本發(fā)明涉及一種汽車試驗自動駕駛技術，特別是一種基于直線電機驅(qū)動的汽車駕駛機器人駕駛機械腿。
背景技術：
：：近年來，隨著汽車越來越多的走入尋常人家，汽車安全問題成為社會的普遍共識，同時隨著汽車保有量的不斷增加，汽車尾氣中的有害物質(zhì)造成了環(huán)境污染問題，嚴重影響人們的生活品質(zhì)。因此，在一款汽車進入市場前，必須對其進行嚴格的安全測試及重復循環(huán)的排放測試。顯而易見，在這樣的試驗環(huán)境及條件下，并不適合駕駛員進行試驗，首先會對駕駛員的身體造成一定傷害，其次，重復試驗條件下，駕駛員的操作會產(chǎn)生較大的誤差。因此，應用駕駛機器人于汽車試驗中，可以提高試驗效率，提高試驗精度。國外對汽車駕駛機器人的研究已經(jīng)進行了很多年，其技術已然成熟，應用十分廣泛，但是國外公司對自己產(chǎn)品的技術資料嚴格保密，不對外公布。比較著名的有美國froudeconsine、kairos，日本horiba、autopilot、nissanmotor、onosokki、automax，德國schenck、stable、witt，英國mira、abd等。國內(nèi)于二十世紀九十年代中期開始進行駕駛機器人的研究工作，起步相對較晚，主要是一些汽車研究機構和高等院校，最具代表性的是東南大學與南京汽車研究所研制的dnc系列駕駛機器人，這是我國首個具有自主產(chǎn)權的駕駛機器人。近年來，南京理工大學、清華大學、上海交通大學、哈爾濱工業(yè)大學、太原理工大學、中國汽車技術研究中心等高校和研究機構也相繼開始研究車輛自動駕駛機器人。目前汽車駕駛機器人駕駛機械腿的驅(qū)動方式主要有以下幾種：中國專利201310361723.x公開了一種電磁直驅(qū)汽車駕駛機器人，其駕駛機械腿采用電磁直線執(zhí)行器作為驅(qū)動裝置，該發(fā)明將執(zhí)行器直接與機械腿連接，斜置在機械腿方向上，無需機械腿箱體，整體結構簡單，質(zhì)量輕，缺點是容易將電機的振動直接傳遞到機械腿上，影響工作精度，并且電機斜置的布置方式造成結構可靠性較差。中國專利201110264908.x公開了一種汽車試驗用駕駛機器人，其駕駛機械腿采用“伺服電機+滑輪+鋼絲”式作為驅(qū)動裝置，伺服電機的旋轉輸出通過與滑輪相連的鋼絲轉化為直線輸出，驅(qū)動機械腿，該結構質(zhì)量輕，但可靠性較差。中國專利201110261026.8公開了一種用于道路試驗用汽車駕駛機器人，其駕駛機械腿采用“伺服電機+滾珠絲杠”式作為驅(qū)動裝置，結構通過滾珠絲杠將電機旋轉輸出轉化為直線輸出，驅(qū)動機械腿，該結構工作可靠，缺點是系統(tǒng)不緊湊，質(zhì)量大。中國專利201110247651.7公開了一種自動駕駛機器人，其駕駛機械腿采用“伺服電機+齒輪”機構作為驅(qū)動裝置，伺服電機旋轉輸出通過齒輪傳遞到機械腿上，該機構結構緊湊，工作可靠，缺點是傳遞到機械腿上的動力仍然是旋轉的，與踏板運動存在一定程度的耦合。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種基于直線電機驅(qū)動的汽車駕駛機器人駕駛機械腿，在重復性高、持續(xù)時間長、安全性未能得到充分保障的汽車試驗中，本發(fā)明可以完全代替人類駕駛員進行汽車試驗，并且能夠使得實驗結果更加精確、客觀。一種基于直線電機驅(qū)動的汽車駕駛機器人駕駛機械腿，所述機械若干，每一機械腿由直線電機和驅(qū)動系統(tǒng)組成的單元控制，其中驅(qū)動系統(tǒng)包括推桿、搖桿、底板搖桿固定裝置；推桿的第一端與直線電機輸出端轉動連接，搖桿的中間部位與推桿的第二端轉動連接，搖桿的下端通過底板搖桿固定裝置與外部箱體固定連接，搖桿的上端與機械退轉動連接。采用上述機械腿，每一機械腿包括雙頭螺桿、套管、球頭調(diào)節(jié)管、踏板緊鎖螺塞、踏板；其中雙頭螺桿上端通過套管螺頭接口與搖桿的上端轉動連接，套管上端與雙頭螺桿下端螺紋連接，球頭調(diào)節(jié)管上端與套管下端螺紋連接，踏板與球頭調(diào)節(jié)管下端螺紋連接，踏板緊鎖螺塞與球頭調(diào)節(jié)管下端螺紋連接且位于踏板上方用于鎖緊踏板。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：(1)取代現(xiàn)有汽車試驗用駕駛機器人駕駛機械腿普遍使用“伺服電機+動力轉化機構”作為驅(qū)動裝置，使用一個直線電機作為驅(qū)動元件即可完成油門、制動、離合踩踏工作，能夠使系統(tǒng)質(zhì)量更輕；(2)使用直線電機驅(qū)動裝置，無需中間傳動裝置，精簡了系統(tǒng)結構，提高了從驅(qū)動裝置到執(zhí)行機構的響應速度與執(zhí)行機構的運動精度；(3)機械腿執(zhí)行機構中推桿的解決了驅(qū)動電機直線輸出與執(zhí)行機構的搖桿旋轉運動的耦合問題。