汽车制动机器人执行机构研究
- 2018-11-24 10:50:00
- 陆启蒙 原创
- 8993
0.引言
国内外对于汽车制动机器人的研究很多,但一般驾驶员无法一同坐在车里,本研究旨在设计一种小型的,可以安装在实车上进行试验的,使用方便可靠的制动机器人执行机构。
1. 制动机器人执行机构工作方式
该执行机构工作时应保证以下四点要求:
1. 踏板行程的精确控制,需要至少精确到 0.1mm;
2. 将制动踏板踩到底的时间不得超过 0.2s ;
3. 电动缸推进的行程不能超过踏板的全行程;
4. 电动缸提供的推力不能低于最大踏板力。
基于以上四点,将制动机器人的执行机构工作方式设计如下:
图 1 制动机器人执行机构工作方式
2.驱动原件选型
选择伺服电动缸作为制动机器人的驱动原件。伺服电动缸的选用需要满足三点要求: ①满足空间的尺寸要求;② 最大推力不低于最大的踏板力;③ 行程大于踏板的全行程。在ECE(联合国欧洲经济委员会汽车法规)中对于普通乘用车制动性能的要求里,汽车的最大踏板力应不高于 500N[1]。根据一般乘用车的设计经验, 制动踏板的全行程不会超过 120mm[4],空间的尺寸选择将在第五部分说明。
3.伺服驱动器
伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器, 其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。伺服驱动器一般通过位置、 速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制,实现高精度的传动系统定位。
5.制动机器人执行机构的零部件设计
5.1 制动机器人执行机构的效果图
图 2 为该执行机构的立体图,伺服电动缸尾端铰接在支撑梁上,中间夹有滚珠轴承,电动缸可以绕着支撑梁旋转。 伺服电动缸前端通过压力传感器、 球铰、 铰制孔螺栓连接在机器人脚上,电动缸的前端可以绕铰制孔螺栓转动。机器人脚通过 4 个 M8的螺栓压紧在制动踏板上, 不能在制动踏板平面内移动。 支撑梁由两个高度可调的支撑架支撑, 它被上支撑架夹紧,不能绕自身的轴心旋转。上、下两个支撑架由若干个螺栓夹紧在一起,共同支撑整个执行机构。下支撑架和下支撑架底板焊接在一起,成 90。 角。两个下支撑架底板分别由4 个M8螺栓连接在汽车驾驶室的地板上,亦即连接在承载式车身上。
5.2 上支撑架
上支撑架起到夹紧支撑梁和支撑整个机构的作用, 上支撑架夹使用 8.8 级 M8x1.0 螺栓紧支撑梁。
5.3 下支撑架
下支撑架上端使用螺栓与上支撑架夹紧,与上支撑架一起调节支撑架的总高度。下端焊接在支撑架底板上,共同固定在汽车驾驶室地板上。
5.5 机器人脚
机器人脚和制动踏板固连在一起, 它的功用是将伺服电动缸的推力传递到制动踏板上。机器人脚由踏板和耳件两部分焊接而成。
6.制动机器人执行机构的空间校核
6.1 制动机器人执行机构的空间计算
该执行机构的空间布置主要应满足以下两点:
(1). 将整套机构放置在驾驶室座椅前,机构与制动踏板连接后不与车内任何零部件产生干涉。
(2). 机构工作时不妨碍驾驶员操控车辆。图 3 为该机构工作始、末位置简化后的侧视图:
图中各参数的意义分别为: α: 制动踏板转过的角度 ;β: 初始时踏板与地面的角度 ;β′: 末位置踏板与地面的角度 ;λ1:初始时伺服电动缸与地面所成角度 ;λ2:末位置伺服电动缸与地面所成角度 ;θ:初始时电动缸丝杠与制动踏板所成角度 ;θ′: 末位置电动缸丝杠与制动踏板所成角度; h1: 初始时制动踏板离地高度; h3: 末位置制动踏板离地高度;h2: 除支撑架 h1 外剩余高度; L 总 : 机构电动缸丝杠方向总长度; R:制动踏板旋转半径。
- [焊接技术] 螺柱焊接基础知识 2022-07-11
- [焊接技术] 车身铝点焊炸枪的原因及解决办法! 2021-01-12
- [焊接技术] 汽车用铝合金板面临哪些问题? 2020-11-02
- [焊接技术] 铝点焊在新能源全铝车身上的应用 2020-10-26
- [焊接技术] 螺柱焊接替代传统焊接工艺的优势! 2020-09-11
- [焊接百科] 螺柱焊机的工艺过程 2020-08-10
- GBT 19867.4-2008 激光焊接工艺规程.pdf 2019-12-25
- GBT 2652-2008 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法.pdf 2019-12-25
- GBT 16672-1996 焊缝-工作位置-倾角和转角的定义.pdf 2019-12-25
- GBT 16745-1997 金属覆盖层产品钎焊性的标准试验方法.pdf 2019-12-25
- GBT 17853-1999 不锈钢药芯焊丝.pdf 2019-12-25
- GBT 15169-1994 钢熔化焊手焊工资格考核方法.pdf 2019-12-25
- GBT 15579.5-2005 弧焊设备安全要求 第5部分 送丝装置.pdf 2019-12-25
- GBT 15579.7-2005 弧焊设备安全要求第7部分:焊炬(枪).pdf 2019-12-23
联系人: | 韩玉琦 |
---|---|
电话: | 0755-26013200/26013464 |
传真: | 0755-26013188 |
Email: | saw@sawchina.cn |
QQ: | 2280915288 |
微信: | 18682260315 |
旺旺: | szhbkj |
地址: | 东莞市凤岗镇东深路凤岗段206号天安深创谷W2栋诚信大厦21楼 |