[发明专利]一种用于无人驾驶赛车的加速踏板机构

说明书

本发明公开了一种用于无人驾驶赛车的加速踏板机构，包括踏板总成底座、踏板臂枢轴、扭转弹簧、传动销、踏板臂支座、位置传感器、加速踏板臂、加速踏板块、舵机和连接装置；所述踏板臂支座固定在踏板总成底座上；所述踏板臂枢轴安装在踏板臂支座上；所述扭转弹簧设置在踏板臂枢轴上，一端抵住踏板臂支座；所述加速踏板臂的一端安装在踏板臂枢轴上；所述传动销一端固定在加速踏板臂上，另一端与扭转弹簧的另一端搭接；所述位置传感器安装在踏板臂枢轴与加速踏板臂之间的连接处；所述舵机与控制器电连接并通过连接装置与加速踏板臂实现传动连接；所述加速踏板块设置在踏板臂枢轴的另一端。本发明还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

技术领域

本发明涉及无人驾驶赛车底层控制机构领域，尤其涉及一种用于无人驾驶赛车的加速踏板机构。

背景技术

大学方程式汽车大赛是由中国汽车工程学会承办，鼓励大学生制造赛车，培养学生的创新能力与团队协作能力，以新颖的方式推动汽车文化传播。大学城方程式汽车大赛可分为油车、电车、无人车三个类别。无人驾驶赛车要求赛车具有无人驾驶模式和人工驾驶模式，赛车驱动系统必须兼备人工加速和无人驾驶模式下的加速两种功能。

目前方程式赛车的无人驾驶模式下的加速功能实现主要是沿用原有的电动赛车技术，即利用线控技术，将加速踏板传感器的踏板位置信号经过A/D转换后传递到电机控制器，再经过不断传递，ECU发送指令驱动至电机控制器，由电机控制器完成对加速踏板的控制。此种方式不利于无人赛车的实时表现，具有较大的时滞性，同时给系统控制带来了更多不确定性因素。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现有人及无人驾驶的无人方程式赛车加速踏板总成结构。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于无人驾驶赛车的加速踏板机构，该加速踏板机构主要包括踏板总成底座、踏板臂枢轴、扭转弹簧、传动销、踏板臂支座、位置传感器、加速踏板臂、加速踏板块、舵机、以及连接舵机与加速踏板臂的连接装置。

具体的，所述踏板总成底座固定设置在机架上，或者与机架一体设计。所述踏板臂支座固定设置在踏板总成底座上。所述踏板臂枢轴安装在踏板臂支座上。所述扭转弹簧设置在踏板臂枢轴上，其一端抵住踏板臂支座，另一端向外延伸。所述加速踏板臂的一端安装在踏板臂枢轴上，并可绕踏板臂枢轴转动。所述传动销一端固定在加速踏板臂上，另一端与扭转弹簧的另一端搭接，使扭转弹簧通过传动销驱动加速踏板臂复位。所述位置传感器安装在踏板臂枢轴与加速踏板臂之间的连接处，并与控制器连接以测量加速踏板臂的转动角度。所述舵机固定安装在踏板总成底座上，与控制器电连接并通过连接装置与加速踏板臂实现传动连接。所述加速踏板块通过螺栓固定设置在踏板臂枢轴的另一端。

具体的，所述连接装置主要包括第一连杆、第二连杆、花键轴、轴连接部件、推块、以及用于驱动推块的直线电机。所述轴连接部件采用圆管结构设计，其上设有用于安装推块的缺口，所述缺口贯穿轴连接部件。所述舵机的输出轴和花键轴的一端均插入轴连接部件内，并通过轴连接部件实现传动连接或传动断开。所述花键轴的另一端与第二连杆的一端连接。所述第一连杆的一端与第二连杆的另一端连接，另一端与加速踏板臂连接，驱动加速踏板臂转动。所述推块设置在缺口内，可沿径向移动，在外力作用下可相对轴连接部件向外凸出或向内凹陷，以此实现舵机与花键轴之间的连接或断开。所述舵机的输出轴端部设有与推块配合的连接凹陷，所述推块向内移动后，分别与舵机的输出轴和花键轴配合实现连接。所述直线电机安装在踏板总成底座上，与控制器电连接，其输出端与推块连接并驱动推块在缺口内做径向运动。