用于在车辆上夹持货物的锁定装置和无人驾驶物流车辆的制作方法

本申请涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种用于在车辆上夹持货物的锁定装置和无人驾驶物流车辆。

背景技术：

当前，物流配送行业的发展非常迅猛，由于其与企业的日常生产经营活动以及人们的日常生活息息相关，因此物流配送行业的发展使得企业和个人都获得了越来越多的便利。然而，目前在物流配送领域的许多环节还存在着效率低下的问题，造成了人力、物力、时间等成本的浪费。

无人驾驶技术也是近年来研究的热点，其主要依靠以计算机系统为主的控制设备来实现无人驾驶的目标。如能够将无人驾驶技术应用到物流配送领域，将极大地提高物流配送过程中的操作效率，并且降低人力和时间成本。

然而，当无人驾驶车辆运载货物行驶时，需要一种能够将货物固定在车身上的装置，以免在车辆行驶过程中(尤其是行驶在颠簸路面上时)，货物相对于车身晃动甚至从车辆上掉落。

技术实现要素：

本申请提供了一种用于在车辆上夹持货物的锁定装置以及无人驾驶物流车辆。

根据本申请的第一方面，提供了一种用于在车辆上夹持货物的锁定装置，包括：推杆电机，包括具有固定支点的第一端和可移动的第二端，并且在控制器的控制下伸长或缩短；第一夹持部，与所述推杆电机的第二端铰接，并在所述推杆电机伸长时被推动至锁定位置，且在所述推杆电机缩短时被拉回至解锁位置；连杆，具有第一端和第二端，所述连杆的第一端与所述第一夹持部铰接；第二夹持部，与所述连杆的第二端铰接，并在所述推杆电机伸长时被所述连杆拉动至锁定位置，且在所述推杆电机缩短时被所述连杆推回至解锁位置。

根据一个实施方式，所述第一夹持部与所述推杆电机的第二端铰接于驱动销轴，所述连杆的第一端与所述第一夹持部铰接于第一传动销轴，所述锁定装置还包括第一辅助连接件，所述第一辅助连接件的第一端铰接于所述第一传动销轴，所述第一辅助连接件的第二端铰接于第一固定销轴。

根据一个实施方式，所述第二夹持部与所述连杆的第二端铰接于第二传动销轴，所述锁定装置还包括第二辅助连接件，所述第二辅助连接件的第一端铰接于所述第二传动销轴，所述第二辅助连接件的第二端与所述第二夹持部铰接于第二固定销轴。

根据一个实施方式，所述推杆电机的第一端铰接于第三固定销轴。

根据一个实施方式，该锁定装置还包括：基座，所述第一固定销轴、第二固定销轴、第三固定销轴分别通过第一固定座、第二固定座、第三固定座固定于所述基座。

根据一个实施方式，该锁定装置还包括：锁定限位开关，安装于所述第二固定座，并在所述第二夹持部位于锁定位置时与所述连杆相接触，从而发出锁定信号。

根据一个实施方式，该锁定装置还包括：解锁限位开关，安装于所述第二固定座，并在所述第二夹持部位于解锁位置时与所述连杆相接触，从而发出解锁信号。

根据一个实施方式，该锁定装置还包括：缓冲垫片，安装于所述基座，所述第二夹持部在位于解锁位置时抵靠所述缓冲垫片。

根据本申请的第二方面，提供了一种无人驾驶物流车辆，其包括如上所述的锁定装置。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置的透视图；

图2示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于锁定位置时内部各部件的透视图；

图3示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于解锁位置时内部各部件的透视图；

图4A示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于解锁位置时的原理图；

图4B示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于解锁位置和锁定位置的中间状态时的原理图；

图4C示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于锁定位置时的原理图。

具体实施方式

以下参照附图对本申请的实施方式进行详细描述。应注意，以下描述仅仅是示例性的，而并不旨在限制本申请。此外，在以下描述中，将采用相同的附图标号表示不同附图中的相同或相似的部件。在以下描述的不同实施方式中的不同特征，可彼此结合，以形成本申请范围内的其他实施方式。

图1示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置的透视图。图2示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于锁定位置时内部各部件的透视图。图3示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于解锁位置时内部各部件的透视图。

