CN108297849A - 一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置，包括：制动电机；减速器，其与所述制动电机输出轴固定连接，并且所述减速器的输出轴圆周旁相对设置两个挡片；驱动摇臂，其一端与所述减速器的输出轴固定连接，并且所述驱动摇臂上端设置有圆形通孔，所述通孔内壁上沿圆周相对设置有两个凹槽；其中，所述挡片与所述凹槽相对匹配安装；直角拉杆，其一端与所述驱动摇臂的另一端铰接；驱动拉板吊耳，其一端与所述直角拉杆的另一端铰接，另一端与制动踏板上端铰接。提供了一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置，在制动可靠性的前提下，有人驾驶时制动和无人驾驶时制动互不干涉。

Description

一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置

技术领域

本发明涉及一种无人驾驶赛车技术领域，特别涉及一种无人驾驶赛车制动系统。

背景技术

无人驾驶在智能技术和互联技术的发展下应运而生，为了推进我国汽车产业人才培养，高校学生通过改装原有电动赛车，研究无人驾驶赛车技术，赛事要求在驾驶员能开的基础上实现无人驾驶，参加大学生方程式大赛。制动系统线控化改装是其中重要的一部分，现有的无人驾驶赛车制动主要采用在制动踏板前边添加一根拉索，该拉索绕在电机的输出轴上，电机转动带动拉索拉动制动踏板旋转进行制动。但这一制动模式可靠性差。

针对上述问题，急需一种可靠性高的无人驾驶赛车制动系统线控化改装，从而保证在制动可靠性的前提下，有人驾驶时制动和无人驾驶时制动互不干涉。

发明内容

本发明为解决目前技术不足之处，提供了一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置，在制动可靠性的前提下，有人驾驶时制动和无人驾驶时制动互不干涉。

本发明的另一目的是提供一种在紧急情况下能够制动的装置，提高赛车的安全性能。

本发明提供的技术方案为：一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置，包括：

制动电机；

减速器，其与所述制动电机输出轴固定连接，并且所述减速器的输出轴圆周旁相对设置两个挡片；

驱动摇臂，其一端与所述减速器的输出轴固定连接，并且所述驱动摇臂上端设置有圆形通孔，所述通孔内壁上沿圆周相对设置有两个凹槽；

其中，所述挡片与所述凹槽相对匹配安装，且所述挡片在所述凹槽内能相对所述凹槽转动；

直角拉杆，其一端与所述驱动摇臂的另一端铰接；

驱动拉板吊耳，其一端与所述直角拉杆的另一端铰接，另一端与制动踏板上端铰接。

优选的是，还包括：

气缸；

滑道，其连接所述气缸的输出端；

光轴，其连接所述驱动拉板吊耳；

其中，所述光轴匹配安装到所述滑道上，并且能够在所述滑道上滑动。

优选的是，还包括：

电机固定架，其安装在车架上，固定支撑所述制动电机。

优选的是，所述减速器输出轴为中空结构，其中空内壁设置有通槽；

限位板，其中心带有圆孔，所述限位板设置在所述驱动摇臂上，所述圆孔与所述通孔同轴；

圆柱销，其两端带有弯钩，所述圆柱销径向贯穿所述通孔、所述圆孔和所述通槽，两所述弯钩位于所述减速器输出轴底部及所述限位板外。

优选的是，所述光轴上设置光轴吊耳，其与所述驱动拉板吊耳铰接。

优选的是，所述滑道上设置滑道吊耳，其与所述气缸的输出端铰接。

优选的是，所述气缸的另一端与车架的焊接吊耳铰接。

优选的是，还包括：

制动主缸，其与所述制动踏板一端铰接。

优选的是，还包括：

支撑座，其固定支撑所述驱动拉板吊耳的另一端。

优选的是，在无人驾驶制动时通过控制所述减速器的输出轴转动角度来控制制动时间，其满足以下关系式：

其中，v是开始制动时赛车的车速，t是制动时间，θ是所述减速器的输出轴转动角度，f₁为路面摩擦系数，值为0.11，f₂为所述输出轴与所述驱动摇臂之间的摩擦系数，值为0.098。

本发明所述的有益效果：本发明提供的无人驾驶赛车制动系统线控化改装，解决了在有人驾驶时制动和无人驾驶时制动相互干涉的问题；同时，本发明在紧急情况下能够制动，加强了赛车的制动可靠性，提高了赛车的安全性能。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置的轴测图。

图2为本发明所述的一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置的正视图。

图3为本发明所述的一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置的制动电机与驱动摇臂连接轴测图。

图4为本发明所述的一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置的制动电机与驱动摇臂分解轴测图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-2所示，本发明提供了一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其在现有无人驾驶赛车的原有结构上做改装，其包括电机固定架200，其通过螺栓安装固定在车架上，且位于制动踏板910的上方。制动电机100通过螺栓固定在电机固定架200内，制动电机100的输出轴上设置有减速器300，减速器300也通过螺栓固定在电机固定架200上，且减速器300的输出轴310伸出电机固定架300与驱动摇臂700通过平键连接。

如图3-4所示，减速器300的输出轴310为中空柱状结构，且在中空内壁312上设置有通槽313，在减速器300的输出轴310外圆周旁相对设置有两个挡片311。驱动摇臂700的上端设置有圆形通孔730，通孔730内壁对称设置有两个凹槽731。减速器300的输出轴310和挡片311位于圆形通孔730内，且挡片311设置在凹槽731内，且挡片311在凹槽731内可相对凹槽731转动地设置。限位板710，其中心带有圆孔，限位板710设置在驱动摇臂700上，所述圆孔与驱动摇臂700的通孔730同轴；圆柱销720，其两端带有弯钩，圆柱销720径向贯穿所述通孔730、所述圆孔和所述通槽313，两所述弯钩位于减速器300输出轴310底部及限位板710外。

