一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置

allin2022-10-21  165



1.本发明涉及无人车技术领域,具体为一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置。


背景技术:

2.自动驾驶汽车(autonomous vehicles;self-driving automobile)又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史,21世纪初呈现出接近实用化的趋势。
3.自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。
4.随着无人驾驶技术的不断发展,低速无人驾驶车将在未来出行场景中率先落地,通过和配送行业进行结合。无人车将成为无人驾驶技术落地的重要应用场景。同样对智慧城市、智慧社区的构建具有重要的意义。无人车由车身,自动驾驶传感器模块,存储模块和底盘模块组成。通过车身自动驾驶多传感器及融合算法,可实现自定义行驶路线,实现车辆直行、转弯、掉头的自动驾驶,同时根据道路情况可实现智能停障、避障等功能。
5.现有的无人搬运车在运动状态下遇到装卸货物的情况,使无人搬运小车载荷发生变化,载荷的变化,会引起电机负载的改变,使无人搬运车失去原来的稳定状态,行走轨迹发生变化,为此提出一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置。


技术实现要素:

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术不足,本发明提供了一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,解决了:现有的无人搬运车在运动状态下遇到装卸货物的情况,使无人搬运小车载荷发生变化,载荷的变化,会引起电机负载的改变,使无人搬运车失去原来的稳定状态,行走轨迹发生变化的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,包括有长方体的台板,所述台板的顶部中间位置处开设有条形的腔槽,且腔槽的内侧设置有圆弧形的凸台,位于所述台板腔槽的中间设置有半球状的调向球,所述调向球的内侧连接有插杆,所述插杆插入至凸台的内侧,位于所述调向球的内侧连接有用于调向的导杆,所述导杆的外端连接有链接柱盘,所述链接柱盘呈柱状且圆周面等距设置有若干个凸柱,所述导杆的中间设置有联动盘,且凸台的的中间设置有与联动盘相对应的柱槽,所述柱槽的内壁上设置有若干个压簧,且压簧的外侧连接有弹压环,位于所述凸台的两侧顶部对称设置有长方体的铸块,所述铸块的中间贯穿有柱管,且柱管的内部插接有推动杆,所述推动杆的内端连接有楔条,且推动杆的外端连接有柱条,所述调向球的侧壁上开设有与楔条相对应的扣槽;
10.所述台板的底部连接有长方体的框体,所述框体的左右两侧均设置有开口且内部呈空心,且框体的底端设置有液压缸,所述液压缸的输出端连接有撑杆,位于所述台板的中间开设有与撑杆相对应的通孔,且通孔的尺径大于撑杆;
11.所述框体的正面对称设置有两个安装扣盘,且两个安装扣盘的内侧等距设置有若干个柱孔,所述安装扣盘的外侧插接有运动检测结构。
12.作为本发明的进一步优选方式,所述框体的背面外壁上对称设置有两个插管,且框体背面外壁中间设置有若干个条形孔。
13.作为本发明的进一步优选方式,所述调向球的底端设置有凸管,且所述凸管及调向球的内端设置有圆弧形的凹槽,所述撑杆的顶端连接有与凹槽相对应的凸块,所述凸块的外壁上设置有若干个扣块,且凹槽的内壁上设置有相对应的槽口。
14.作为本发明的进一步优选方式,所述运动检测结构包括有检测盒,所述检测盒的内侧连接有两个导管,且检测盒的外部设置有向外凸起的压包,所述检测盒的内部设置有检测芯板。
