[发明专利]一种无人车辆独立转向装置

说明书

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。

技术领域

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

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

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。

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；

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；

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。

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。

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。

上述方案中，具体的，支架包括：支架右板以及支架左板；支架右板与支架左板之间通过三根支架上连接柱、三根支架下连接柱连接固定；减速器固定板、舵机托板与齿条底座分别与支架右板、支架左板固定连接。

有益效果：

本发明抛弃了传统车辆转向系统的转向器以及转向梯形的设计，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。

采用本发明结构形式的转向装置，能够通过舵机对每个转向轮独立控制，从而可以大幅增加车辆的转向灵活性及机动能力，使无人车辆可以实现多种转向系统的控制策略，除了传统车辆的前轮阿克曼转向之外，还可实现双桥转向、原地转向等灵活转向模式，大幅减少了车辆转弯半径提升了车辆灵活性能。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的俯视图；