下面結合說明書附圖對本發(fā)明作進一步描述。附圖說明圖1為本發(fā)明基于直線電機驅(qū)動的駕駛機器人駕駛機械腿的俯視圖。圖2為本發(fā)明基于直線電機驅(qū)動的駕駛機器人駕駛機械腿的無箱體結構圖。圖3為本發(fā)明基于直線電機驅(qū)動的駕駛機器人駕駛機械腿的有箱體結構圖。圖4為本發(fā)明基于直線電機驅(qū)動的駕駛機器人離合機械腿的無箱體側視圖。具體實施方式結合圖1至圖4，本發(fā)明所涉及的機械腿包括雙頭螺桿8、套管9、球頭調(diào)節(jié)管10、踏板緊鎖螺塞11、踏板12；其中雙頭螺桿8上端通過套管螺頭接口7與搖桿14的上端轉動連接，套管9上端與雙頭螺桿8下端螺紋連接，球頭調(diào)節(jié)管10上端與套管9下端螺紋連接，踏板12與球頭調(diào)節(jié)管10下端螺紋連接，踏板緊鎖螺塞11與球頭調(diào)節(jié)管10下端螺紋連接且位于踏板12上方用于鎖緊踏板12。所述基于直線電機驅(qū)動的駕駛機械腿包括油門機械腿、制動機械腿、離合機械腿與箱體組成，三條機械腿平行放置，油門機械腿是由油門直線電機及油門執(zhí)行機構組成，制動機械腿是由制動直線電機及制動執(zhí)行機構組成，離合機械腿是由離合直線電機及離合執(zhí)行機構組成。每一執(zhí)行機構包括推桿13、搖桿14、底板搖桿固定裝置15；推桿13的第一端與直線電機輸出端轉動連接，搖桿14的中間部位與推桿13的第二端轉動連接，搖桿14的下端通過底板搖桿固定裝置15與外部箱體22固定連接，搖桿14的上端與機械退轉動連接。所述基于直線電機驅(qū)動的汽車駕駛機器人駕駛機械腿，油門直線電機2通過底座1與箱體22固定連接，油門直線電機2輸出端與油門執(zhí)行機構的推桿鉸接，油門執(zhí)行機構的搖桿與箱體22通過底板搖桿固定裝置相連，底板搖桿固定裝置的一端與箱體固定連接，另一端與油門執(zhí)行機構的推桿鉸接；制動直線電機4通過底座3與箱體22固定連接，制動直線電機4輸出端與制動執(zhí)行機構的推桿鉸接，制動執(zhí)行機構的搖桿與箱體通過底板搖桿固定裝置相連，底板搖桿固定裝置的一端與箱體固定連接，另一端與制動執(zhí)行機構的推桿鉸接；離合直線電機6通過底座5與箱體22固定連接，離合直線電機6輸出端與離合執(zhí)行機構的推桿鉸接，離合執(zhí)行機構的搖桿與箱體通過底板搖桿固定裝置相連，底板搖桿固定裝置的一端與箱體固定連接，另一端與離合執(zhí)行機構的推桿鉸接。油門直線電機2通過底座1與箱體22固定連接，油門直線電機2輸出端與油門執(zhí)行機構的推桿13鉸接，油門執(zhí)行機構的搖桿14與箱體通過底板搖桿固定裝置15相連，底板搖桿固定裝置15的一端與箱體22固定連接，另一端與油門執(zhí)行機構的推桿14鉸接；制動直線電機4通過底座3與箱體22固定連接，制動直線電機4輸出端與制動執(zhí)行機構的推桿16鉸接，制動執(zhí)行機構的搖桿17與箱體通過底板搖桿固定裝置18相連，底板搖桿固定裝置18的一端與箱體22固定連接，另一端與制動執(zhí)行機構的推桿16鉸接；離合直線電機5通過底座6與箱體22固定連接，離合直線電機5輸出端與離合執(zhí)行機構的推桿19鉸接，離合執(zhí)行機構的搖桿20與箱體通過底板搖桿固定裝置21相連，底板搖桿固定裝置21的一端與箱體22固定連接，另一端與離合執(zhí)行機構的推桿19鉸接。具體地，每一執(zhí)行機構包括推桿13、搖桿14、底板搖桿固定裝置15；推桿13的第一端與直線電機輸出端鉸接，搖桿14的中間部位與推桿13的第二端鉸接，搖桿14的下端通過底板搖桿固定裝置15與外部箱體22固定連接，搖桿14的上端與機械腿鉸接。本發(fā)明工作原理如下：由于油門、制動、離合機械腿的工作原理是相同的，因此以油門機械腿為例，說明駕駛機械腿的工作原理。當需要踩油門時，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，油門直線電機2開始工作，輸出直線動力，驅(qū)動油門推桿13，在油門推桿13的作用下，與之相連的搖桿14繞底板搖桿固定裝置15開始轉動，進而驅(qū)動整個油門機械腿的執(zhí)行機構運動，由于油門踏板嵌套在踏板鎖緊鉤12內(nèi)，實現(xiàn)下壓踏板，進行供油的功能。當前第1頁12當前第1頁12