一种大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统的制作方法

本实用新型涉及大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统(EBS)研究技术领域。

背景技术：

FSAC赛车的紧急制动系统具有在赛车出现紧急状况时进行制动的功能,紧急制动系统关乎安全,系统必须满足保持功能完好的要求，同时在赛车故障发生时使赛车必须可以自动进入安全制动状态。

紧急制动系统作为无人驾驶方程式赛车的最后一道安全保障,需要功能可靠有效,能够保证有效的响应时间和良好的平均制动减速度,现有的设计方案主要有气动式和液压式。气动式紧急制动系统虽响应迅速，但是平均制动减速度较弱，而液压式则需要更大的布置空间和机构。因此设计制作一套机械电子式的紧急制动系统就能够为赛车的布置节约更多的空间，同时能够更加有效控制，提升了无人驾驶方程式赛车的安全性能。

技术实现要素：

本实用新型公开的一种大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统，所要解决的技术问题是：提供一种能够有效进行紧急制动工作，并保证具有良好的响应性以及制动过程中的良好制动平均减速度。

为了解决上述问题，本实用新型提供了以下技术方案：一种大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统，包括：制动踏板、制动踏板杆、制动踏板支架、制动踏板螺杆、制动顶块、制动顶块调整螺母、制动主缸、制动顶杆、制动推杆、制动滑块、回位直线电机、制动作用弹簧、制动电磁开关（特制，内部含有制动电磁开关线圈、制动电磁开关卡销、制动电磁开关卡销回位弹簧）、制动电磁开关支架、车身前底板。所述的制动踏板通过螺栓连接到制动踏板杆上，所述的制动踏板杆下部开有通孔，并通过螺栓连接到制动踏板支架上，所述的制动踏板支架通过定位孔与车身前底板进行配合，并通过焊接连接至车身前底板，所述的制动踏板杆底部通过轴承连接至制动踏板螺杆，所述的制动踏板螺杆两端分别装有制动顶块，所述的制动顶块通过制动顶块调整螺母进行水平方向的调整和固定，所述的制动顶块通过螺纹连接至制动主缸上的推杆，所述的制动主缸通过焊接固定在车身前底板上，所述的制动滑块嵌放于制动电磁继电器支架下部内圆腔室中，并可在下腔室中滑动，所述的制动电磁继电器支架下腔室中尾部固定有制动作用弹簧，通过释放弹簧压缩所储蓄的能量推动制动滑块，所述的制动滑块在制动电磁开关工作状态下，由于制动电磁开关内部线圈通电产生磁力克服内部卡销回位弹簧的弹力向下突出而被限制住。当所述的制动电磁开关失能时或断电时，内部卡销在回位弹簧的推动下向上收入内部，制动滑块在制动作用弹簧的推动下，迅速向外水平滑动，所述的制动推杆因套在制动滑块下端的光杆中而被带动产生旋转，所述的制动推杆中部通过航空螺栓连接至车身前底板作为旋转的中心，所述的制动推杆尾部通过航空螺栓连接至制动顶杆，所述的制动顶杆在水平方向因嵌入制动踏板支架中而具有水平移动的导向，制动顶杆尾部为圆形曲面和制动踏板杆底部的圆形曲面配合从而推动制动踏板杆向后旋转，从而产出制动操作，当解除紧急制动时，所述的回位直线电机推动制动滑块向后方移动，当移动到指定位置后，电磁开关工作，回位电机收回到初始位置，紧急制动系统恢复待命。

进一步，本实用新型的大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统，所述的制动踏板螺杆中部具有一段光轴以留作与轴承配合，轴承具体采用深沟球轴承，轴向定位采用螺栓和套筒。

进一步，本实用新型的大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统，所述的制动推杆中间使用航空螺栓进行支撑，螺栓下端配合的螺栓孔位于焊接在车身前地板上的凸台。

进一步，本实用新型的大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统，所述的制动电磁开关内部采用同极磁性。

进一步，本实用新型的大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统，所述的制动推杆采用Z字形结构，以方便空间布置。