支撑座920其固定支撑驱动拉板吊耳800，驱动拉板吊耳800另一端铰接在制动踏板910的上臂，直角拉杆400的一端与驱动摇臂700的另一端铰接，另一端与驱动拉板吊耳800铰接。本发明的赛车设置有紧急气动装置，紧急气动装置的气缸600与驱动拉板吊耳800之间通过滑道光轴500连接，紧急气动装置的气缸600的另一端与赛车车架上的焊接吊耳铰接。滑道光轴500包括滑道和光轴两部分。光轴，其连接气缸600的输出端；滑道，其连接驱动拉板吊耳800。光轴匹配安装到所述滑道上，并且能够在所述滑道上滑动。滑道光轴500的滑道固设有滑道吊耳520，滑道吊耳520与气缸600铰接。滑道光轴500的光轴上固设有光轴吊耳510，其与驱动拉板吊耳800铰接。所述紧急气动制动装置为机械储能式制动装置。制动主缸930，其与制动踏板910的一端铰接。

无人驾驶赛车的线控制动装置的工作原理为：

无人驾驶时，正常模式下，制动电机控制器发送给制动电机100命令，使制动电机100驱动减速器300的输出轴310旋转，减速器300的输出轴310带动驱动摇臂700旋转，拉动直角拉杆400，使驱动拉板吊耳800带动制动踏板910旋转，压缩制动主缸930实现制动。当赛车遇到意外状况需要紧急制动时，紧急气动制动装置触发，气缸600拉动滑道吊耳520，滑道吊耳520拉动光轴吊耳510，光轴吊耳510拉动驱动拉板吊耳800，使制动踏板910旋转压缩制动主缸930，如上完成在紧急状况下的制动。

在本实施例中，赛车上设置有速度传感器，其安装在赛车车轮轮毂上，用于检测赛车车速。在无人驾驶制动时，通过速度传感器获取开始制动时赛车的速度，再根据具体的情况判断出制动时间，通过制动电机控制器来控制减速器的输出轴的转动角度来控制赛车无人驾驶的运行情况。

在无人驾驶制动时通过制动电机控制器控制所述减速器的输出轴转动角度来控制制动时间，其满足以下关系式：

其中，v是开始制动时赛车的车速，在实际运行时，采取无人驾驶制动系统时车速都是在80km/h以上时。t是制动时间，θ是所述减速器的输出轴转动角度，f₁为路面摩擦系数，为0.11，f₂为所述输出轴与所述驱动摇臂之间的摩擦系数，值为0.098。

有人驾驶时，驾驶员踩踏制动踏板910，制动踏板910旋转，压缩制动主缸930实现制动。与此同时，驱动摇臂700绕减速器300输出轴310空旋转、滑道光轴500滑动，长度压缩，与线控制动装置毫无干涉。实现驾驶员正常的行车制动。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，包括：

制动电机；

减速器，其与所述制动电机输出轴固定连接，并且所述减速器的输出轴圆周旁相对设置两个挡片；

驱动摇臂，其一端与所述减速器的输出轴固定连接，并且所述驱动摇臂上端设置有圆形通孔，所述通孔内壁上沿圆周相对设置有两个凹槽；

其中，所述挡片与所述凹槽相对匹配安装，且所述挡片在所述凹槽内能相对所述凹槽转动；

直角拉杆，其一端与所述驱动摇臂的另一端铰接；

驱动拉板吊耳，其一端与所述直角拉杆的另一端铰接，另一端与制动踏板上端铰接。

2.根据权利要求1所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，还包括：

气缸；

滑道，其连接所述气缸的输出端；

光轴，其连接所述驱动拉板吊耳；

其中，所述光轴匹配安装到所述滑道上，并且能够在所述滑道上滑动。

3.根据权利要求2所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，还包括：

电机固定架，其安装在车架上，固定支撑所述制动电机。

4.根据权利要求2或3所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，

所述减速器输出轴为中空结构，其中空内壁设置有通槽；

限位板，其中心带有圆孔，所述限位板设置在所述驱动摇臂上，所述圆孔与所述通孔同轴；

圆柱销，其两端带有弯钩，所述圆柱销径向贯穿所述通孔、所述圆孔和所述通槽，两所述弯钩位于所述减速器输出轴底部及所述限位板外。

5.根据权利要求4所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，

所述光轴上设置光轴吊耳，其与所述驱动拉板吊耳铰接。

6.根据权利要求5所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，

所述滑道上设置滑道吊耳，其与所述气缸的输出端铰接。

7.根据权利要求2所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，

所述气缸的另一端与车架的焊接吊耳铰接。

8.根据权利要求7所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，还包括：

制动主缸，其与所述制动踏板一端铰接。

9.根据权利要求8所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，还包括：

支撑座，其固定支撑所述驱动拉板吊耳的另一端。

10.根据权利要求9所述的用于无人驾驶赛车的线控制动装置，其特征在于，在无人驾驶制动时通过控制所述减速器的输出轴转动角度来控制制动时间，其满足以下关系式：

其中，v是开始制动时赛车的车速，t是制动时间，θ是所述减速器的输出轴转动角度，f₁为路面摩擦系数，值为0.11，f₂为所述输出轴与所述驱动摇臂之间的摩擦系数，值为0.098。