一种实车模拟测试辅助转盘的制作方法

1.本实用新型涉及实车模拟测试技术领域，特别涉及一种实车模拟测试辅助转盘。


背景技术：

2.为了更好地对量产车的座舱和人机交互平台做动态测试，以便获得相应场景下的交互测试数据，针对实车或者是仿实车的驾驶模拟测试就非常有必要。因为这样的实验方法能较为真实地模拟真实路况，并给予被测人员相应的任务从而获取人眼滞留时间、中控触碰时间等交互数据。
3.当进行实车驾驶模拟测试时，实际车辆的转向角度难以转化为虚拟驾驶测试系统中的转角量。常规的解决方案是通过搭建一个拟真的测试台架，将方向盘的转角角度数据传入测试系统中来控制系统中的车辆转角。但是这样的方法将无法实现对现有量产车的模拟驾驶测试；或是需要对现有量产车的转向系统做较大的改动，以便能获取其转向信息，但成本较高，因而有待改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种实车模拟测试辅助转盘，该辅助转盘可针对现有量产车进行模拟驾驶测试，且无需对现有量产车转向系统作出改动便能获取其转向信息。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种实车模拟测试辅助转盘，包括力反馈电机、角度放大机构以及自适应滑动平台，所述自适应滑动平台的上端面设置有用以对车轮两侧进行夹紧的夹爪，所述自适应滑动平台的底部固定连接有转盘，所述转盘通过角度放大机构与力反馈电机传动连接；位于所述自适应滑动平台上的车轮重心与转盘的轴心处于同一个平面。
6.本实用新型的进一步设置为：所述转盘包括有同轴设置的转盘轴承和转盘齿轮，所述自适应滑动平台的底部与转盘轴承固定连接，所述转盘齿轮通过角度放大机构与力反馈电机传动连接。
7.本实用新型的进一步设置为：所述自适应滑动平台包括第一滑轨机构，所述第一滑轨机构的底部与转盘轴承固定连接，所述第一滑轨机构的顶部滑动连接有第二滑轨机构，所述第二滑轨机构背离第一滑轨机构的一侧滑动连接有用以承载车轮的支撑件；所述第一滑轨机构与第二滑轨机构，在滑动方向上呈垂直设置。
8.本实用新型的进一步设置为：所述支撑件包括有支撑架，所述夹爪的个数为两个且分别与支撑架滑动连接，所述支撑架的一侧设置有控制两个夹爪朝着相互靠近或相互远离方向进行移动的驱动件。
9.本实用新型的进一步设置为：所述驱动件包括有双向丝杆，所述双向丝杆的两端分别设置有螺纹方向相反的外螺纹，两个所述夹爪套设于双向丝杆的外部并分别与双向丝杆的两端螺纹连接，所述双向丝杆的一端固定连接有手轮，两个所述夹爪的一侧设置有可限制其转动的限位件。
10.本实用新型的进一步设置为：所述驱动件包括有两个相互独立的丝杆，每个所述夹爪均套设于两个丝杆的外部并与其中一个丝杆螺纹连接，两个所述夹爪分别与两个丝杆螺纹连接，每个所述丝杆的一端均固定连接有手轮。
11.本实用新型的进一步设置为：所述支撑架的一侧还设置有用以限制丝杆转动的限制件。
12.本实用新型的进一步设置为：所述角度放大机构包括有转动杆，所述转动杆上同轴设置有传动齿轮以及输出锥齿轮，所述传动齿轮的一侧与转盘齿轮相啮合，所述输出锥齿轮的一侧啮合有输入锥齿轮，所述输入锥齿轮的一侧与力反馈电机的传动端连接。
13.本实用新型的进一步设置为：所述转盘齿轮与传动齿轮的降速比为5:1。
14.本实用新型的进一步设置为：所述输出锥齿轮与输入锥齿轮的降速比为2:1。
15.本实用新型的进一步设置为：位于所述自适应滑动平台上的车轮重心与转盘的轴心处于同一个竖向平面。
16.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
17.(1)本技术提供一种新的解决方案，将实车轮毂的转角数据作为输入，最终输入到力反馈电机，从而在虚拟驾驶软件中模拟车辆的转向，匹配驾驶员真实方向盘的转角和驾驶模拟系统中方向盘的转角。一方面，本方案不需要对量产车进行改装，并且对不同车型的车辆具有普适性，兼容性较强，节约成本。另一方面，通过力反馈电机，能较为真实地根据测试系统中车辆的状态和驾驶环境给予轮毂一定的力反馈，并通过实车的转向机构回传至方向盘；
