一种阻尼装置及动态侧翻实验系统的制作方法

1.本发明涉及制动领域，尤其涉及一种阻尼装置及动态侧翻实验系统。


背景技术：

2.现有的阻尼装置施加于待减速对象的阻力都是固定的，若想要改变施加的阻力，需要对阻尼装置的结构进行大幅度调整，或者直接更换不同阻力的阻尼装置，这给使用阻尼装置的用户带来了极大的不便。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种阻尼装置及动态侧翻实验系统，以解决相关技术中的不足。
4.具体地，本发明是通过如下技术方案实现：
5.根据本发明的第一方面，提供了一种阻尼装置，所述装置包括：
6.底板，所述底板上设置有至少一个阻尼单元，每一阻尼单元包括牵引绳以及沿预设对称轴呈对称设置的第一立柱组和第二立柱组；
7.所述牵引绳包括位于两端的第一施力部和第二施力部以及位于中间的牵引部；所述第一施力部和所述第二施力部的自由端分别用于固定连接至外部的固定物，所述牵引部用于对待减速对象进行牵引；其中：
8.所述第一施力部与所述第一立柱组配合安装、所述第二施力部与所述第二立柱组配合安装，所述第一施力部与所述第二施力部分别穿过对应的立柱组中至少一个由相邻立柱形成的立柱间隙，且所述第一施力部和所述第二施力部沿所述预设对称轴对称设置。
9.根据本发明的第二方面，提供了一种动态侧翻实验系统，所述系统包括：载车平台和如第一方面中所述的阻尼装置；其中：
10.所述载车平台，用于承载实验车辆并向所述阻尼装置匀速移动；
11.所述阻尼装置，用于阻挡所述载车平台，并将所述载车平台以预设的加速度值减速至停滞。
12.本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
13.在本发明的实施例中，提供了一种阻尼装置，该阻尼装置包括至少一个阻尼单元，每一阻尼单元包括牵引绳以及沿预设对称轴呈对称设置的第一立柱组和第二立柱组，牵引绳包括位于两端的第一施力部和第二施力部以及位于中间的牵引部。其中，牵引部用于对待减速对象进行牵引，第一施力部与第一立柱组配合安装、第二施力部与第二立柱组配合安装，第一施力部与第二施力部分别穿过对应的立柱组中至少一个由相邻立柱形成的立柱间隙。使用该阻尼装置的用户可以通过多种方式来改变阻尼装置施加给待减速对象的阻力，包括：改变牵引绳穿过立柱间隙的数量，变换穿过的立柱间隙，或者以上方式的组合等。用户在无需更换阻尼装置的情况下，即可实现阻力的变化，从而大大降低了操作成本。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
15.图1是本发明公开实施例示出的一种阻尼装置的结构示意图；
16.图2a是本发明公开实施例示出的另一种阻尼装置的结构示意图；
17.图2b是本发明公开实施例示出的又一种阻尼装置的结构示意图；
18.图3是本发明公开实施例示出的一种立柱数量更多的阻尼装置的结构示意图；
19.图4a是本发明公开实施例示出的一种可移动立柱在第一位置的示意图；
20.图4b是本发明公开实施例示出的一种可移动立柱在第二位置的示意图；
21.图5是本发明公开实施例示出的一种可拆卸立柱的结构示意图；
22.图6是本发明实施例示出的一种对比不同直径的可拆卸立柱的示意图；
23.图7是本发明实施例示出的一种牵引绳向上弯折的示意图；
24.图8是相关技术中的一种现有动态侧翻实验的示意图；
25.图9是本发明实施例示出的一种动态侧翻实验系统的系统架构图；
26.图10是本发明实施例示出的一种动态侧翻实验标记方法的流程图。
具体实施方式
27.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