15.作为本发明的进一步优选方式,所述检测芯板包括有集成控制器、电机控制单元、负载转矩观测器、功率变换器、电流传感器、电压传感器、转速传感器、轮毂电机控制器,所述集成控制器连通电机控制单元,且负载转矩观测器连接电机控制单元,所述电机控制单元连接功率变换器和轮毂电机控制器,所述电流传感器、电压传感器、转速传感器均与电机控制单元相连通,且电流传感器、电压传感器、转速传感器均与电机控制单元与轮毂电机控制器相连通。
16.作为本发明的进一步优选方式,所述集成控制器包括有无线通讯模块、速度调整模块、制动模块和速率存储模块,所述无线通讯模块、速度调整模块、制动模块和速率存储模块均相互连通。
17.(三)有益效果
18.本发明提供了一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置。具备以下有益效果:
19.(1)本发明的台板内侧中间的调向球,通过活动固定的方式安装在凸台的内侧,在进行轨迹调向控制时,可通过链接柱盘与汽车的调向部件进行安装,然后通过使用铸块上的柱管中的推动杆对调向球进行侧向的调整角度,推动杆的外端通过楔条与相应的动力结构进行固定,在侧向推动过程中,调向球带动导杆和链接柱盘发生偏移,改变无人车行走轨迹,并且台板的底部连接有长方体的框体,且框体的底端设置有液压缸,所述液压缸的输出端连接有撑杆,通过撑杆向上推动调向球,调整导杆的不同倾斜角度,导杆在凸台的内部有联动盘,联动盘挤压弹压环和压簧,达到弹性缓冲,对器件进行保护。
20.(2)本发明的检测芯板中的集成控制器、电机控制单元、负载转矩观测器、功率变换器、电流传感器、电压传感器、转速传感器、轮毂电机控制器,对轮毂电机负载的变化进行实时观测,然后将负载转矩的观测值换算为负载电流,通过前馈控制补偿给电机的控制电流中,从而使无人搬运车负载改变时,能够通过负载观测器以及负载转矩前馈补偿控制使小车能够以稳定的状态行驶,提高了无人搬运车的抗负载能力和稳定性。
附图说明
21.图1为本发明的立体结构示意图;
22.图2为本发明的侧视结构示意图;
23.图3为本发明的正视的结构示意图;
24.图4为本发明的后视的结构示意图;
25.图5为本发明的调向球的剖视内部结构示意图;
26.图6为本发明的检测芯板原理框架示意图。
27.图中:1、台板;2、凸台;3、调向球;4、插杆;5、导杆;6、链接柱盘;7、凸柱;8、联动盘;9、压簧;10、弹压环;11、铸块;12、柱管;13、推动杆;14、楔条;15、柱条;16、框体;17、液压缸;18、撑杆;19、安装扣盘;20、运动检测结构;21、插管;22、凸管;23、凸块;24、扣块;25、检测盒;26、导管;27、压包;28、检测芯板。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-6,本发明实施例提供一种技术方案:
30.一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,包括有长方体的台板1,台板1的顶部中间位置处开设有条形的腔槽,且腔槽的内侧设置有圆弧形的凸台2,位于台板1腔槽的中间设置有半球状的调向球3,调向球3的内侧连接有插杆4,插杆4插入至凸台2的内侧,位于调向球3的内侧连接有用于调向的导杆5,导杆5的外端连接有链接柱盘6,链接柱盘6呈柱状且圆周面等距设置有若干个凸柱7,导杆5的中间设置有联动盘8,且凸台2的的中间设置有与联动盘8相对应的柱槽,柱槽的内壁上设置有若干个压簧9,且压簧9的外侧连接有弹压环10,位于凸台2的两侧顶部对称设置有长方体的铸块11,铸块11的中间贯穿有柱管12,且柱管12的内部插接有推动杆13,推动杆13的内端连接有楔条14,且推动杆13的外端连接有柱条15,调向球3的侧壁上开设有与楔条14相对应的扣槽;
31.台板1的底部连接有长方体的框体16,框体16的左右两侧均设置有开口且内部呈空心,且框体16的底端设置有液压缸17,液压缸17的输出端连接有撑杆18,位于台板1的中间开设有与撑杆18相对应的通孔,且通孔的尺径大于撑杆18。
32.框体16的正面对称设置有两个安装扣盘19,且两个安装扣盘19的内侧等距设置有若干个柱孔,安装扣盘19的外侧插接有运动检测结构20,可通过安装扣盘19外侧插接固定运动检测结构20,对无人车行走轨迹进行检测。
