[實(shí)用新型]一種用于機(jī)器人和車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720187303.4
• 申請(qǐng)日: 2007-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN201196175Y
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛懿;周成林;鄧宏彬;吳江峰;丁學(xué)詩(shī)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北漢丹機(jī)電有限公司
• 主分類號(hào): F15B13/044
• 分類號(hào): F15B13/044;F02D11/10
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 張利萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)器人和車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)，特別涉及一種可以取代人工的、由自動(dòng)化控制的車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)。屬于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

一般車輛上的操縱機(jī)構(gòu)有兩類：一類是控制液壓閥類的搖桿操作機(jī)構(gòu)，另一類是控制風(fēng)門及油門類的拉繩操作機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的行駛和作業(yè)的操縱方式是：由操作人員在車體上操作搖桿來控制液壓閥類的閥門，通過改變油壓大小和方向來控制車輛的行駛和作業(yè)的速度與方向；操作拉繩來控制風(fēng)門及油門類的拉繩操作機(jī)構(gòu)，通過改變拉繩的長(zhǎng)短來調(diào)節(jié)車輛的風(fēng)門及油門的大小，進(jìn)而操控車輛行駛和作業(yè)的力量、起動(dòng)與熄火。這種操縱方式中，控制車輛的動(dòng)作必須由操作人員在車體上進(jìn)行操作。在戰(zhàn)場(chǎng)、地道、煤礦等危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)時(shí)，有很大的危險(xiǎn)性。因此，我們迫切需要一種遠(yuǎn)距離作業(yè)的、安全的、高效的、新型的操控方式來代替當(dāng)前傳統(tǒng)的操縱方式。要想實(shí)現(xiàn)這種改變，必須發(fā)明一種新的不需要人操作的操作桿操縱機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就在于提供一種不需要人操作的、安全的、高效的、新型的操作桿操縱機(jī)構(gòu)，即電控操縱機(jī)構(gòu)。

該電控操縱機(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的手動(dòng)操作桿操縱機(jī)構(gòu)，改為由直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、蝸輪、蝸桿、光電開關(guān)等組合成的電控操縱機(jī)構(gòu)來代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)；采用由直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、繩輪、光電開關(guān)等組合成的電控操縱機(jī)構(gòu)來代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)。

該電控操縱機(jī)構(gòu)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了一種不需要人操作的、安全的、高效的、新型的操作桿操縱機(jī)構(gòu)，該電控操縱機(jī)構(gòu)可用于車輛的自動(dòng)控制或自主控制。

本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)包括直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、蝸輪箱、蝸輪軸、蝸輪、蝸桿、光電開關(guān)、光電擋板、擺桿、連桿及其附件。直流無(wú)刷電機(jī)與減速器為一體化，其輸出軸套入蝸輪箱中，蝸輪箱的兩側(cè)分別用螺釘固定著固定板。直流無(wú)刷電機(jī)與減速器的輸出軸上固定套有蝸桿，蝸輪軸通過軸承固定在蝸輪箱上，蝸輪軸上固定的套有蝸輪，蝸輪與蝸桿正交嚙合。光電擋板和蝸輪在蝸輪箱的內(nèi)部，它套在蝸輪軸上，蝸輪軸一端的軸承用蝸輪端蓋頂住。在蝸輪箱的外部，擺桿也固定的套在蝸輪軸上，連桿與擺桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)附連接。應(yīng)用時(shí)，連桿接液壓閥門的拉桿。光電開關(guān)裝在蝸輪箱的內(nèi)側(cè)，位置與光電擋板的位置相對(duì)應(yīng)，光電擋板的中線與光電開關(guān)的卡口的中線大致重合，光電擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其擋片可以遮擋與放開光電開關(guān)的發(fā)射與接收口。當(dāng)光電擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電擋板將通過光電開關(guān)，每通過一次光電開關(guān)會(huì)發(fā)出一次電信號(hào)，信號(hào)傳到控制器，由控制器來計(jì)算直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)位置，進(jìn)而精確控制直流無(wú)刷電機(jī)的工作。當(dāng)工作時(shí)，直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)蝸輪軸、光電擋板和擺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。擺桿以蝸輪軸為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)連桿做上下方向的運(yùn)動(dòng)，通過液壓閥門的拉桿控制液壓閥門，進(jìn)而改變油壓大小和方向來控制車輛的行駛和作業(yè)的速度與方向。

本實(shí)用新型代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)包括直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、光電開關(guān)、光電擋板、繩輪、拉繩等。直流無(wú)刷電機(jī)與減速器為一體化，其輸出軸套入繩輪中，拉繩繞在繩輪上，當(dāng)繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)便可拉動(dòng)拉繩，光電擋板固定在減速器的輸出軸上，隨繩輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，光電開關(guān)安裝在固定板的上端，光電開關(guān)的卡口的中線與光電擋板的中線大致重合，光電擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其擋片可以遮擋與放開光電開關(guān)的發(fā)射與接收口。當(dāng)光電擋板通過光電開關(guān)時(shí)，光電開關(guān)會(huì)發(fā)出一次電信號(hào)，信號(hào)傳到控制器，由控制器來計(jì)算直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)位置，從而控制直流無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。限位塊和空心螺釘作為保險(xiǎn)裝置，確保繩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)超出極限位置，空心螺釘裝在限位塊上，拉繩穿過空心螺釘，通過調(diào)節(jié)空心螺釘在限位塊上的位置來限制拉繩的伸出長(zhǎng)度及松緊狀態(tài)。應(yīng)用時(shí)，拉繩連接著風(fēng)門或油門的閥門。當(dāng)工作時(shí)，直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過減速器的傳動(dòng)，帶動(dòng)繩輪和光電擋板一起轉(zhuǎn)動(dòng)，繩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)著拉繩伸出長(zhǎng)度及松緊狀態(tài)，通過風(fēng)門或油門的拉繩控制風(fēng)門或油門的閥門，進(jìn)而改變風(fēng)門或油門的大小，達(dá)到控制車輛的行駛和作業(yè)的力量、起動(dòng)與熄火。