié)構(gòu)緊湊，簡潔并且方便安裝，能夠精確地進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。

國內(nèi)外對于駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手均有一定的研究，通過檢索專利庫可知中國專利申請?zhí)枮?00410065844.0，名稱為“汽車試驗用氣電混合式駕駛機(jī)器人”的專利公開了一種能夠?qū)崿F(xiàn)在底盤測功機(jī)上代替人類駕駛員進(jìn)行汽車試驗的氣電混合式駕駛機(jī)器人裝置，這套裝置攜帶方向盤固定裝置，因此該機(jī)器人并不能實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向的操作，因此在進(jìn)行試驗的類型上有一定的局限性。

中國專利申請?zhí)枮?01410174404.2，名稱為“一種汽車自動駕駛機(jī)器人”的專利公開了一種汽車自動駕駛機(jī)器人，它包括兩踏板驅(qū)動裝置和一方向盤驅(qū)動裝置。它的方向盤驅(qū)動裝置由一盤式中空電機(jī)驅(qū)動，通過控制盤式中空電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度和速度，可帶動汽車的轉(zhuǎn)向柱，從而帶動車輪轉(zhuǎn)動。緊急情況下電機(jī)斷電后失去對轉(zhuǎn)向柱的控制能力，駕駛員可以重新對方向盤進(jìn)行人為操控，以應(yīng)對可能發(fā)生的危險情況。但是從另一個方面來說這套裝置并沒有完全解放人類駕駛員，仍然需要人為地對駕駛機(jī)器人進(jìn)行干預(yù)以達(dá)到預(yù)期的目的。

中國專利申請?zhí)枮?01410392104.1，名稱為“一種用于汽車試驗的高性能自主駕駛機(jī)器人”的專利公開了一種用于汽車試驗的高性能自主駕駛機(jī)器人，它的方向盤控制組件包括一方向盤夾持部和一方向盤轉(zhuǎn)動組件，雖然能夠靈活地適用于不同型號的方向盤，不過結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜，成本方面可能相對較高。

由上述內(nèi)容可知現(xiàn)有的在駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手的研究方面可能還存在著這樣那樣的問題以及局限性，有待尋求一種更好的結(jié)構(gòu)形式來實現(xiàn)相應(yīng)的試驗操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手，該機(jī)械手能夠在汽車道路試驗中代替人類駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。

一種汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手，包括底座、滑板、滑塊、立桿、電機(jī)座框、轉(zhuǎn)向電機(jī)、伸縮軸、球籠式萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向爪盤、轉(zhuǎn)向抓手；其中底座固定于汽車內(nèi)部且設(shè)置豎向直線軌道槽，滑板沿底座豎向直線軌道槽移動且滑板設(shè)置橫向直線軌道槽，滑塊沿滑板橫向直線軌道槽移動，立桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動連接且另一端與電機(jī)座框下底面轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)固定于電機(jī)座框內(nèi)，伸縮軸一端與轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸固定連接且另一端與球籠式萬向節(jié)輸入端連接，球籠式萬向節(jié)輸出端與轉(zhuǎn)向抓盤固定連接，轉(zhuǎn)向抓手設(shè)置三個且分別與轉(zhuǎn)向抓盤活動連接，轉(zhuǎn)向抓手設(shè)置供卡接汽車轉(zhuǎn)向盤的鉤狀結(jié)構(gòu)。

采用上述機(jī)械手，轉(zhuǎn)向抓盤包括中心小轉(zhuǎn)盤、大臂、小臂、螺母；其中大臂、小臂、螺母的數(shù)量與轉(zhuǎn)向抓手的數(shù)量相同；中心小轉(zhuǎn)盤與球籠式萬向節(jié)輸出端固定連接，大臂沿中心小轉(zhuǎn)盤的周向固定設(shè)置，小臂固定于大臂上，轉(zhuǎn)向抓手套在小臂上且通過螺母固定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：(1)本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，簡潔明了，在滿足安裝要求的前提下大大節(jié)省了制造成本；(2)本發(fā)明在底座以及滑板上均設(shè)計有滑軌，保證了汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手在前后和左右兩個方向上均可以來回移動，從而使得駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手能夠更方便快捷地調(diào)整到合適的位置來進(jìn)行相關(guān)的試驗操作；(3)本發(fā)明立桿與滑塊之間的角度可以調(diào)節(jié)，可以方便地調(diào)整汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的角度；(4)本發(fā)明使用球籠式等速萬向節(jié)，可以進(jìn)一步地實現(xiàn)汽車駕駛機(jī)器人與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的任意角度調(diào)節(jié)；(5)本發(fā)明中的轉(zhuǎn)向抓手均可來回移動，并且固定方式簡單快捷，使得本發(fā)明中的汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手可以適應(yīng)不同車型的各類轉(zhuǎn)向盤。

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的正視圖。

圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖。

圖4為本發(fā)明的俯視圖。

圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)向爪盤、轉(zhuǎn)向抓手組合示意圖。

圖6為本發(fā)明轉(zhuǎn)向爪盤以及抓手的正視圖。

圖7為本發(fā)明轉(zhuǎn)向爪盤以及抓手的側(cè)視圖。

圖8為本發(fā)明底座以及滑板部分的俯視圖。

圖9為本發(fā)明所底座以及滑板部分的仰視圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明所涉及的一種汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手，包括底座1，滑板2，滑塊3，立桿4，電機(jī)座框5，轉(zhuǎn)向電機(jī)6，擋板7，擋板8，伸縮軸9，萬向節(jié)10，轉(zhuǎn)向爪盤11，轉(zhuǎn)向抓手12、13、14等部件。

