阅读说明：本技术 一种电机控制的无人驾驶车辆线性控制刹车装置 (Motor-controlled linear control brake device for unmanned vehicle ) 是由 王松青 李睿 赖志林 俞*** 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电机控制的无人驾驶车辆线性控制刹车装置,包括伺服组件、线性运动组件、活塞泵、压力变送器、踏板组件、推杆模组,所述伺服组件与所述线性运动组件连接,所述线性运动组件通过拉力件和受力件与所述活塞泵连接,所述活塞泵与所述压力变送器连通,所述活塞泵通过所述踏板组件与所述推杆模组连接,所述推杆模组用于紧急刹车。本发明可实现紧急刹车,改装方便,缩短刹车滑行距离。(The invention discloses a linear control brake device of a motor-controlled unmanned vehicle, which comprises a servo assembly, a linear motion assembly, a piston pump, a pressure transmitter, a pedal assembly and a push rod module, wherein the servo assembly is connected with the linear motion assembly, the linear motion assembly is connected with the piston pump through a tension piece and a stress piece, the piston pump is communicated with the pressure transmitter, the piston pump is connected with the push rod module through the pedal assembly, and the push rod module is used for emergency braking. The invention can realize emergency braking, is convenient to refit and shortens the sliding distance of the brake.)

一种电机控制的无人驾驶车辆线性控制刹车装置

技术领域

本发明涉及刹车装置技术领域，具体为一种电机控制的无人驾驶车辆线性控制刹车装置。

背景技术

在无人自动驾驶车辆当中，刹车系统是极其重要的组成部分。在无人自动驾驶车辆运行过程中，需要车辆在无人自动行驶的情况下根据道路遇见的各种突发情况自动通过电机控制线性刹车结构进行减速、刹车会、快速停止的刹车动作，从而保证车辆在行驶过程中的安全可靠。

现有市场上的无人驾驶车辆刹车系统要么是车辆本身自带刹车装置再加装电磁刹车装置或使用带抱闸功能的电机进行刹车。此种方式存在以下不足：1.对无人驾驶的车辆改装难度大；2.无法进行线性控制，用不同大小的力达到不同刹车效果；3.无法与车辆本身自带刹车进行随意切换；4.无法形成闭环反馈刹车后油压变化；5.车辆断电时无法自锁保持车辆状态；6.自动刹车精度控制不理想；7.刹车响应慢造成滑行距离长；8.刹车效果判断存在光电及位移传感器失效风险。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可实现紧急刹车，改装方便，缩短刹车滑行距离的电机控制的无人驾驶车辆线性控制刹车装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种电机控制的无人驾驶车辆线性控制刹车装置，包括伺服组件、线性运动组件、活塞泵、压力变送器、踏板组件、推杆模组，所述伺服组件与所述线性运动组件连接，所述线性运动组件通过拉力件和受力件与所述活塞泵连接，所述活塞泵与所述压力变送器连通，所述活塞泵通过所述踏板组件与所述推杆模组连接，所述推杆模组用于紧急刹车。

进一步地：所述伺服组件包括伺服电机、伺服减速机，所述伺服电机与所述伺服减速机连接，所述伺服减速机与所述线性运动组件连接。

进一步地：所述线性运动组件包括垫板、丝杆，所述垫板上设置有通孔，所述丝杆位于所述通孔的正上方，所述丝杆与所述伺服减速机连接，所述丝杆上套装有通过梯形齿传动螺纹相连接的滑块，所述拉力件的一端穿过所述通孔与所述滑块连接，所述拉力件的另一端与所述受力件连接。

进一步地：所述受力件固定套装在所述活塞泵的刹车推杆上。

进一步地：还包括滑轨组件，所述滑轨组件包括安装板、滑轨，所述安装板设置在所述垫板上，所述滑轨设置在所述安装板上，所述滑块与所述滑轨连接，所述滑块沿所述滑轨移动。

进一步地：所述垫板上设置有固定件和轴承座，所述固定件和轴承座分别位于所述通孔的两端，所述伺服减速机设置在所述固定件上，所述丝杆的一端与所述伺服减速机连接，所述丝杆的另一端通过轴承与所述轴承座连接。

