一種汽車駕駛機器人轉向機械手制造技術

本發明專利技術提供一種汽車駕駛機器人轉向機械手，包括底座、滑板、滑塊、立桿、電機座框、轉向電機、伸縮軸、球籠式萬向節、轉向爪盤、轉向抓手；其中底座固定于汽車內部且設置豎向直線軌道槽，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，立桿一端與滑塊轉動連接且另一端與電機座框下底面轉動連接，轉向電機固定于電機座框內，伸縮軸一端與轉向電機的輸出軸固定連接且另一端與球籠式萬向節輸入端連接，球籠式萬向節輸出端與轉向抓盤固定連接，轉向抓手設置三個且分別與轉向抓盤活動連接，轉向抓手設置供卡接汽車轉向盤的鉤狀結構。該機械手能夠在汽車道路試驗中代替人類駕駛員進行轉向操作。

【技術實現步驟摘要】
一種汽車駕駛機器人轉向機械手
本專利技術涉及一種自動駕駛裝置技術，特別是一種汽車駕駛機器人轉向機械手。
技術介紹
汽車駕駛機器人轉向機械手是被安裝在汽車駕駛機器人上，與駕駛機器人換擋機械手以及機械腿等執行部件協調運作，從而實現汽車各種道路工況試驗的裝置。要求結構緊湊，簡潔并且方便安裝，能夠精確地進行轉向操作。國內外對于駕駛機器人轉向機械手均有一定的研究，通過檢索專利庫可知中國專利申請號為200410065844.0，名稱為“汽車試驗用氣電混合式駕駛機器人”的專利公開了一種能夠實現在底盤測功機上代替人類駕駛員進行汽車試驗的氣電混合式駕駛機器人裝置，這套裝置攜帶方向盤固定裝置，因此該機器人并不能實現對轉向盤進行轉向的操作，因此在進行試驗的類型上有一定的局限性。中國專利申請號為201410174404.2，名稱為“一種汽車自動駕駛機器人”的專利公開了一種汽車自動駕駛機器人，它包括兩踏板驅動裝置和一方向盤驅動裝置。它的方向盤驅動裝置由一盤式中空電機驅動，通過控制盤式中空電機的轉動角度和速度，可帶動汽車的轉向柱，從而帶動車輪轉動。緊急情況下電機斷電后失去對轉向柱的控制能力，駕駛員可以重新對方向盤進行人為操控，以應對可能發生的危險情況。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器人進行干預以達到預期的目的。中國專利申請號為201410392104.1，名稱為“一種用于汽車試驗的高性能自主駕駛機器人”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動組件，雖然能夠靈活地適用于不同型號的方向盤，不過結構稍顯復雜，成本方面可能相對較高。由上述內容可知現有的在駕駛機器人轉向機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構形式來實現相應的試驗操作。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種汽車駕駛機器人轉向機械手，該機械手能夠在汽車道路試驗中代替人類駕駛員進行轉向操作。一種汽車駕駛機器人轉向機械手，包括底座、滑板、滑塊、立桿、電機座框、轉向電機、伸縮軸、球籠式萬向節、轉向爪盤、轉向抓手；其中底座固定于汽車內部且設置豎向直線軌道槽，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，立桿一端與滑塊轉動連接且另一端與電機座框下底面轉動連接，轉向電機固定于電機座框內，伸縮軸一端與轉向電機的輸出軸固定連接且另一端與球籠式萬向節輸入端連接，球籠式萬向節輸出端與轉向抓盤固定連接，轉向抓手設置三個且分別與轉向抓盤活動連接，轉向抓手設置供卡接汽車轉向盤的鉤狀結構。采用上述機械手，轉向抓盤包括中心小轉盤、大臂、小臂、螺母；其中大臂、小臂、螺母的數量與轉向抓手的數量相同；中心小轉盤與球籠式萬向節輸出端固定連接，大臂沿中心小轉盤的周向固定設置，小臂固定于大臂上，轉向抓手套在小臂上且通過螺母固定。本專利技術與現有技術相比，具有以下優點：(1)本專利技術結構緊湊，簡潔明了，在滿足安裝要求的前提下大大節省了制造成本；(2)本專利技術在底座以及滑板上均設計有滑軌，保證了汽車駕駛機器人轉向機械手在前后和左右兩個方向上均可以來回移動，從而使得駕駛機器人轉向機械手能夠更方便快捷地調整到合適的位置來進行相關的試驗操作；(3)本專利技術立桿與滑塊之間的角度可以調節，可以方便地調整汽車駕駛機器人轉向機械手與汽車轉向盤之間的角度；(4)本專利技術使用球籠式等速萬向節，可以進一步地實現汽車駕駛機器人與汽車轉向盤之間的任意角度調節；(5)本專利技術中的轉向抓手均可來回移動，并且固定方式簡單快捷，使得本專利技術中的汽車駕駛機器人轉向機械手可以適應不同車型的各類轉向盤。下面結合說明書附圖對本專利技術作進一步描述。附圖說明圖1為本專利技術總體結構示意圖。圖2為本專利技術的正視圖。圖3為本專利技術的側視圖。圖4為本專利技術的俯視圖。圖5為本專利技術轉向爪盤、轉向抓手組合示意圖。圖6為本專利技術轉向爪盤以及抓手的正視圖。圖7為本專利技術轉向爪盤以及抓手的側視圖。圖8為本專利技術底座以及滑板部分的俯視圖。圖9為本專利技術所底座以及滑板部分的仰視圖。