在以下描述中，固定销轴是指位置固定的销轴，其通常安装于固定座，以确保位置固定；驱动销轴是指驱动力输出端所连接的销轴，传动销轴是指传递运动的销轴，驱动销轴和传动销轴的位置都是可移动的而非固定的。

如图1至图3所示，锁定装置100可包括推杆电机110、第一夹持部120A、第二夹持部120B、连杆130。推杆电机110是锁定装置100中提供动力的部件，其可在控制器的控制下伸长或缩短。推杆电机110包括具有固定支点的第一端111和可移动的第二端112。推杆电机110的第一端111可通过第三固定销轴140C连接于第三固定座150C，从而使第一端111的位置固定不动。推杆电机110的第二端112与第一夹持部120A铰接于驱动销轴160，从而当推杆电机110伸长时，第一夹持部120A随着驱动销轴160的向左移动而被推动至锁定位置(如图2所示)，并且当推杆电机110缩短时，第一夹持部120A随着驱动销轴160的向右移动而被拉回至解锁位置(如图3所示)。图2和图3中所示的挡块200为在设计过程中限位所用，在锁定装置100在车辆上的实际使用过程中，将移除挡块200。

连杆130具有第一端131和第二端132，连杆130的第一端131与第一夹持部120A铰接于第一传动销轴170A，从而当推杆电机110伸长时，随着驱动销轴160向左移动，第一传动销轴170A也将向左移动，从而将连杆130的第一端131向左拖拽(如图2所示)，并且当推杆电机110缩短时，随着驱动销轴160向右移动，第一传动销轴170A也将向右移动，从而将连杆130的第一端131向右推动(如图3所示)。

连杆130的第二端132与第二夹持部120B铰接于第二传动销轴170B，从而当推杆电机110伸长时，由于连杆130向左移动，所以第二传动销轴170B也将随着连杆130的第二端132向左移动，从而使第二夹持部120B被拉动至锁定位置(如图2所示)，并且当推杆电机110缩短时，由于连杆130向右移动，所以第二传动销轴170B也将随着连杆130的第二端132向右移动，从而使第二夹持部120B被推动至解锁位置(如图3所示)。锁定装置100中各主要部件的运动原理将在下文中结合图4A至4C详细描述。

由此，通过各部件之间的铰接配合，锁定装置能够实现在车辆上对货物的锁定和解锁，从而既能够避免在车辆行驶过程中(尤其是行驶在颠簸路面上时)货物相对于车身晃动甚至从车辆上掉落，又能够实现货物的自动装卸。

根据本申请的一个实施方式，为了限定第一传动销轴170A的运动，锁定装置100还可包括第一辅助连接件(未示出)，该第一辅助连接件的第一端铰接于第一传动销轴170A，第二端铰接于第一固定销轴140A。通过利用第一固定座150A，使得第一固定销轴140A的位置固定不动，因此由于第一辅助连接件的连接，使得第一传动销轴170A只能围绕第一固定销轴140A转动。

由此，当推杆电机110伸长时，由于第一夹持部120A与连杆130的第一端131铰接的部分只能围绕第一固定销轴140A转动，因此第一夹持部120A将被可靠地推动至锁定位置(如图2所示)；而当推杆电机110缩短时，同样由于第一夹持部120A与连杆130的第一端131铰接的部分只能围绕第一固定销轴140A转动，因此第一夹持部120A将被可靠地拉回至解锁位置(如图3所示)。

根据本申请的一个实施方式，为了限定第二传动销轴170B的运动，锁定装置100还可包括第二辅助连接件(未示出)，该第二辅助连接件的第一端铰接于第二传动销轴170B，第二端铰接于第二固定销轴140B。通过利用第二固定座150B，使得第二固定销轴140B的位置固定不动，因此由于第二辅助连接件的连接，使得第二传动销轴170B只能围绕第二固定销轴140B转动。

由此，当推杆电机110伸长时，由于第二夹持部120B与连杆130的第二端132铰接的部分只能围绕第二固定销轴140B转动，因此第二夹持部120B将被可靠地拉动至锁定位置(如图2所示)；而当推杆电机110缩短时，同样由于第二夹持部120B与连杆130的第二端132铰接的部分只能围绕第二固定销轴140B转动，因此第二夹持部120B将被可靠地推回至解锁位置(如图3所示)。

