一种无人车辆独立转向装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109606459A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811311293.X(22)申请日2018.11.06(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人倪俊胡纪滨田汉青赵越张雨甜潘博李云霄翟建坤(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人仇蕾安杨志兵(51)Int.Cl.B62D3/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种无人车辆独立转向装置(57)摘要本发明提供一种无人车辆独立转向装置，涉及无人车辆技术领域。该无人车辆转向装置的具体方案是：减速器、转向舵机、齿条底座安装在支架内；齿轮轴壳体与齿条底座固定连接，齿条通过直线轴承安装在齿条底座上；齿轮轴通过轮轴轴承安装在齿轮轴壳体内；转角传感器与齿轮轴壳体固定连接；转向舵机的输出端与减速器连接，减速器的输出轴与齿轮轴的一端连接，齿轮轴的齿轮与齿条相啮合，齿条的一端设有与转向横拉杆连接的接头。本发明选用伺服舵机为转向器提供动力源，整体结构简单，传动链短，占用车内空间少，最大限度提升车内的空间利用率以及传动控制精度。CN109606459ACN109606459A权利要求书1/1页1.一种无人车辆独立转向装置，其特征在于，包括：支架、减速器(4)、转向舵机(5)、齿条(9)以及齿轮轴(11)；所述减速器(4)通过减速器固定板(2)安装在所述支架内，所述转向舵机(5)通过舵机托板(6)安装在所述支架内；所述齿条底座(12)固定安装在所述支架内，所述齿轮轴壳体(15)与所述齿条底座(12)固定连接，所述齿条(9)通过两个直线轴承(13)安装在所述齿条底座(12)上；所述齿轮轴(11)通过轮轴轴承(10)安装在所述齿轮轴壳体(15)内；所述转向舵机(5)的输出端通过所述减速器(4)与所述齿轮轴(11)的一端连接，所述齿轮轴(11)上的齿轮与所述齿条(9)相啮合，所述齿条(9)的一端设有与转向横拉杆连接的接头。2.如权利要求1所述的一种无人车辆独立转向装置，其特征在于，所述齿轮轴(11)上设置有用于实时监测其转动角度的转角传感器(14)。3.如权利要求1或2所述的一种无人车辆独立转向装置，其特征在于，所述支架包括：支架右板(1)以及支架左板(7)；所述支架右板(1)与所述支架左板(7)之间通过两根以上支架上连接柱(3)和两根以上支架下连接柱(8)连接固定；所述减速器固定板(2)、所述舵机托板(6)与所述齿条底座(12)的左右两端分别与所述支架右板(1)、所述支架左板(7)固定连接。2CN109606459A说明书1/3页一种无人车辆独立转向装置技术领域[0001]本发明涉及无人车辆技术领域，具体涉及一种无人车辆转向装置。背景技术[0002]随着无人车及其相关技术的发展，无人车在军用、民用等领域得到了愈发广泛的应用，将对未来国民经济发展与国防安全建设起到重要作用。目前，大部分应用的无人车辆往往采用现有传统有人驾驶车辆底盘进行改装，较少有研究机构或企业进行无人车辆正向设计与研发。但是，随着无人物流车辆、无人摆渡车辆、无人作战车辆、无人货运车辆等完全不需要人类驾驶机构的商用无人车辆出现，采用传统有人驾驶车辆底盘进行无人化改装已经极大程度限制了其发展与大规模应用，因此，必须对上述不需要人类驾驶机构的无人车辆进行正向研发。发明内容[0003]本发明的目的是：针对完全不需要人类驾驶机构的无人车辆，提出了一种独立的转向装置。[0004]本发明的技术方案是：一种无人车辆独立转向装置，包括：支架、减速器、转向舵机、齿条以及齿轮轴；[0005]所述减速器通过减速器固定板安装在所述支架内，所述转向舵机通过舵机托板安装在所述支架内；所述齿条底座固定安装在所述支架内，所述齿轮轴壳体与所述齿条底座固定连接，所述齿条通过两个直线轴承安装在所述齿条底座上；所述齿轮轴通过轮轴轴承安装在所述齿轮轴壳体内；[0006]所述转向舵机的输出端通过所述减速器与所述齿轮轴的一端连接，所述齿轮轴上的齿轮与所述齿条相啮合，所述齿条的一端设有与转向横拉杆连接的接头。[0007]进一步的，所述齿轮轴上设置有用于实时监测其转动角度的转角传感器。[0008]本装置的动力传输路径为：转向舵机通过减速器将扭矩输入至齿轮轴，随后齿轮轴将扭矩传输至齿条，齿轮齿条将转向舵机输入轴输入扭矩转化为横向力传递至转向横拉杆从而控制转向轮摆动转向。当无人车辆的转向系统接收到控制器的转向指令时，可根据行驶工况的不同，选择由某一桥或某几桥的车轮实现同相位或反相位转向。控制器的转向指令输入给转向系统中的转向舵机控制器，从而通过上述动力传输路径实现控制车轮转向。[0009]上述方案中，具体