[实用新型]一种汽车试验用驾驶执行机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能够在汽车试验中，代替人类驾驶员的电动式驾驶装置。属于汽车试验自动驾驶装置技术领域。

背景技术

近年来，汽车保有量快速增长，导致汽车排放尾气中的有害物质所造成的污染问题逐渐凸显。为此，国家颁布并实施了严格的汽车排放标准以限制尾气中有害物质的含量。耐久性循环试验时间长，在试验过程中车速跟踪的准确性和重复性精度依赖于试验人员的驾驶技巧和反应速度，而且循环车速不断地改变，试验要求车辆速度误差必须控制在2km/h内，因而会降低排放试验数据的可靠性。测功机设备发出的噪声，车辆排放的尾气对空气环境的污染，长时间枯燥的驾驶均会对驾驶员造成一定的伤害。因此，需要用汽车试验驾驶机器人来替代人类驾驶员进行试验，使用汽车试验驾驶机器人可以保证试验数据的客观性和准确性，减轻驾驶人员的疲劳，降低恶劣环境对试验人员的伤害。此外，将汽车驾驶机器人应用于排放耐久性试验，还可以缩短试验时间，大幅度减少试验费用，提高试验效率。

国外的汽车试验发展起步较早，国外公司的机器人技术资料保密，不对外公开。研制这类机器人的公司主要有，日本小野株式会社(ONOSOKKI)、AUTOPILOT、HORIBA等公司等公司，美国的LBECO公司，英国的MIRA、Froude Consine、Anthony Best Dynamics等公司。

国内的200410065844.0号专利是描述驾驶机器人的。其利用步进电机控制油门，实现油门位置的精确定位。制动器、离合器以及换挡机械手使用汽缸作为动力源，通过相应的气阀调节来实现快速的动作。由于气体的压缩性大，对速度和位置进行精确控制比较困难，并且阻尼效果不理想。现场机器人控制计算机根据驾驶动作要求，控制电机和汽缸完成驾驶动作和时序之间的配合。该机器人的油门机械腿只靠电力驱动，在试验进行的过程中车辆正以某一时速行驶，如果由于某些因素造成电力突然中断，那么该驾驶机器人的油门机械腿将停留在当前位置，无法自动回收抬起油门踏板，对于车辆及试验人员存在一定的安全隐患。

汽车试验驾驶机器人的执行机构通常包括油门机械腿，制动机械腿，离合器机械腿，换挡机械手。汽车试验驾驶机器人按照其驱动方式分为三类，包括液压驱动，气压驱动和电机驱动三种基本类型。液压驱动的缺点是对于含有液压油元件的密封要求高，如果泄露将造成环境污染，管路结构复杂，维护要求高；气压驱动的气体压缩性大，对速度和位置的精确控制困难，阻尼效果差。电机驱动又可以分为普通交直流电机和伺服电机，普通交直流电机控制性能差，惯性大，不易精确定位；伺服电机的体积小，控制性能好，控制灵活性强，可以实现对速度和位置的精确控制。

汽车试验驾驶机器人的机械传动形式，可采用齿轮齿条式，这种形式的优点是定位精确，缺点是结构复杂，齿条行程大，整机尺寸大；角度控制二力杆式，优点是结构简单，免维护，但是控制复杂；滑轮钢丝式结构紧凑，缩小整机体积，易于安装和维护，控制精确。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种可以代替人类驾驶员，进行汽车试验，尤其是汽车耐久性试验的电动驾驶机器人装置。其能够适应不同类型，不同换挡形式的车辆，在不对车辆进行改造的基础上，安装在驾驶室内，并且可以协调控制油门机械腿，制动机械腿，离合机械腿以及换挡机械手，遵循试验工况要求，实现汽车的启动，换挡，加速，稳速，减速，怠速等工况，顺利完成试验。本实用新型的技术方案如下：

一种汽车试验用驾驶执行机构，包括油门机械腿，制动机械腿，离合器机械腿和换挡机械手，所述的换档机械手包括选挡电机、换挡电机、由选档电机驱动的选挡轴、由换档电机驱动的换挡轴、大臂I、大臂II、大臂III、小臂I、小臂II、两个L形调节臂、腕部连接杆、肘关节和换挡杆套筒，所述的肘关节包括肘关节轴I、肘关节轴II、肘关节轴支架I，肘关节轴支架II和销轴，肘关节轴I与肘关节轴支架I及肘关节轴支架II活动连接，肘关节轴支架I通过销轴分别与大臂I及大臂II的上部连接，肘关节轴支架II通过销轴与大臂III的上部连接，肘关节轴II与肘关节轴支架I活动连接；选挡轴通过销轴与大臂III的下部连接，大臂I和大臂II下部通过销轴连接到换挡轴；小臂I和小臂II的一端分别与肘关节轴II和肘关节轴I锁紧连接，另一端分别与两个L型调节臂相连，换挡杆套筒通过腕部连接杆分别与两个L形调节臂连接。