[发明专利]一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人

说明书

技术领域

本发明涉及车辆智能化技术，具体来说，是一种用于车辆道路试验的智能化自动驾驶装置。

背景技术

在车辆试验领域，从安全角度考虑，汽车室内实车碰撞试验采用假人替代真人进行碰撞试验。在室外道路试验中，需要做大量安全和可靠性试验，同样存在危险，如果使用自动驾驶替代人工驾驶用于车辆道路试验，在车辆安全和可靠性试验中将会有广阔的市场前景。

车辆道路试验用的自动驾驶机器人是在汽车试验中代替真实驾驶员按预定试验规范对车辆进行操纵和行驶的装置，具有对车辆的操纵和控制准确、持续工作时间长、试验效率高、重复性好和测试精度高等优点，可以代替人工驾驶安全地完成各种汽车性能考核和可靠性测试试验。根据应用场合的不同，通常可以把车辆试验自动驾驶机器人分为室内自动驾驶机器人和道路试验自动驾驶机器人。室内自动驾驶机器人最典型的应用就是汽车排放试验。在车辆道路试验方面，由于采用自动驾驶机器人代替驾驶员，对保证驾驶员安全、提高试验精度和可重复性有明显优势，因此它是代替人工驾驶的理想选择。

自从1994年日本小野测器株式会社研制成功世界上第一台自动驾驶机器人以来，德国SCHENCK公司、STAHLE公司、大众汽车公司，英国MIRA公司、Froude Consine公司、Anthony Best Dynamics公司以及美国克莱斯勒公司都研制出用于汽车性能试验用的自动驾驶机器人。在国内，东南大学与跃进集团技术中心联合研制成功的拥有自主知识产权的DNC-I、DNC-II型自动驾驶机器人。这些驾驶机器人属于室内自动驾驶机器人，对车辆控制不需要考虑高速行车的安全问题、道路环境识别问题和复杂道路运行工况的控制问题。

下面列出自动驾驶机器人的相关发明：

1)发明CN 100495274C大型工程车辆自动驾驶控制方法及系统，主要通过摄像机识别路面标志线，然后对车辆进行方向的控制，该运输车辆为大型工程车，运行速度慢，不用考虑高速工况下的行车安全，另外该发明中环境简单、工程车辆运行工况单一。

2)发明CN 100449443C一种汽车自动驾驶系统，通过在道路中安装导轨引导车俩，直接使用路边的发光设备进行位置识别，不对环境进行识别，该发明必须在安装有导轨的固定线路上行驶。

3)发明CN 101667015A汽车驾驶机器人的车速跟踪模糊控制方法，该发明是用于车辆室内驾驶的机器人的速度控制，没有涉及到车辆安全控制等问题。

发明内容

本发明目的是提供一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人，替代人工驾驶进行车辆的道路试验，其能满足车辆道路试验高速高精度的驾驶需求，且能提高车辆道路试验的效率和安全性。

一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人，其特征在于：包括执行单元、环境感知单元、车辆运行状态检测单元、用户交互单元和控制单元用户交互单元。

其中，执行单元包括转向机械手、换挡机械手、制动机械腿、油门机械腿和底座；其中，底座为矩形框架结构，设置在车辆中的驾驶座位上；底座的前后两侧边间安装有换挡机械手，底座上方安装有转向机械手、底座的前部安装有制动机械腿与油门机械腿。

所述转向机械手包括固定板、可调支架、方向盘机械抓手、转向电机以及电机夹具；可调支架为杆状结构，一端铰接在固定板上，另一端与电机夹具铰接；电机夹具中设置有转向电机，转向电机通过电机夹具夹紧固定；转向电机的输出端朝向底座的前方，输出端上连接有行星减速器，行星减速器的输出端固定有方向盘机械抓手，方向盘机械抓手与车辆方向盘固定安装；所述固定板与底座前后侧边垂直滑动连接。通过固定板在底座前后侧边间左右滑动、可调支架与固定板的铰接、可调支架与电机夹具的铰接，可以实现转向机械手在车上安装位置和安装角度的可调，从而适应不同类型的车辆。

所述换挡机械手包括换挡抓手、滚珠丝杠、换挡电机；换挡电机固定安装在一支撑板上，支撑板水平固定在底座前后两侧边间，换挡电机位于底座后部侧边处，滚珠丝杠上套接有一个支承架，支承架固定在支撑板上；滚珠丝杠的一端与换挡电机的输出轴连接；滚珠丝杠上螺纹套接有丝杠螺母A，丝杠螺母A与螺纹套接在滚珠丝杠上的换挡抓手连接杆固连；底座侧边上开有横向滑道，换挡抓手连接杆穿过横向滑道与换挡抓手固连；换挡抓手与车辆的换挡杆固连。