智能方向控制系统的制作方法

文档序号:14025678阅读:160来源:国知局

智能方向控制技术的一个领域。



背景技术:

在现有技术中,很多用于代步或短距离小量运输的小型车辆(包括自主行驶的车辆)都采用了前后轮其中一方为万向轮,另一方为左右独立驱动的驱动轮的结构模式。这种结构模式有着方便实施电控转向、容易实施较大功率驱动、转弯灵活、转弯半径小、可以轻松实现原地180度掉头和360度旋转等好处,所以它得到广泛的应用;但是,这种结构也有很多明显的不足。例如,左右驱动机构必须严格对称才能保障其可以直线行驶,同时它对路面的要求较高。当车辆行驶到左右倾斜或凹凸不平时的路面,这时由于车辆的重心的中轴线和方向都发生了变化(不再与万向轮转向轴同向),使加在万向轮上的重力及其方向发生了相应的变化而导致万向轮的行驶方向发生改变,结果也导致了车辆的行驶方向不能保持原方向或原来的转弯半径行驶,这时容易造成方向失控。在这种情况下,要保持原有转弯半径或直线行驶有较大的操作难度。

另一方面,由于上述原因,使用万向轮转向机构的车辆的方向控制,往往要跟路面的情况关联在一起,这使它的方向控制变得复杂和存有很多不确定性,这种不确定性更多地表现在高速行驶时,其原因是高速行驶时两边驱动轮驱动力现实存在的不对称性较为突显,同时,速度较高时,不平的路面引起的方向不稳很难马上被使用者感知和做出准确的反应,从而导致方向的不确定,所以高速行驶时更易导致方向的不稳定。



技术实现要素:

为了提高使用万向轮转向机构车辆行驶方向的稳定性和方向控制的准确性、自动修正路面因素对行驶方向所带来的影响,本发明采用了智能伺服自动适应控制技术,其技术方案如下:左右驱动轮装在左右驱动装置上,在左右驱动装置或左右驱动轮上各自安装转速传感器检测左右驱动轮各自的转速,转速传感器连接计算机,计算机连接电机控制器,电机控制器连接左右驱动装置的驱动电机,方向控制器连接计算机。

这样做的好处是:通过智能伺服控制技术,使左右驱动轮能按方向控制器的指挥,保持相应的速度差或转弯半径,并且自动修正和补偿因路面左右倾斜和凹凸不平等特殊情况而引起的方向改变,能大大减小路面情况对使用万向轮转向机构的车辆的行驶方向的影响,加强车辆对路面的适应性,使上述车辆的行驶路线更接近使用者的理想设置同时可以更容易地控制地控制方向。

具体实施方式



本技术:
所述的方向控制器是指可以让使用者通过利用数字或模拟信号,向计算机输入车辆行驶方向信息的装置。能实现这一功能的装置有多种多样,例如霍尔摇杆、电位器、光栅位移读取装置、键盘等等。这些装置都适合本方案使用,而且都能实现本申请的技术效果。

为了提高使用万向轮转向机构车辆行驶方向的稳定性和方向控制的准确性、自动修正路面因素对行驶方向所带来的影响,本发明采用了智能伺服自动适应控制技术。由于使用万向轮转向机构的车辆是靠左右两驱动轮的转速差来确定行驶方向(转速差为零时直线行驶)或转弯半径的,所以左右驱动轮须要各自有独立的驱动装置。本发明就把左右驱动轮装在左右独立的驱动装置上,并在左右驱动轮驱动装置或左右驱动轮上各自安装转速传感器检测左右驱动轮各自的转速,其实质是检测当前车辆的实际行驶方向或转弯半径;为了实施智能方向控制,本发明把转速传感器连接计算机,这样计算机就可以随时得知当前车辆的实际行驶方向或转弯半径;另一方面,为了计算机能控制车辆的行驶方向,本发明把计算机连接左右驱动轮驱动装置中的驱动电机的电机控制器。计算机通过电机控制器,控制电机的转速和方向,从而控制驱动轮的转速和车辆的行驶方向或转弯半径;为了让使用者更方便地向计算机输入行车方向信息,本发明把方向控制器连接了计算机,使用者就可以操纵方向控制器,通过方向控制器向计算机输入车辆的行驶方向或转变半径的信息。

本发明的工作原理:本发明采用了智能伺服方向控制技术;首先为了让计算机知道车辆当前实际的行驶方向或转弯半径,本发明在左右驱动装置或驱动轮上各自安装转速传感器,用于检测左右驱动轮当前各自实际的转速,并把转速传感器连接到计算机。当计算机收到两个转速传感器传来的数据时,不断地进行左右数据的比较。比较后得到左右两驱动轮的转速差值的数据,计算机根据这个数据计算出车辆当前的行驶方向或转变半径的数据。计算机把车辆当前的行驶方向或转变半径的数据与方向控制器输入的行驶方向或转弯半径的数据进行比较,得出差值,再根据这个差值运用智能技术,控制左右驱动轮的转速,使车辆的行驶方向或转弯半径符合使用者的设置。

本发明的主要目的之一是为了克服路面情况对车辆行驶方向的影响,使它的行驶方向或转弯半径更接近使用者的理想设置;由于使用万向轮为转向机构的车辆的行驶方向和转弯半径主要是通过左右两驱动轮的转速差来确定。当车辆行驶到左右倾斜或凹凸不平的路面,这时由于车辆的重心的中轴线方向发生了改变或不固定(不再与万向轮转向轴同向),使加在万向轮上的重力及其方向发生了相应的变化而导致万向轮的行驶方向发生改变,结果也导致了车辆的行驶方向不能保持直线或原来的方向和转弯半径行驶而产生不确定的因素,这时容易造成方向失控。在这种情况下,左右轮的转速差会发生不确定的变化。但是,当前从方向控制器传来的数据没有改变。当计算机发现左右驱动轮的转速差与方向控制器的要求不符时,便启动智能程序计算出控制程序和控制量,计算机通过电机控制器、电机等执行控制程序和控制量,直接干预左右两驱动轮的转速,使它符合方向控制器的数据要求,从面实现自动维持原来使用者设定的行走方向或转弯半径,实现自动适应和克服路面情况的变化对车辆的影响,使车辆更稳定、方向更容易控制。



技术特征:

技术总结
智能方向控制系统,智能方向控制技术的一个领域。为了提高使用万向轮转向机构车辆行驶方向的稳定性和方向控制的准确性、自动修正路面因素对行驶方向所带来的影响,本发明采用了智能伺服自动适应控制技术,其技术方案如下:左右驱动轮装在左右驱动装置上,在左右驱动装置或左右驱动轮上各自安装转速传感器检测左右驱动轮各自的转速,转速传感器连接计算机,计算机连接电机控制器,电机控制器连接左右驱动装置的驱动电机,方向控制器连接计算机;这样做的好处是:通过智能伺服控制技术,使左右驱动轮能按方向控制器的指挥,保持相应的速度差或转弯半径,并且自动修正和补偿因路面不平等特殊情况而引起的方向改变。

技术研发人员:何镜连
受保护的技术使用者:何镜连
技术研发日:2017.11.21
技术公布日:2018.03.27
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