进一步地：所述推杆模组包括推杆电机、压杆，所述推杆电机与所述压杆连接，所述推杆电机控制所述压杆升降，所述压杆与所述踏板组件连接。

进一步地：所述推杆模组设置在安装壳内。

进一步地：所述踏板组件包括脚踏板、制动支架、增加件，所述脚踏板与所述增加件固定连接，所述增加件与所述压杆连接，所述制动支架的一端与所述脚踏板铰接，所述制动支架的另一端与所述刹车推杆铰接。

进一步地：所述活塞泵通过管道和三通接头与所述压力变送器连通。

本发明的有益效果

1.与现有技术相比，通过在车辆本身自带刹车的基础上安装本刹车装置，实现本刹车装置与车辆本身自带刹车进行切换，通用性强，改装方便，成本低；本刹车控制装置通过伺服组件驱动线性运动组件带动拉力件直线运动，拉力件带动受力件拉动刹车推杆压活塞泵的活塞，活塞泵将机械能转换为刹车的油压，油压连接压力变送器进行刹车压力反馈，根据油压的变化进行精度刹车控制，提高自动驾驶对制动的控制。当伺服组件动作信号发出，但压力变送器无压力值变化时，系统启动推杆模组工作，推杆模组驱动踏板组件带动刹车推杆压活塞泵的活塞，油压连接压力变送器进行刹车压力反馈，或当车辆行驶过程中有安全员的情况下，遇见紧急情况，可直接踩踏脚踏组件进行刹车。实现紧急刹车，提高车辆行驶安全性。

2.通过在垫板上设置安装板，安装板上设置滑轨，丝杆驱动滑块沿丝杆移动的同时，滑块沿滑轨运动。通过滑轨，可起到限位的作用，防止滑块发生偏移，提高本刹车装置运行的稳定性。

3.伺服电机通过伺服减速机与丝杆连接，丝杆与滑块相互配合驱动拉力件和受力件拉动刹车推杆压活塞泵的活塞，伺服电机转数为3000r/min，可保证刹车的快速响应，伺服电机自动刹车控制中，刹车响应时间为0.1s-0.2s，响应快，提高自动刹车控制的性能和安全性，缩短车辆滑行距离，提高刹车效果。

附图说明

图1为本发明结构分解示意图；

图2为本发明结构示意图一；

图3为本发明结构示意图二；

图4为本发明结构示意图三。

附图标记说明：1-伺服组件，11-伺服电机，12-伺服减速机,21-垫板,211-通孔，22-丝杆，23-滑块,24-固定件，25-轴承座，3-活塞泵，31-刹车推杆,32-管道，33-三通接头，4-压力变送器，5-推杆模组，51-安装壳，52-推杆电机，53-压杆，6-拉力件，7-受力件，81-安装板，82-滑轨，91-脚踏板，92-制动支架，93-增加件。

具体实施方式

图1-图4为本发明提供的一种电机控制的无人驾驶车辆线性控制刹车装置实施例结构示意图，包括伺服组件1、线性运动组件、活塞泵3、压力变送器4、踏板组件、推杆模组5，伺服组件1包括伺服电机11、伺服减速机12，伺服电机11与伺服减速机12连接，伺服减速机12与线性运动组件连接，线性运动组件通过拉力件6和受力件7与活塞泵3连接，线性运动组件包括垫板21、丝杆22，垫板21上设置有通孔211，丝杆22位于通孔211的正上方，丝杆22与伺服减速机12连接，丝杆22上套装有通过梯形齿传动螺纹相连接的滑块23，拉力件6的一端穿过通孔211与滑块23连接，拉力件6的另一端与受力件7连接，受力件7固定套装在活塞泵3的刹车推杆31上，活塞泵3与压力变送器4连通，活塞泵3通过踏板组件与推杆模组5连接，推杆模组5用于紧急刹车。

垫板21上设置有固定件24和轴承座25，固定件24和轴承座25分别位于通孔211的两端，伺服减速机12设置在固定件24上，丝杆22的一端与伺服减速机12连接，丝杆22的另一端通过轴承与轴承座25连接。