28.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
29.应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
30.下面结合附图对本发明的防晕车的动态显示方法的实施例进行详细描述。
31.图1是本发明公开实施例示出的一种阻尼装置的结构示意图，如图1所示，该阻尼装置包括底板101，在底板101上设置有两个阻尼单元(阻尼单元102、阻尼单元103)，每一阻尼单元包括牵引绳以及沿预设对称轴109呈对称设置的第一立柱组104和第二立柱组105；所述牵引绳包括位于两端的第一施力部106和第二施力部107以及位于中间的牵引部108；所述第一施力部106和所述第二施力部107的自由端分别用于固定连接至外部的固定物115，所述牵引部用于对待减速对象进行牵引；其中：所述第一施力部106与所述第一立柱组
104配合安装、所述第二施力部107与所述第二立柱组105配合安装，所述第一施力部106与所述第二施力部107分别穿过对应的立柱组中至少一个由相邻立柱形成的立柱间隙，且所述第一施力部106和所述第二施力部107沿所述预设对称轴109对称设置。
32.图1中的第一立柱组包括三个立柱，这三个立柱形成两个立柱间隙，第一施力部分别穿过这两个立柱间隙。通过改变图1中阻尼装置的第一施力部和第二施力部穿过立柱间隙的数量，使得牵引部施加给待减速对象的阻力产生变化。如图2a所示，阻尼装置中的第一立柱组包括三个立柱，分别为立柱201、立柱202、立柱203，这立柱201和立柱202之间存在一个立柱间隙，立柱202和立柱203之间也存在一个立柱间隙，第一施力部仅穿过立柱202和立柱203之间的立柱间隙，而并未穿过立柱201和立柱202之间的立柱间隙。此时，立柱201并未给第一施力部施加阻力，所以与第一施力部相连的牵引部施加给待减速对象的阻力也随之减小。
33.除了改变牵引绳穿过立柱间隙的数量之外，变换牵引穿过的立柱间隙同样对阻尼装置施加给待减速对象的阻力有影响。如图2b所示，图2b中第一施力部仅穿过一个立柱间隙，该立柱间隙是由立柱201和立柱202形成的，相比与图2a中穿过由立柱202和立柱203所形成的立柱间隙，施力部与立柱之间的力矩发生了改变，施加的阻力也随之改变。
34.当然，本说明书并不对第一立柱组和第二立柱组中立柱的数量进行限制，当立柱组中立柱数量较多时，形成的立柱间隙也较多，随之牵引部的阻力变化也会增多，如图3所示，该阻尼装置的第一立柱组中包括四个立柱，分别为立柱301、立柱302、立柱303、立柱304，这四个立柱之间形成三个立柱间隙，第一施力部依次穿过这三个立柱间隙，与图2a相比，图3穿过的立柱间隙更多，施加给第一施力部的阻力也会更大，牵引部施加给待减速对象的阻力也会增大。
35.图1的实施例提供了一种阻尼装置，使用该阻尼装置的用户可以通过多种方式来改变阻尼装置施加给待减速对象的阻力，包括：改变牵引绳穿过立柱间隙的数量，变换穿过的立柱间隙，或者以上方式的组合等。用户在无需更换阻尼装置的情况下，即可实现阻力的变化，从而大大降低了操作成本。
36.改变阻力的方式不仅限于此，还可以通过调整阻尼装置的结构来实现。例如：改变沿对称轴设置的一对立柱之间的距离，或者改变立柱的直径，都可以对阻力产生影响。
37.在一实施例中，所述第一立柱组和所述第二立柱组中包括可移动立柱，所述可移动立柱可沿所述底板上设置的滑槽进行滑动，以改变沿所述预设对称轴对称设置的一对可移动立柱之间的距离。