33.框体16的背面外壁上对称设置有两个导管26,且框体16背面外壁中间设置有若干个条形孔,通过使用导管26进行固定整个设备,且条形孔减轻结构的重量。
34.调向球3的底端设置有凸管22,且凸管22及调向球3的内端设置有圆弧形的凹槽,撑杆18的顶端连接有与凹槽相对应的凸块23,凸块23的外壁上设置有若干个扣块24,且凹槽的内壁上设置有相对应的槽口,通过使用撑杆18顶端的凸块23准确扣入至调向球3的内部,使用扣块24与槽口扣合,提高接触的稳固效果。
35.运动检测结构20包括有检测盒25,检测盒25的内侧连接有两个插管21,且检测盒25的外部设置有向外凸起的压包27,检测盒25的内部设置有检测芯板28,通过使用检测盒25内部的检测芯板28检测运动轨迹。
36.检测芯板28包括有集成控制器、电机控制单元、负载转矩观测器、功率变换器、电流传感器、电压传感器、转速传感器、轮毂电机控制器,集成控制器连通电机控制单元,且负载转矩观测器连接电机控制单元,电机控制单元连接功率变换器和轮毂电机控制器,电流传感器、电压传感器、转速传感器均与电机控制单元相连通,且电流传感器、电压传感器、转速传感器均与电机控制单元与轮毂电机控制器相连通,电机控制单元可进行调整控制动力电机、负载转矩观测器检测负载转矩,同时功率变换器改变功率,电流传感器、电压传感器、转速传感器调整电压、电流及转速,轮毂电机控制器辅助控制轮毂转动。
37.集成控制器包括有无线通讯模块、速度调整模块、制动模块和速率存储模块,无线通讯模块、速度调整模块、制动模块和速率存储模块均相互连通,使用无线通讯模块实时传输信息,通过无线网络传输,速度调整模块检测行驶的速度,制动模块进行制止无人车运动,速率存储模块实时检测运动的速度。
38.工作原理:台板1内侧中间的调向球3,通过活动固定的方式安装在凸台2的内侧,在进行轨迹调向控制时,可通过链接柱盘6与汽车的调向部件进行安装,然后通过使用铸块11上的柱管12中的推动杆13对调向球3进行侧向的调整角度,推动杆13的外端通过楔条14与相应的动力结构进行固定,在侧向推动过程中,调向球3带动导杆5和链接柱盘6发生偏移,改变无人车行走轨迹,并且台板1的底部连接有长方体的框体16,且框体16的底端设置有液压缸17,所述液压缸17的输出端连接有撑杆18,通过撑杆18向上推动调向球3,调整导杆5的不同倾斜角度,导杆5在凸台2的内部有联动盘8,联动盘8挤压弹压环10和压簧9,达到弹性缓冲,对器件进行保护,检测芯板28中的集成控制器、电机控制单元、负载转矩观测器、功率变换器、电流传感器、电压传感器、转速传感器、轮毂电机控制器,对轮毂电机负载的变化进行实时观测,然后将负载转矩的观测值换算为负载电流,通过前馈控制补偿给电机的控制电流中,从而使无人搬运车负载改变时,能够通过负载观测器以及负载转矩前馈补偿控制使小车能够以稳定的状态行驶,提高了无人搬运车的抗负载能力和稳定性。
39.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
40.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征:
1.一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,其特征在于:包括有长方体的台板(1),所述台板(1)的顶部中间位置处开设有条形的腔槽,且腔槽的内侧设置有圆弧形的凸台(2),位于所述台板(1)腔槽的中间设置有半球状的调向球(3),所述调向球(3)的内侧连接有插杆(4),所述插杆(4)插入至凸台(2)的内侧,位于所述调向球(3)的内侧连接有用于调向的导杆(5),所述导杆(5)的外端连接有链接柱盘(6),所述链接柱盘(6)呈柱状且圆周面等距设置有若干个凸柱(7),所述导杆(5)的中间设置有联动盘(8),且凸台(2)的的中间设置有与联动盘(8)相对应的柱槽,所述柱槽的内壁上设置有若干个压簧(9),且压簧(9)的外侧连接有弹压环(10),位于所述凸台(2)的两侧顶部对称设置有长方体的铸块(11),所述铸块(11)的中间贯穿有柱管(12),且柱管(12)的内部插接有推动杆(13),所述推动杆(13)的内端连接有楔条(14),且推动杆(13)的外端连接有柱条(15),所述调向球(3)的侧壁上开设有与楔条(14)相对应的扣槽;所述台板(1)的底部连接有长方体的框体(16),所述框体(16)的左右两侧均设置有开口且内部呈空心,且框体(16)的底端设置有液压缸(17),所述液压缸(17)的输出端连接有撑杆(18),位于所述台板(1)的中间开设有与撑杆(18)相对应的通孔,且通孔的尺径大于撑杆(18)。