18.(2)通过夹爪、第一滑轨和第二滑轨的组合在保证1:1还原车轮旋转角度的同时，兼容车轮转向的复杂性，即车轮转向＝旋转+平动，保证了车轮和机构之间不会卡死；
19.(3)方便实车进行人机交互测试。
附图说明
20.图1是实车模拟测试辅助转盘与车轮在配合状态下的结构示意图；
21.图2是实施例的结构示意图；
22.图3是图2的结构剖视图；
23.图4是图2的部分结构示意图；
24.图5是图4在另一方向上的结构示意图；
25.图6是图5去除支撑面板后的结构示意图；
26.图7是图1另一状态下的使用示意图。
27.附图标记：1、机架；2、电机；3、角度放大机构；4、自适应滑动平台；5、夹爪；6、转盘轴承；7、转盘齿轮；8、第一滑轨机构；9、第二滑轨机构；10、支撑架；11、驱动件；12、丝杆；13、手轮；14、支撑面板；15、让位通槽；16、限制件；17、第一轴承；18、转动杆；19、传动齿轮；20、输出锥齿轮；21、输入锥齿轮。
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
29.如图1-图7所示，一种实车模拟测试辅助转盘，包括电机2、角度放大机构3以及自
适应滑动平台4，该自适应滑动平台4的上端面设置有用以对车轮两侧进行夹紧的夹爪5，自适应滑动平台4的底部固定连接有转盘，该转盘通过角度放大机构3与电机2传动连接；位于自适应滑动平台4上的车轮重心与转盘的轴心处于同一个竖向平面。
30.本技术的实车模拟测试辅助转盘，可针对现有量产车进行模拟驾驶测试，且无需对现有量产车转向系统作出改动便能获取其转向信息。具体使用方法如下：
31.将量产车行驶至前轮置于自适应滑动平台4上，且使量产车前轮的重心与转盘的轴心处于同一个竖向平面。此时，控制夹爪5对车轮两侧进行夹紧。由于车轮的转向并非简单的定点旋转运动，还会存在一定的平移量，而自适应滑动平台4即保证车轮在传递旋转角度的同时适应一定的平移量，确保装置不会出现“卡死”现象。此外，车轮定点旋转其重心是不发生偏移的，因此在保证其重心与转盘齿轮7的轴心处于同一个竖向平面时，转盘可更好的接受车轮传递的旋转角度。最后通过角度放大机构3，将电机2所接收的反馈力放大一定倍数，从而更好的实现对转向信息的获取。
32.进一步的，还包括有机架1，转盘与机架1转动连接。
33.转盘包括有同轴设置的转盘轴承6和转盘齿轮7，自适应滑动平台4的底部与转盘轴承6固定连接，该转盘齿轮7通过角度放大机构3与电机2传动连接。
34.进一步的，电机2为力反馈电机。此为现有技术，在此不再赘述。需特别说明的是：凡是能接受力反馈的电机，都应当在本技术的保护范围内，包括但不限于力矩电机、伺服电机等。例如申请号为cn201510319889.4公开了一种力反馈控制伺服电机驱动系统。申请号为cncn201922110636.2公开了一种力反馈无刷外转子电机。
35.进一步的，车轮为实车或者是仿实车的车轮，更具体的，车轮为量产车的车轮。
36.进一步的，自适应滑动平台4包括第一滑轨机构8，第一滑轨机构8的底部与转盘轴承6固定连接，第一滑轨机构8的顶部滑动连接有第二滑轨机构9，第二滑轨机构9背离第一滑轨机构8的一侧滑动连接有用以承载车轮的支撑件。第一滑轨机构8与第二滑轨机构9，在滑动方向上呈垂直设置。
37.本技术的自适应滑动平台4，采用的第一滑轨机构8与第二滑轨机构9，两者在滑动方向上是垂直设置的。因此，本技术的第一滑轨机构8与第二滑轨机构9可根据车轮的运动状态，产生一定的偏移，实现在传递旋转角度的同时适应一定的平移量，进而适应车轮在前、后、左、右都能进行自适应滑动。此外，本技术的自适应滑动平台4由横纵两个方向的导轨在竖直方向上叠加而成，实现在平面内各个方向和角度的滑移，以匹配车轮转向时的平移加旋转运动，防止装置卡死。