38.下面结合图4a、4b对该实施例进行详细说明，图4a是本发明公开实施例示出的一种可移动立柱在第一位置的示意图，在阻尼单元中，立柱401和立柱402沿预设对称轴对称设置，且立柱401和立柱402被设置于滑槽403上，立柱401和立柱402可沿滑槽403移动。此时，立柱401与第一立柱组中的其他立柱平行，立柱402也第二立柱组中的其他立柱平行，为方便说明，将图4a中立柱401和立柱402的位置确定为第一位置。将立柱401和立柱402沿滑槽403移动至图4b所示的位置(第二位置)，此时，立柱401相对于第一立柱组中的其他立柱更加远离预设对称轴，立柱402相对于第二立柱组中的其他立柱同样更加远离预设对称轴，这导致第一施力部和第二施力部穿过立柱间隙时形成的弯曲角度更大，进而增大了立柱施加给施力部的阻力，并带动牵引部施加给待减速对象的阻力也增大。
39.当然，可移动立柱移动的方式不限于滑槽，例如：在底板上设置孔洞，以供立柱的放置，在需要立柱间距离改变的情况下，将拔出立柱，插入其他孔洞。对此，本说明书并不进行限制。
40.除了移动立柱之外，还可以通过改变立柱直径的方式，改变立柱间的距离。
41.在一实施例中，所述第一立柱组和所述第二立柱组中包括至少一对沿所述预设对称轴对称设置的可拆卸立柱，所述可拆卸立柱包括固定于所述底板的固定部以及可拆卸的配合部，所述配合部用于配合所述第一施力部或第二施力部，所述固定部可与多个不同直径的配合部进行可拆卸地装配。
42.下面结合图5对可拆卸立柱进行详细说明，图5是本发明公开实施例示出的一种可拆卸立柱的结构示意图，该结构示意图包括：配合部501、固定部502、可拆卸立柱503。其中，配合部的下方存在一个凹槽，该凹槽的形状尺寸与固定部502贴合，固定部502可以直接插进配合部501的凹槽处，得到可拆卸立柱503。固定部502被固定安装于底板，一个固定部可与多个不同直径的配合部可拆卸地装配。
43.在该实施例中，固定部和配合部的连接方式可以是通过螺纹连接，也可以是隼接，亦或者是胶水等化学连接方式，本说明书并不对此进行限制。
44.如图6所示，图6是本发明公开实施例示出的一种对比不同直径的可拆卸立柱的示意图，阻尼单元601中，各个立柱的直径大小相同，其中，立柱603和立柱604是沿阻尼单元601的预设对称轴设置的一对可拆卸立柱，将立柱603和立柱604的配合部更换为直径更大的配合部，得到的结果如阻尼单元602所示的。阻尼单元602中，立柱605和立柱606的配合部的尺寸明显大于同立柱组中其他立柱的配合部的尺寸，这使得阻尼单元602中施力部的弯曲程度大于阻尼单元601中施力部的弯曲程度，进而使得阻尼单元602施加给待减速对象的阻力大于阻尼单元601。
45.该实施例通过改变立柱的直径，使得沿对称轴设置的一对立柱之间的距离得以改变，从而改变了阻尼装置施加给待减速对象的阻力大小。
46.除了对立柱的设置进行调整之外，还可以对牵引绳的数量进行调整。
47.在一实施例中，所述第一施力部与所述第一立柱组可拆卸地配合安装、所述第二施力部与所述第二立柱组可拆卸地配合安装。
48.以图1为例，图1中阻尼装置的牵引绳只有一条。由于第一施力部和第二施力部与相对于立柱组之间都是可拆卸配合安装的，所以在需要增加阻力的情况下，可以在原有的一条牵引绳的基础上，在相同位置叠加牵引绳的数量，之后若需要减小阻力，则可以减少前引伸的数量。
49.在一实施例中，所述底板上还设置有加强筋，所述加强筋用于对第一立柱组和第二立柱组中的任一立柱进行加强固定。
50.如图1所示，加强筋的设置可以是多样的，加强筋110仅对一个立柱起到加强固定的作用，而加强筋111则对分属于不同阻尼单元的两个立柱都起到了加强固定的作用。当然，加强筋的设置方式不限于上述两种，还可以从施力大小来考量加强筋的设置，例如：为施加阻力大的立柱设置加强筋，不为施力小的立柱设置加强筋，结合图2a就是为立柱202和立柱203设置加强筋，不为立柱201设置加强筋。本说明书并不对加强筋的设置方式进行限制。