2.根据权利要求1所述的一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,其特征在于:所述框体(16)的正面对称设置有两个安装扣盘(19),且两个安装扣盘(19)的内侧等距设置有若干个柱孔,所述安装扣盘(19)的外侧插接有运动检测结构(20)。3.根据权利要求2所述的一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,其特征在于:所述框体(16)的背面外壁上对称设置有两个导管(26),且框体(16)背面外壁中间设置有若干个条形孔。4.根据权利要求1所述的一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,其特征在于:所述调向球(3)的底端设置有凸管(22),且所述凸管(22)及调向球(3)的内端设置有圆弧形的凹槽,所述撑杆(18)的顶端连接有与凹槽相对应的凸块(23),所述凸块(23)的外壁上设置有若干个扣块(24),且凹槽的内壁上设置有相对应的槽口。5.根据权利要求2所述的一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,其特征在于:所述运动检测结构(20)包括有检测盒(25),所述检测盒(25)的内侧连接有两个插管(21),且检测盒(25)的外部设置有向外凸起的压包(27),所述检测盒(25)的内部设置有检测芯板(28)。6.根据权利要求5所述的一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,其特征在于:所述检测芯板(28)包括有集成控制器、电机控制单元、负载转矩观测器、功率变换器、电流传感器、电压传感器、转速传感器、轮毂电机控制器,所述集成控制器连通电机控制单元,且负载转矩观测器连接电机控制单元,所述电机控制单元连接功率变换器和轮毂电机控制器,所述电流传感器、电压传感器、转速传感器均与电机控制单元相连通,且电流传感器、电压传感器、转速传感器均与电机控制单元与轮毂电机控制器相连通。7.根据权利要求6所述的一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,其特征在于:所述集成控制器包括有无线通讯模块、速度调整模块、制动模块和速率存储模块,所述无线通讯模块、速度调整模块、制动模块和速率存储模块均相互连通。

技术总结
本发明公开了一种用于无人车驱动器故障时的轨迹跟踪容错控制装置,包括有长条状的底板,且底板的顶部开设有条形的导轨槽,所述导轨槽上滑动连接有夹持结构一,位于所述底板的内端顶部垂直连接有立板,所述立板呈长方体且正面设置有滑轨,位于所述滑轨的外部滑动连接有夹持结构二,所述立板的背面设置有风干结构一,所述底板的两侧对称设置有可滑动的凸板,且凸板的顶部连接有风干结构二;所述夹持结构一包括有铸块,所述铸块的顶部设置有扇形的条形板,且条形板的内部设置有储腔,所述条形板的侧壁上设置有舵机,所述舵机的输出端连接有轴杆。本发明便于快速对丝网画版进行固定,然后从正反两面进行风干,且固定过程中不断拉伸调整角度和张力,风干较为均匀全面。风干较为均匀全面。风干较为均匀全面。


技术研发人员:刘丽霞 刘玮 王啸威 于水胜 张庆杰
受保护的技术使用者:盐城工学院
技术研发日:2022.03.22
技术公布日:2022/7/5
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