[发明专利]一种可伸缩化汽车驾驶机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人技术，特别是一种可伸缩化汽车驾驶机器人。

背景技术

可伸缩模块化汽车驾驶机器人是指安装在汽车驾驶室内，代替人类驾驶员在危险的条件和恶劣环境下进行车辆驾驶的工业驾驶机器人。利用驾驶机器人进行汽车试验、帮助残疾者驾驶汽车操作或者用于核电站、重化工等存在严重污染的场合时，可以减轻人类的劳动强度，降低危险恶劣环境对人类的伤害，提高试验结果的客观性和准确度、残疾者驾驶汽车的能力以及安全性。另外，智能车辆是将汽车作为一个整体进行考虑，把车辆作为移动机器人进行改装或者重新设计，对汽车的操纵机构甚至动力系统等进行了比较多的改造，或者重新设计。一旦该车辆任何一部分损坏，就无法继续进行作业，那么人类驾驶员就要参与到汽车作业中来。可伸缩模块化汽车驾驶机器人并非构建在特殊车辆上，而是可以安装在各种规格的汽车驾驶室内，一旦汽车损坏，该驾驶机器人就可以换装到另一台车上。

目前已有的驾驶机器人主要用于汽车试验，通用性较差。驾驶机器人在使用时占用驾驶员座位,不使用时需要将其移出驾驶室。且现有的驾驶机器人有太多的机械调节机构，在不同的车辆上使用时需要调节机械手臂的长度和位置以及机械腿的长度，操作较复杂。中国专利201310361723.X“电磁驱动汽车驾驶机器人”目前仅用于汽车试验，通用性较差。在试验时需将驾驶机器人放于驾驶员座椅上，并用绳子办好，并调节驾驶机器人的脚板固定在汽车踏板上，且机械腿之间的间距不可调节，对于不同踏板间距的汽车通用性较差。每次试验结束，需要人工将机械腿脚板和换挡机械手卸下，解除绑在驾驶机器人身上的绳子，最后将驾驶机器人移除驾驶室，操作较为繁琐。中国专利201420450442.1“一种用于汽车试验的高性能自主驾驶机器人”和中国专利2015105569990.5“一种基于力/位置混合控制的拖拉机驾驶机器人”在使用时同样也占用了驾驶员座椅，使用完毕也需将驾驶机器人从驾驶室移除，操作繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可伸缩化汽车驾驶机器人，该汽车驾驶机器人安装方便、通用性强、结构简单、定位和控制精度高、实时性好，且适合各种汽车。

一种可伸缩化汽车驾驶机器人，包括换挡机械手模块、机械腿模块、驾驶机器人实时控制计算机、运动控制模块、数据采集与信号调理模块、车速测量模块、发动机转速测量模块。其中换挡机械手模块包括机械手、换挡机械手旋转电机和机械手控制器，机械手控制器包括机械手旋转电机运动控制单元和机械手角度位移及电流传感器，换挡机械手的机械手固定在换挡箱上，换挡机械手旋转电机驱动换挡机械手动作，换挡机械手旋转电机与机械手旋转电机运动控制单元输出端、机械手角度位移及电流传感器输入端连接，机械手旋转电机运动控制单元输入端与运动控制模块输出端连接，机械手角度位移及电流传感器输出端与数据采集与信号调理模块输入端连接；机械腿模块包括机械腿、机械腿旋转电机和机械腿控制器，机械腿控制器包括机械腿旋转电机控制单元和机械腿角度位移及电流传感器，机械腿末端设置于踏板上，机械腿旋转电机驱动机械腿动作，机械腿旋转电机与机械腿旋转电机控制单元输出端、机械腿角度位移及电流传感器输入端连接，机械腿的旋转电机控制单元输入端与运动控制模块输出端连接，机械腿角度位移及电流传感器输出端与数据采集与信号调理模块输入端连接；车速测量模块获取车速信息且车速测量模块输出端与数据采集与信号调理模块输入端连接；发动机转速测量模块获取发动机转速且发动机转速测量模块输出端与数据采集与信号调理模块输入端连接；数据采集与信号调理模块用于将采集的信号传递给驾驶机器人实时控制计算机且数据采集与信号调理模块输出端与驾驶机器人实时控制计算机输入端连接；驾驶机器人实时控制计算机对信号进行处理获取各旋转电机旋转轴旋转角度。