51.在一实施例中，所述装置还包括底板定位部，所述底板定位部用于将所述底板固定安装于目标地面区域。
52.目标地面区域为待减速对象需要减速的地面区域。
53.结合图1进行说明，如图1所示，底板定位部112位于底板101的右上角，在底板101的其余三个角落也分别设置有一个底板定位部，四个底板固定部将底板101固定安装于目标地面区域。
54.在一实施例中，所述装置还包括压板，所述压板固定安装于所述底板上，所述第一施力部和所述第二施力部穿过所述压板与所述底板之间的间隙。
55.结合图1进行说明，如图1所示，压板113设置于靠近牵引绳的牵引部的一端，压板114设置于靠近于固定物115的一端，牵引绳穿过压板113和压板114与底板之间的间隙，两个底板相互配合，将牵引绳限制于间隙位置，防止在牵引过程中牵引绳脱离阻尼装置。该实施例提供了一种压板，该压板可以约束牵引绳，确保牵引绳在牵引过程中不脱离阻尼装置。
56.在一实施例中，所述牵引部与任一所述施力部之间的连接处朝上弯折，以使所述牵引部的高度高于所述第一立柱组和所述第二立柱组。
57.在实际场景中，牵引部往往需要套住待减速对象的某一部位才能实现对待减速对象的牵引，所以牵引部的高度需要高于第一立柱组和所述第二立柱组。结合图7对该实施例进行说明，图7是本发明公开实施例示出的一种牵引部朝上弯折的示意图，如图7所示，牵引部与第一施力部、第二施力部的连接处存在弯折点，使得牵引部朝上弯折。
58.具体的，牵引绳的材料可以是记忆性的，使得牵引绳在弯折后维持弯折的状态不变。
59.上述的阻尼装置可以被应用于动态侧翻实验，以代替真实路况环境。当前的动态侧翻实验主要有两种：沙坑翻滚实验和路肩侧翻实验。图8是相关技术中的一种现有动态侧翻实验的示意图，如图8所示，无论是沙坑翻滚实验，还是路肩侧翻实验，都是在真实路况环境中进行的。通过将实验车辆放置在载车平台上，控制载车平台匀速移动，在到达沙坑或者路肩之前，载车平台撞击固定物体，使得平台上的实验车辆因惯性继续向前翻落至沙坑或者被路肩阻挡形成侧翻。由于这两种实验都是基于真实路况环境进行，因此，在改变实验车辆的减速度的时候，需要对路况环境进行改造，这使得操作的复杂度大大增加。并且，沙子的特性也会对实验数据的一致性造成影响，降低实验的准确度。
60.而上述阻尼装置在动态侧翻实验中，可以用于模拟真实路况环境，使得在无需改变真实路况环境的情况下，改变载车平台的减速度，从而降低了操作的复杂度，节省了实验成本，提高了实验的准确率。
61.图9是本发明公开实施例示出的一种动态侧翻实验系统的系统架构图，如图9所示，该系统架构图包括：载车平台901、阻尼装置902、实验车辆903、挡肩904、车辆回收挡块905、车辆回收绳906以及挂钩907。阻尼装置902可以为前述实施例中提及的任一阻尼装置。载车平台901用于承载实验车辆903并向阻尼装置902匀速移动；阻尼装置902用于阻挡载车平台901，并将所述载车平台以预设的加速度值减速至停滞。
62.具体的，载车平台901上可以设置有挂钩907，挂钩907在移动过程中套中阻尼装置902的牵引部，阻尼装置902的牵引部对载车平台901施加阻力，使其减速至停滞。
63.在一实施例中，所述载车平台上设有车辆定位装置，所述车辆定位装置用于对所
述实验车辆进行定位，使所述实验车辆的车轴与所述载车平台匀速移动的轨道平行，且所述实验车辆的中心与所述载车平台匀速移动的轨道的中心线重合。该实施例通过车辆定位装置，使得实验车辆的车轴与载车平台匀速移动的轨道平行，实验车辆的中心与载车平台匀速移动的轨道的中心线重合，从而避免载车平台和实验车辆在实验过程中出现受力不匀的情况，确保实验的准确率。