以下将参照图4A至图4C详细解释锁定装置中各主要部件的运动原理。图4A示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于解锁位置时的原理图；图4B示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于解锁位置和锁定位置的中间状态时的原理图；图4C示出了根据本申请一个实施方式的锁定装置处于锁定位置时的原理图。

如图4A至图4C所示，第一夹持部120A上具有三个铰点，分别是140A、170A、160；第二夹持部120B上具有两个铰点，分别是140B和170B。铰点140A铰接在第一固定座150A上，第一固定座150A为固定支点，铰点140A为固定铰点。铰点160铰接在推杆电机的头部铰点上，推杆电机的尾部铰点140C铰接在第三固定座150C上，第三固定座150C为固定支点，铰点140C为固定铰点。当推杆电机的长度发生变化时，铰点140A、铰点160、铰点140C组成三铰点驱动机构，即点160和140C之间的线段伸长时，点160和140A之间的线段可绕点140A旋转。

此外，铰点140A和铰点140B为固定铰点，铰点170A和铰点170B为活动铰点。点140A和170A之间的线段与点140B和170B之间的线段长度相等，点170A和170B之间的线段与点140A和140B之间的线段长度相等。固定支点150A、固定支点150B、铰点140A、铰点170A、铰点170B、铰点140B、第一辅助连接件(即铰点140A和170A之间的连接件)、第二辅助连接件(即铰点140B和170B之间的连接件)、连杆130(即铰点170A和170B之间的连杆)组成反平行四杆执行机构，即点140A和170A之间的线段绕点140A旋转时，点140B和170B之间的线段绕点140B以相同的转速相反的方向旋转。

如图4A至图4C所示，当第一夹持部120A的末端接触挡块200时，第二夹持部120B的末端同时也接触挡块200，实现对货物的夹紧锁定。三铰点驱动机构与反平行四杆执行机构的结合使用，可实现货物的夹紧锁定与松开解锁。松开解锁过程与夹紧锁定过程相反，在此不再赘述。

再参照图1至图3，根据本申请的一个实施方式，锁定装置100还可包括基座180。第一固定销轴140A、第二固定销轴140B、第三固定销轴140C可分别通过第一固定座150A、第二固定座150B、第三固定座150C固定于基座180。本领域技术人员可根据实际需要，将基座180安装并固定于车辆的适当位置，以利于对货物的夹持。

如图2和图3所示，根据本申请的一个实施方式，锁定装置100还可包括锁定限位开关190A，锁定限位开关190A安装于第二固定座150B。在第二夹持部120B位于锁定位置时，锁定限位开关190A与连杆130相接触，从而发出锁定信号。控制器在收到该锁定信号时，能够确定锁定装置已将货物锁定到位，从而可控制推杆电机110停止再伸长，以免使装置中的部件由于承受了过大的力而损坏。

如图2和图3所示，根据本申请的一个实施方式，锁定装置100还可包括解锁限位开关190B，解锁限位开关190B安装于第二固定座150B。在第二夹持部120B位于解锁位置时，解锁限位开关190B与连杆130相接触，从而发出解锁信号。控制器在收到该解锁信号时，能够确定锁定装置已解锁到位，从而可控制推杆电机110停止再缩短，以免使装置中的部件由于承受了过大的力而损坏。

如图2和图3所示，根据本申请的一个实施方式，锁定装置100还可包括缓冲垫片P，缓冲垫片P安装于基座180且位置固定。当第二夹持部120B位于解锁位置时，其将抵靠缓冲垫片P。由此，可对第二夹持部120B起到缓冲的作用，以避免部件的机械损伤。

根据本申请的另一方面，还提供可一种无人驾驶物流车辆，其可包括上述锁定装置。

虽然以上的叙述包括很多特定布置和参数，但需要注意的是，这些特定布置和参数仅仅用于说明本申请的一个实施方式。这不应该作为对本申请范围的限制。本领域技术人员可以理解，在不脱离本申请范围和精神的情况下，可对其进行各种修改、增加和替换。因此，本申请的范围应该基于所述权利要求来解释。