具體實施方式如圖1所示，本專利技術所涉及的一種汽車駕駛機器人轉向機械手，包括底座1，滑板2，滑塊3，立桿4，電機座框5，轉向電機6，擋板7，擋板8，伸縮軸9，萬向節10，轉向爪盤11，轉向抓手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，以調整駕駛機器人轉向機械手與汽車轉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整汽車駕駛機器人轉向機械手與汽車轉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之間的螺栓來調節立桿4與底座1之間的角度，待調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向電機6上，再連同交流伺服轉向電機6一起裝于電機座框5，會看到電機座框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，同時也使得轉向電機6不能上下移動，從而使得轉向電機6被固定在電機座框5上。伸縮軸9兩端再分別以鍵槽與花鍵連接轉向電機軸和球籠式萬向節10的輸入端。球籠式萬向節10的輸出端與轉向爪盤11以花鍵連接。轉向爪盤上11的三個轉向抓手12、13、14可以分別在轉向爪盤11上來回移動，這樣可以駕駛機器人轉向機械手適應于不同大小的各類汽車轉向盤，待各轉向抓手12、13、14移動到合適位置時，分別用螺栓固定住，再根據控制系統發出的指令控制轉向電機6的轉速以及旋轉力矩，即可以對車輛進行相應的轉向操作。如圖2所示，為該汽車駕駛機器人轉向機械手的正視圖，從圖中可清楚地看到該汽車駕駛機器人轉向機械手的轉向爪盤11上固定著三個相同的轉向抓手12、13、14，這三個轉向抓手12、13、14可以在轉向爪盤11上來回移動用于跟不同類型的汽車轉向盤相匹配，移動到合適的位置時，在分別用三個螺母將三個轉向抓手12、13、14固定在汽車轉向盤上。轉向抓手之間的夾角為120°。如圖3所示，為該汽車駕駛機器人轉向機械手的側視圖，立桿4連接著滑塊3與電機座框5，轉向電機6被固定在電機座框5上，伸縮軸9分別與球籠式萬向節10和轉向電機6相連接，該軸可伸長和縮短，用以進一步調節駕駛機器人轉向機械手與汽車轉向盤之間的距離。球籠式萬向節10則可以任意地調節駕駛機器人轉向機械手與汽車轉向盤之間的角度，進一步提高汽車駕駛機器人與汽車轉向盤之間的安裝精度。如圖4所示，為該汽車駕駛機器人轉向機械手的俯視圖，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正好被電機座框5上的兩個限位螺栓擋住前后兩端，貫穿電機座框5的限位螺栓又可以限制住電機的上下移動，從而使得轉向電機6被牢牢地固定在電機座框5上。如圖5所示，為該汽車駕駛機器人轉向機械手轉向爪盤11以及轉向抓手12、13、14的結構圖，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽車駕駛機器人轉向機械手，其特征在于，包括底座(1)、滑板(2)、滑塊(3)、立桿(4)、電機座框(5)、轉向電機(6)、伸縮軸(9)、球籠式萬向節(10)、轉向爪盤(11)、轉向抓手；其中底座(1)固定于汽車內部且設置豎向直線軌道槽，滑板(2)沿底座豎向直線軌道槽移動且滑板(2)設置橫向直線軌道槽，滑塊(3)沿滑板橫向直線軌道槽移動，立桿(4)一端與滑塊(3)轉動連接且另一端與電機座框(5)下底面轉動連接，轉向電機(6)固定于電機座框(5)內，伸縮軸(9)一端與轉向電機(6)的輸出軸固定連接且另一端與球籠式萬向節(10)輸入端連接，球籠式萬向節(10)輸出端與轉向抓盤(11)固定連接，轉向抓手設置三個且分別與轉向抓盤(11)活動連接，轉向抓手設置供卡接汽車轉向盤的鉤狀結構。

【技術特征摘要】
1.一種汽車駕駛機器人轉向機械手，其特征在于，包括底座(1)、滑板(2)、滑塊(3)、立桿(4)、電機座框(5)、轉向電機(6)、伸縮軸(9)、球籠式萬向節(10)、轉向爪盤(11)、轉向抓手；其中底座(1)固定于汽車內部且設置豎向直線軌道槽，滑板(2)沿底座豎向直線軌道槽移動且滑板(2)設置橫向直線軌道槽，滑塊(3)沿滑板橫向直線軌道槽移動，立桿(4)一端與滑塊(3)轉動連接且另一端與電機座框(5)下底面轉動連接，轉向電機(6)固定于電機座框(5)內，伸縮軸(9)一端與轉向電機(6)的輸出軸固定連接且另一端與球籠式萬向節(10)輸入端連接，球籠式萬向節(10)輸出端與轉向抓盤(11)固定連接，轉向抓手設置三個且分別與轉向抓盤(11)活動連接，轉向抓手設置供卡接汽車轉向盤的鉤狀結構。2.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳剛，虞沈林，吳俊，汪俊，王紀偉，
申請(專利權)人：南京理工大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32