活塞泵3通过管道32和三通接头33与压力变送器4连通，活塞泵3与管道32的一端连接，管道32的另一端与三通接头33连通，三通接头33与压力变送器4连通。

当需要刹车时，根据实际需要，结合车速、障碍物距离坡度等，控制伺服电机11在力矩模式下工作转动，通过伺服减速机12减速增力，带动丝杆22转动，丝杆22与滑块23通过梯形齿传动螺纹使滑块23沿丝杆22直线滑动，滑块23驱动拉力件6移动，拉力件6拉动受力件7移动，受力件7带动刹车推杆31压活塞泵3的活塞，活塞泵3将机械能转换为刹车的油压，油压经管道32和三通接头33连接压力变送器4进行刹车压力反馈，形成闭环反馈刹车后油压变化，根据油压的变化进行精度刹车控制，油压精度达±0.01MPa,提高自动驾驶时对制动的控制；丝杆22通过梯形齿传动螺纹与滑块23连接，具有任意自锁功能，车辆断电时任然可以保持刹车或驻车状态，提高刹车的可靠性及用电安全性。

当伺服电机11动作信号发出，但压力变送器4无压力值变化时，系统启动推杆模组工作，推杆模组驱动踏板组件带动刹车推杆31压活塞泵3的活塞，活塞泵3将机械能转换为刹车的油压，油压经管道32和三通接头33连接压力变送器4进行刹车压力反馈，根据油压的变化进行精度刹车控制。或当车辆行驶过程中有安全员的情况下，遇见紧急情况，可直接踩踏板组件进行刹车。实现紧急刹车，提高车辆行驶安全性。

通过丝杆22和滑块23相互配合使滑块23直线滑动，滑块23驱动拉力件6和受力件7直线拉动刹车推杆31压活塞泵3的活塞，实现线性控制刹车，通过伺服减速机12减速增力，可以用不同大小的力达到不同刹车效果，丝杆22通过梯形齿传动螺纹与滑块23相连接，可减少丝杆22的磨损，延长丝杆22的使用寿命。

推杆模组5设置在安装壳51内，推杆模组5包括推杆电机52、压杆53，推杆电机52与压杆53连接，推杆电机52控制压杆53升降，压杆53与踏板组件连接，踏板组件包括脚踏板91、制动支架92、增加件93，脚踏板91与增加件93固定连接，增加件93与压杆53连接，制动支架92的一端与脚踏板91铰接，制动支架92的另一端与刹车推杆31铰接。

推杆模组5工作时，推杆电机52驱动压杆53下降，压杆53下降带动增加件93和脚踏板91向下压，由于制动支架92的一端与脚踏板91铰接，制动支架92的另一端与刹车推杆31铰接，脚踏板91向下压时带动制动支架92与刹车推杆31的铰接端往靠近活塞泵3的方向移动，从而带动刹车推杆31压活塞泵3的活塞，实现紧急刹车。当车辆行驶过程中有安全员的情况下，遇见紧急情况，直接踩踏脚踏板91进行刹车。

伺服电机11转数为3000r/min，可保证刹车的快速响应，伺服电机11自动刹车控制中，刹车响应时间为0.1s-0.2s，响应快，提高自动刹车控制的性能和安全性，缩短车辆滑行距离，提高刹车效果。

本发明还包括滑轨组件，滑轨组件包括安装板81、滑轨82，安装板81设置在垫板21上，滑轨82设置在安装板81上，滑块23与滑轨82连接，滑块23沿滑轨82移动。

通过在垫板21上设置安装板81，安装板81上设置滑轨82，丝杆22驱动滑块23沿丝杆22移动的同时，滑块23沿滑轨82运动。通过滑轨82，可起到限位的作用，防止滑块23发生偏移，提高本刹车装置运行的稳定性。

踏板组件为车辆本身自带的，通过在车辆本身自带踏板组件的基础上新增本刹车装置，实现本刹车装置与车辆本身自带刹车进行切换，通用性强，改装方便，成本低。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。