本实用新型取得的有益效果是：(1)可以减少赛车前部机械部件数量，预留更大空间；(2)紧急制动系统执行机构采用机械式，效率更高，更加安全可靠；(3)加工方便，可有效节约赛车开发周期，同时降低成本，并保障在恶劣环境中可以有效运行，符合了方程式赛车的使用条件。

附图说明

图1是本实用新型的正视图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型的左视图。

图4是本实用新型的A面剖视图。

图中标号为：1-制动踏板;2-制动踏板杆;3-回位直线电机;4-制动电磁开关;5-制动电磁开关支架;6-制动滑块;7-制动推杆;8-制动主缸;9-制动顶块;10-制动踏板支架;11-制动顶杆;12-制动推杆旋转螺栓;13-制动踏板螺杆;14-车身前底板;15-制动顶块调整螺母;16-制动电磁开关线圈;17-制动电磁开关卡销;18-制动电磁开关卡销回位弹簧;19-回位直线电机轴；20-制动作用弹簧。

具体实施方式

结合以上附图详细描述实施例，一种大学生无人驾驶方程式赛车紧急制动系统，它包括制动踏板支架2, 支架底部设有定位孔和车身前底板14配合,同时采用焊接的方式与车身前底板固定,制动踏板支架下部开有通孔,并通过航空螺栓与制动踏板杆2相连接,制动踏板杆下端开有圆孔,并通过轴承与制动踏板螺杆13相配合连接,制动踏板螺杆在制动踏板杆两侧分别装有制动顶块9,制动顶块的轴向调整和限位通过制动顶块调整螺母15进行,制动顶块9顶端通过螺纹连接至制动主缸8上的制动主缸轴,制动主缸通过焊接固定到车身前底板上,制动踏板杆下端外缘为圆形曲面,可通过形状配合与制动顶杆11前端外缘匹配工作,制动顶杆顶端一部分位于制动踏板支架10内凹空间中,可起到导向作用,防止左右窜动,制动顶杆尾部通过航空螺栓与制动推杆7连接。制动推杆中部开有通孔,通过航空螺栓固定至车身前底板上焊接的凸台螺纹孔中,制动推杆两侧均开有一段滑槽,以方便其本身在旋转过程中能够保证另外两侧的移动为水平(前后)方向的移动,制动推杆内侧滑槽中嵌入制动滑块6下端的光杆,制动滑块的前后滑动平移可以带动制动推杆做旋转运动,制动滑块主体内嵌于制动电磁开关支架5内腔中,内腔下端为制动滑块的光杆开有一段滑槽,从而进行轴向限位,制动滑块背顶着制动作用弹簧20,制动作用弹簧尾端固定在制动电磁开关支架内腔后壁,制动作用弹簧的压缩和伸张来实现紧急制动的工作和释放,制动电磁开关支架5上端固定有制动电磁开关4,制动电磁开关为特制,内部包含制动电磁开关线圈16,制动电磁开关卡销17,制动电磁开关卡销回位弹簧18,制动电磁开关通过控制卡销的位置来实现紧急制动的执行,紧急制动的解除需要回位直线电机3的回位直线电机轴的伸长来对制动作用弹簧蓄能。

根据附图所示，当紧急制动执行时，制动电磁开关工作，内部的制动电磁开关线圈断电，制动电磁开关卡销17尾部由于失去相斥磁力，在制动电磁开关卡销回位弹簧18的作用下向内部缩进，制动滑块6失去轴向限制后，在制动作用弹簧20的推动下，迅速向外滑动，同时带动制动推杆7转动，制动推杆旋转过程中压紧制动顶杆11，制动顶杆产生水平（前后方向）位移，从而推动制动踏板杆底部向后压缩制动顶块9，制动顶块推动制动主缸轴以压缩制动主缸8，从而实现紧急制动。

根据附图所示，当紧急制动解除时，回位直线电机3工作，伸长回位直线电机轴6，从而将制动滑块6推回到制动电磁开关支架5内腔底部对应位置，制动电磁开关4开始工作，内部线圈16通电产生磁力，在同极相斥作用下制动电磁开关卡销17克服制动电磁开关卡销回位弹簧18的弹力向外突出，从而限制制动滑块的移动，回位直线电机缩回至初始状态，紧急制动状态解除。

上述实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的实质范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。