64.在一实施例中，所述系统还包括：挡肩，所述挡肩安装于所述载车平台靠近移动方向的一侧，与所述实验车辆紧贴，用于在所述载车平台的减速过程中与所述实验车辆刚性接触，以使所述实验车辆发生侧翻。
65.挡肩的设置是为了模拟路肩侧翻实验中路肩对于实验车辆的阻力。结合图9，由于挡肩904和实验车辆903紧贴，所以在载车平台901的减速过程中，实验车辆903会因惯性撞击挡肩904，挡肩904给予实验车辆903的刚性接触会使得实验车辆903发生侧翻。
66.进一步的，所述系统还包括：车辆回收挡块，所述车辆回收挡块固定安装于所述挡肩上，以对发生侧翻的所述实验车辆进行翻转限位。
67.在实验车辆903发生侧翻时，挡肩904上设置的车辆回收挡块905将对发生侧翻的实验车辆903进行反转限位，确保在不影响实验车辆903侧翻的情况下，避免实验车辆的损坏。
68.在一实施例中，所述系统还包括：车辆回收绳，所述车辆回收绳的两端分别与所述实验车辆和所述载车平台相连，用于对发生侧翻的所述实验车辆进行翻转限位。
69.结合图9，在实验车辆903翻转至一定角度后，失去重心侧翻，车辆回收绳906将在不影响实验车辆903侧翻过程的情况下，将实验车辆903拉回，完成对实验车辆的翻转限位。为了避免车辆回收绳906影响实验车辆的翻转，可以通过实验车辆903的最大偏离角度，计算出车辆回收绳906的长度。
70.该实施例可以在动态侧翻实验中回收实验车辆，避免实验车辆因侧翻而损坏，节省了实验成本。
71.由于实验车辆侧翻的临界减速度是未知的，所以需要在动态侧翻实验之前确定实验车辆侧翻、未侧翻、侧翻临界三种状态下阻尼装置的结构。
72.图10是本发明公开实施例示出的一种动态侧翻实验标记方法的流程图，如图10所示，该方法至少包括以下步骤：
73.步骤1001，重复控制向阻尼装置匀速移动。
74.步骤1002，调整阻尼装置的结构，使载车平台以不同的减速度减速至停滞。可以通过前述提及的，改变施力部穿过立柱间隙的数量，或者改变牵引绳的数量，亦或者增加阻尼装置中阻尼单元的数量，来改变阻尼装置的结构，进而改变阻尼装置施加载车平台的阻尼，使载车平台以不同的减速度减速至停滞。
75.步骤1003，根据实验车辆在减速过程中的侧翻情况，记录阻尼装置的结构。步骤1004，在实验车辆发生侧翻的情况下，确定实验车辆发生侧翻时阻尼装置的结构为第一结构；在实验车辆未发生侧翻的情况下，确定实验车辆在未发生侧翻时阻尼装置的结构为第二结构；在实验车辆在减速过程中处于侧翻临界状态的情况下，确定实验车辆在侧翻临界状态下阻尼装置的结构为第三结构。
76.步骤1005，判断第一、第二、第三结构是否都被确定。若三种结构都被确定，则结束
流程；若三种结构还未被全部确定，则返回步骤1001。
77.该实施例提供了一种动态侧翻实验标记方法，在动态侧翻实验之前，就确定了车辆发生侧翻、未侧翻、侧翻临界三种情况下阻尼装置的结构，减少了动态侧翻实验的实验次数，节省了大量资源。
78.虽然本发明包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本发明内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
79.类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。
80.由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。
81.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。