[實(shí)用新型]超磁致伸縮材料制得的力感反饋裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820641185.8
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN208411862U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖夢迪;張素民;仲首任
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本實(shí)用新型公開了一種超磁致伸縮材料制得的力感反饋裝置，超磁致伸縮材料制得的力感反饋裝置，包括力感模擬系統(tǒng)、力感控制系統(tǒng)、力感產(chǎn)生系統(tǒng)、彈性力模擬系統(tǒng)和供電系統(tǒng)。本實(shí)用新型控制過程中沒有參數(shù)的突變，超磁致伸縮棒長度不會突變，從本質(zhì)上提升了裝置的響應(yīng)速度，便于控制的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了反饋力矩連續(xù)并可控的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于汽車電控及智能化領(lǐng)域，涉及一種超磁致伸縮材料制得的力感反饋裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)車輛道路試驗(yàn)具有成本高、時間長、場地條件有限以及極限工況易發(fā)生事故等缺點(diǎn)，采用汽車駕駛模擬系統(tǒng)替代傳統(tǒng)車輛道路試驗(yàn)是目前的主流趨勢。成熟的駕駛模擬系統(tǒng)能較為真實(shí)地反映出車輛運(yùn)動狀態(tài)、道路條件、周圍環(huán)境以及各種體感、力感，極大地降低了車輛道路試驗(yàn)資金成本、時間成本和人力成本。其中準(zhǔn)確的方向盤力感反饋是必不可少的，其很大程度上決定了駕駛員能否按照給定的路線或者駕駛意圖做出相應(yīng)的操作，對駕駛員的操作決策至關(guān)重要。傳統(tǒng)的力感反饋裝置主要由力矩電機(jī)配合減速機(jī)構(gòu)組成，但它存在控制不平順、延遲和抖動大、機(jī)械連接裝置復(fù)雜以及容易出現(xiàn)電機(jī)卡死等缺點(diǎn)，因此本專利提出了一種超磁致伸縮材料制得的力感反饋裝置，主要區(qū)別在于不需要用電機(jī)來提供力感反饋，轉(zhuǎn)而由卷簧總成來模擬彈性力，用超磁致伸縮棒來提供阻力，共同作用提供所需力感。力感的大小控制由勵磁線圈控制超磁致伸縮棒的伸縮來完成，消除了傳統(tǒng)力矩電機(jī)直連方案的延遲和抖動，既能保證力矩準(zhǔn)確反饋，又能克服力矩電機(jī)的一系列不足。

超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Materials，簡稱GMM)，即具有極大的磁致伸縮系數(shù)的磁致伸縮材料，在常溫下由于磁化狀態(tài)的改變，其長度和體積會發(fā)生較大變化。GMM棒在無機(jī)械約束時發(fā)生磁致伸縮正效應(yīng)，以位移形式輸出，在有機(jī)械約束時，以位移和力的形式輸出。利用的磁致伸縮正效應(yīng)可制作驅(qū)動裝置，實(shí)現(xiàn)磁能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，并且這種特性受外界其他因素(如溫度)影響很小。超磁致伸縮材料的磁致伸縮效應(yīng)，為它在工程實(shí)際中提供了廣泛的應(yīng)用前景，已應(yīng)用于諸多領(lǐng)域的磁致伸縮力傳感器、生物機(jī)械傳感器以及電能收集器等。

實(shí)用新型內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種超磁致伸縮材料制得的力感反饋裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的控制不平順、延遲和抖動大、機(jī)械連接裝置復(fù)雜以及容易出現(xiàn)電機(jī)卡死的問題。