[发明专利]一种无人车自主驾驶装置

说明书

技术领域

本发明属于无人驾驶汽车技术领域，具体涉及一种无人车自主驾驶装置。

背景技术

本发明公开了一种结构简单的无人车自主驾驶装置，由一套油门机械腿、制动机械腿、换档机械手和方向盘机械手组成。其中油门机械腿、制动机械腿和换档机械手相互独立，组成及运动原理相同，均是由驱动电机、滚珠丝杠和连杆组成的连杆机构，电机驱动该机构可实现踩踏油门、刹车和换档的动作，该机构采用直线电位计作为油门、刹车、档位的位置反馈传感器；方向盘机械手是由驱动电机、同步带、减速器、万向轴和方向盘夹爪组成的传动机构，电机驱动该机构可实现方向盘转动的动作，驱动电机尾部装有编码器，可精确反馈方向盘转过的角度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人车自主驾驶装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人车自主驾驶装置，包括车体、油门机械腿、制动机械腿、换档机械手和方向盘机械手，所述方向盘机械手通过安装座与车体固定连接，油门机械腿、制动机械腿和换档机械手通过安装背板与车体固定连接，所述安装背板的顶端与安装座的底部固定连接，所述方向盘机械手的输入端通过同步带连接有方向盘电机，且方向盘电机的输出端电性连接有编码器；所述油门机械腿和制动机械腿的输入端通过制动踏板连接有制动电机。

优选的，所述方向盘机械手包括减速器、万向轴和方向盘夹爪，所述方向盘夹爪通过万向轴与减速器制动连接，所述减速器与同步带制动连接。安装座根据方向盘的具体位置固定在车体上，方向盘夹爪夹住方向盘，方向盘电机通过同步带带动减速器。当电机转动时，可带动方向盘一起转动。电机尾部装有编码器，编码器反馈回的信息经过换算后即可知道方向盘转过的具体角度。

优选的，所述制动机械腿和油门机械腿由滚珠丝杠、丝杠螺母座、杆端球面接头和制动连杆结构组成，所述杆端球面接头通过丝杠螺母座与滚珠丝杠连接，所述安装背板对应丝杠螺母座设置有直线电位计，所述制动电机的输出轴通过滚珠丝杠、丝杠螺母座、杆端球面接头、制动连杆与制动踏板制动连接。制动电机的输出的力经过滚珠丝杠、丝杠螺母座、杆端球面接头、制动连杆传递到制动踏板上，从而带动制动踏板运动一定的距离；直线电位计可检测丝杆螺母座移动的位置，该位置经过换算后可得制动踏板运动到的实际位置；当检测到制动踏板运动到要求的位置时，制动电机停止转动；否则，制动电机继续转动，直至制动踏板运动到要求的位置。

优选的，所述油门机械腿和换挡机械手的结构组成与制动机械腿的结构组成一致，并与制动机械腿并列安装在安装背板上。通过操作制动机械腿的步骤操作油门机械腿，简单化操作设置；当制动电机正转时，滚珠丝杠也一起转动，丝杠螺母座则向下移动，并带动制动连杆踩下制动踏板；反之，电机反转，则可松开制动踏板。直线电位计反馈回的信号可用于检测制动踏板踩下或松开的具体位置。

本发明的技术效果和优点：该无人车自主驾驶装置，当整车控制器发出信号要求方向盘转动至某一角度时，方向盘电机启动，方向盘电机的输出扭矩经过同步带、减速器、万向轴、方向盘夹爪传递到方向盘上，方向盘随之转过一定的角度；编码器可检测电机转过的角度，该角度经过换算后可得方向盘转过的实际角度；当检测到方向盘转动到要求的位置时，方向盘电机停止转动；否则，方向盘电机继续转动，直至方向盘转动到要求位置。制动电机的输出的力经过滚珠丝杠、丝杠螺母座、杆端球面接头、制动连杆传递到制动踏板上，从而带动制动踏板运动一定的距离；直线电位计可检测丝杆螺母座移动的位置，该位置经过换算后可得制动踏板运动到的实际位置；当检测到制动踏板运动到要求的位置时，制动电机停止转动；否则，制动电机继续转动，直至制动踏板运动到要求的位置，直线电位计可检测丝杆螺母座移动的位置，该位置经过换算后可得制动踏板运动到的实际位置；当检测到制动踏板运动到要求的位置时，制动电机停止转动。该装置结构简单、安装方便、易于控制，且独立于传统的汽车之外，能够适用于大本部的传统汽车，其具有较强的适应性和灵活性。。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图。

图中：1、车体；2、方向盘机械手；3、油门机械手；4、制动机械腿；5、换档机械手；6、安装背板；7、制动电机；8、直线电位计；9、滚珠丝杠；10、丝杠螺母座；11、杆端球面接头；12、制动连杆；13、制动踏板；14、安装座；15、编码器；16、方向盘电机；17、同步带；18、减速器；19、万向轴；20、方向盘夹爪。

具体实施方式