從圖1中可清楚地看到，底座1左右兩端均有一道滑軌，在具體安裝的時候，滑板2可在底座1上前后滑動，以調(diào)整駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的前后距離，待滑板2移動到合適的位置時，用四個螺栓將滑板2固定在底座1上。從圖中還可以看出滑板2前后同樣均有滑軌，具體安裝的時候滑塊3可在滑板2上的滑軌上左右移動以調(diào)整汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的左右距離，待滑塊3移動到合適的位置時，同樣用四個螺栓將滑塊3固定于滑板2上。立柱4有兩個作用，其中之一是兩頭分別用螺栓連接滑塊3與電機(jī)座框5，另外一個作用在于可以通過松開立桿4與滑塊3之間的螺栓來調(diào)節(jié)立桿4與底座1之間的角度，待調(diào)整到合適的角度后再擰緊此處螺栓加以固定。擋板7和擋板8被固定在交流伺服轉(zhuǎn)向電機(jī)6上，再連同交流伺服轉(zhuǎn)向電機(jī)6一起裝于電機(jī)座框5，會看到電機(jī)座框5上方有兩個螺栓孔，分別添加螺栓，可以起到限位的作用，兩個螺栓正好擋住擋板7和擋板8的兩側(cè)，同時也使得轉(zhuǎn)向電機(jī)6不能上下移動，從而使得轉(zhuǎn)向電機(jī)6被固定在電機(jī)座框5上。伸縮軸9兩端再分別以鍵槽與花鍵連接轉(zhuǎn)向電機(jī)軸和球籠式萬向節(jié)10的輸入端。球籠式萬向節(jié)10的輸出端與轉(zhuǎn)向爪盤11以花鍵連接。轉(zhuǎn)向爪盤上11的三個轉(zhuǎn)向抓手12、13、14可以分別在轉(zhuǎn)向爪盤11上來回移動，這樣可以駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手適應(yīng)于不同大小的各類汽車轉(zhuǎn)向盤，待各轉(zhuǎn)向抓手12、13、14移動到合適位置時，分別用螺栓固定住，再根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令控制轉(zhuǎn)向電機(jī)6的轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)力矩，即可以對車輛進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作。

如圖2所示，為該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手的正視圖，從圖中可清楚地看到該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手的轉(zhuǎn)向爪盤11上固定著三個相同的轉(zhuǎn)向抓手12、13、14，這三個轉(zhuǎn)向抓手12、13、14可以在轉(zhuǎn)向爪盤11上來回移動用于跟不同類型的汽車轉(zhuǎn)向盤相匹配，移動到合適的位置時，在分別用三個螺母將三個轉(zhuǎn)向抓手12、13、14固定在汽車轉(zhuǎn)向盤上。轉(zhuǎn)向抓手之間的夾角為120°。

如圖3所示，為該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手的側(cè)視圖，立桿4連接著滑塊3與電機(jī)座框5，轉(zhuǎn)向電機(jī)6被固定在電機(jī)座框5上，伸縮軸9分別與球籠式萬向節(jié)10和轉(zhuǎn)向電機(jī)6相連接，該軸可伸長和縮短，用以進(jìn)一步調(diào)節(jié)駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的距離。球籠式萬向節(jié)10則可以任意地調(diào)節(jié)駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的角度，進(jìn)一步提高汽車駕駛機(jī)器人與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的安裝精度。

如圖4所示，為該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手的俯視圖，可以看到滑板2跟底座1之間用螺栓連接，滑板2可在底座1上來回移動，兩塊擋板7、8正好被電機(jī)座框5上的兩個限位螺栓擋住前后兩端，貫穿電機(jī)座框5的限位螺栓又可以限制住電機(jī)的上下移動，從而使得轉(zhuǎn)向電機(jī)6被牢牢地固定在電機(jī)座框5上。

如圖5所示，為該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手轉(zhuǎn)向爪盤11以及轉(zhuǎn)向抓手12、13、14的結(jié)構(gòu)圖，可以直觀地看出與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)盤的中心小轉(zhuǎn)盤11-1相固接的是三個相同結(jié)構(gòu)的大臂11-2，與大臂相固接的是三個結(jié)構(gòu)相同的小臂11-3，三個小臂的末端均有螺紋，以供螺母11-4在小臂11-3上調(diào)整轉(zhuǎn)向抓手與方向盤之間的距離。

如圖6和7所示，為該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手轉(zhuǎn)向爪盤11以及轉(zhuǎn)向抓手12、13、14的正視圖和側(cè)視圖，可以更加直觀地看到轉(zhuǎn)向爪盤11的結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)向抓手12、13、14的結(jié)構(gòu)，兩者的裝配關(guān)系也一目了然。三個相同轉(zhuǎn)向抓手12、13、14可以在轉(zhuǎn)向爪盤11上來回移動，從而使得該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手可以適應(yīng)不同類別車型的各種方向盤，提高汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的安裝精度，保證進(jìn)一步試驗的精確性。

如圖8和9所示，為該汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手底座1以及滑板2的俯視圖和仰視圖，可以清楚地看到底座1以及滑板2上的兩道滑軌，底座1上的滑軌用以調(diào)節(jié)汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤的前后距離，滑板2上的滑軌用以調(diào)節(jié)汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤的左右距離，兩者相結(jié)合，可以進(jìn)一步提高汽車駕駛機(jī)器人轉(zhuǎn)向機(jī)械手與汽車轉(zhuǎn)向盤之間的位置精度，從而提高后期試驗的精度。