38.进一步的，支撑件包括有支撑架10，夹爪5的个数为两个且分别与支撑架10滑动连接。支撑架10的一侧设置有控制两个夹爪5朝着相互靠近或相互远离方向进行移动的驱动件11。
39.在驱动件11的作用下，两个夹爪5可朝着相互远离的方向移动，进而拉大两者之间的间距以便于车轮放入。待车轮置于支撑架10上时，控制驱动件11使得两个夹爪5又朝着相互靠近的方向移动，进而对车轮两侧进行夹持，以便于车轮定点旋转时力矩作用于夹爪5上，进而更好的实现“力”的传递。
40.进一步的，驱动件11包括有双向丝杆12，双向丝杆12的两端分别设置有螺纹方向相反的外螺纹，两个夹爪5套设于双向丝杆12的外部并分别与双向丝杆12的两端螺纹连接，
双向丝杆12的一端固定连接有手轮13，两个夹爪5的一侧设置有可限制其转动的限位件。
41.该限位件在本技术中，可为位于夹爪5套两侧的挡板、可为另一个双向丝杆12等，凡是可对夹爪5套限制其转动的，均为限位件，都涵盖在本技术的保护范围内。
42.在使用时，只需转动手轮13进而带动双向丝杆12旋转，进而带动两个夹爪5分别旋转。由于在限位件的存在，两个夹爪5仅能沿着双向丝杆12轴心方向进行移动。而两个夹爪5分别与双向丝杆12的两端螺纹连接，且双向丝杆12的两端螺纹方向相反，因此两个夹爪5可朝着相互靠近或相互远离的方向进行移动。
43.进一步的，驱动件11包括有两个相互独立的丝杆12，每个夹爪5均套设于两个丝杆12的外部并与其中一个丝杆12螺纹连接，故此：两个夹爪5分别与两个丝杆12螺纹连接。每个丝杆12的一端均固定连接有手轮13。
44.本技术提供另一种驱动件11的实施方式，即每个手轮13均可通过转动丝杆12，带动与其螺纹连接的夹爪5进行移动。与此同时，该夹爪5与另一个丝杆12相套接以限制夹爪5进行转动，从而使得夹爪5仅能沿丝杆12轴心方向进行移动。
45.进一步的，支撑件还包括有支撑面板14，该支撑面板14的上端面用于支撑车轮。该支撑面板14与支撑架10围合形成容腔，丝杆12或双向丝杆12均暗藏于该容腔内，且丝杆12或双向丝杆12的一端穿过支撑架10与手轮13固定连接，以将手轮13外置以便于操控。
46.支撑面板14的一侧设置有让位通槽15，该让位通槽15可供夹爪5的一端穿过以便于与容腔内的丝杆12螺纹连接。
47.进一步的，支撑架10的一侧还设置有用以限制丝杆12转动的限制件16。在具体应用时，该限制件16可为紧固件，或者其他具有限制功能的卡块等结构。当限位件为紧固件，例如螺栓时，螺栓的一侧与支撑架10螺纹连接，螺栓的端部与丝杆12外表面相配合以实现抵顶。而此时由于螺栓与支撑架10螺纹连接，螺纹具有止退作用，因此在螺栓的端部抵顶丝杆12外表面时，两者之间会产生抵接力以及摩擦力，以避免丝杆12进行转动，进而保证两个夹爪5始终对轮胎进行夹紧。
48.进一步的，丝杆12背离手轮13的一端设置有第一轴承17，该第一轴承17固设于支撑架10上。通过设置第一轴承17，以降低丝杆12转动的摩擦力，以便于操作者更好的通过手轮13带动丝杆12进行转动。
49.进一步的，角度放大机构3包括有与机架1转动连接的转动杆18，转动杆18上同轴设置有传动齿轮19以及输出锥齿轮20，传动齿轮19的一侧与转盘齿轮7相啮合，输出锥齿轮20的一侧啮合有输入锥齿轮21，输入锥齿轮21的一侧与电机2的传动端连接。
50.转盘齿轮7与传动齿轮19的降速比为5:1；
51.输出锥齿轮20与输入锥齿轮21的降速比为2:1。
52.本技术通过角度放大机构3完成了10倍的角度放大效果，并将力反馈电机2的反馈力放大10倍。
53.如图1和图7所示，本技术的实车模拟测试辅助转盘可以根据车轮的转动而旋转一定的角度正向或反向达到90度的位置，适用范围广。
54.具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。