[实用新型]一种用于机器人和车辆的电控操纵机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于机器人和车辆的电控操纵机构，特别涉及一种可以取代人工的、由自动化控制的车辆的电控操纵机构。属于自动化控制领域。

背景技术

一般车辆上的操纵机构有两类：一类是控制液压阀类的摇杆操作机构，另一类是控制风门及油门类的拉绳操作机构。传统的行驶和作业的操纵方式是：由操作人员在车体上操作摇杆来控制液压阀类的阀门，通过改变油压大小和方向来控制车辆的行驶和作业的速度与方向；操作拉绳来控制风门及油门类的拉绳操作机构，通过改变拉绳的长短来调节车辆的风门及油门的大小，进而操控车辆行驶和作业的力量、起动与熄火。这种操纵方式中，控制车辆的动作必须由操作人员在车体上进行操作。在战场、地道、煤矿等危险区域作业时，有很大的危险性。因此，我们迫切需要一种远距离作业的、安全的、高效的、新型的操控方式来代替当前传统的操纵方式。要想实现这种改变，必须发明一种新的不需要人操作的操作杆操纵机构。

发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种不需要人操作的、安全的、高效的、新型的操作杆操纵机构，即电控操纵机构。

该电控操纵机构取代了传统的手动操作杆操纵机构，改为由直流无刷电机、减速器、蜗轮、蜗杆、光电开关等组合成的电控操纵机构来代替摇杆操纵机构；采用由直流无刷电机、减速器、绳轮、光电开关等组合成的电控操纵机构来代替拉绳操纵机构。

该电控操纵机构的运用，实现了一种不需要人操作的、安全的、高效的、新型的操作杆操纵机构，该电控操纵机构可用于车辆的自动控制或自主控制。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

本实用新型代替摇杆操纵机构的电控操纵机构包括直流无刷电机、减速器、蜗轮箱、蜗轮轴、蜗轮、蜗杆、光电开关、光电挡板、摆杆、连杆及其附件。直流无刷电机与减速器为一体化，其输出轴套入蜗轮箱中，蜗轮箱的两侧分别用螺钉固定着固定板。直流无刷电机与减速器的输出轴上固定套有蜗杆，蜗轮轴通过轴承固定在蜗轮箱上，蜗轮轴上固定的套有蜗轮，蜗轮与蜗杆正交啮合。光电挡板和蜗轮在蜗轮箱的内部，它套在蜗轮轴上，蜗轮轴一端的轴承用蜗轮端盖顶住。在蜗轮箱的外部，摆杆也固定的套在蜗轮轴上，连杆与摆杆通过转动附连接。应用时，连杆接液压阀门的拉杆。光电开关装在蜗轮箱的内侧，位置与光电挡板的位置相对应，光电挡板的中线与光电开关的卡口的中线大致重合，光电挡板转动时，其挡片可以遮挡与放开光电开关的发射与接收口。当光电挡板转动时，光电挡板将通过光电开关，每通过一次光电开关会发出一次电信号，信号传到控制器，由控制器来计算直流无刷电机转动的运动位置，进而精确控制直流无刷电机的工作。当工作时，直流无刷电机转动，带动蜗杆转动，蜗杆的转动传动蜗轮转动，并带动蜗轮轴、光电挡板和摆杆一起转动。摆杆以蜗轮轴为中心的转动传动连杆做上下方向的运动，通过液压阀门的拉杆控制液压阀门，进而改变油压大小和方向来控制车辆的行驶和作业的速度与方向。

本实用新型代替拉绳操纵机构的电控操纵机构包括直流无刷电机、减速器、光电开关、光电挡板、绳轮、拉绳等。直流无刷电机与减速器为一体化，其输出轴套入绳轮中，拉绳绕在绳轮上，当绳轮转动时便可拉动拉绳，光电挡板固定在减速器的输出轴上，随绳轮一起转动，光电开关安装在固定板的上端，光电开关的卡口的中线与光电挡板的中线大致重合，光电挡板转动时，其挡片可以遮挡与放开光电开关的发射与接收口。当光电挡板通过光电开关时，光电开关会发出一次电信号，信号传到控制器，由控制器来计算直流无刷电机转动的运动位置，从而控制直流无刷电机的转动。限位块和空心螺钉作为保险装置，确保绳轮的转动不会超出极限位置，空心螺钉装在限位块上，拉绳穿过空心螺钉，通过调节空心螺钉在限位块上的位置来限制拉绳的伸出长度及松紧状态。应用时，拉绳连接着风门或油门的阀门。当工作时，直流无刷电机转动，通过减速器的传动，带动绳轮和光电挡板一起转动，绳轮的转动调节着拉绳伸出长度及松紧状态，通过风门或油门的拉绳控制风门或油门的阀门，进而改变风门或油门的大小，达到控制车辆的行驶和作业的力量、起动与熄火。