无人驾驶矿车转向系统的制作方法

本实用新型涉及矿用车辆技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种无人驾驶矿车转向系统。

背景技术：

未来工程运输矿车将会呈现出智能化，无人化更先进的技术水平，工程运输矿车转向系统是车辆运行必不可少的部分。无人驾驶的矿车，由于没有人为实时观测矿车周围的路面情况，在转向时容易被周围的障碍物羁绊而产生事故，撞坏矿车，造成经济损失。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种无人驾驶矿车转向系统，其设置了防撞缓冲装置，有效减弱了对无人驾驶矿车的直接损害。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种无人驾驶矿车转向系统，包括：

防撞缓冲装置，其设于所述无人驾驶矿车的车头前端，所述防撞缓冲装置包括：

内围挡，其包括均为竖直设置的一对内侧板、一对内连接板、以及一个内前板，一对内侧板分别固设在所述无人驾驶矿车的车头前端的相对两个侧面上，所述内前板固设在所述无人驾驶矿车的车头正前端，一对内连接板分别将所述内前板的相对两端与一对内侧板连接；

外围挡，其包括一对外侧板、一对外连接板、以及一个外前板，一对外侧板分别通过一对外连接板与一个外前板的相对两端连接，所述外围挡包围所述内围挡设置；

多个X形减震件，所述多个X形减震件沿所述无人驾驶矿车宽度方向间隔设置在所述内前板与所述外前板之间，一个X形减震件包括交叉且铰接设置的第一杆体和第二杆体，所述第一杆体的一端固设在所述外前板上、另一端通过第一弹簧固设在所述内前板上，所述第二杆体的一端与所述外前板铰接、另一端固设在所述内前板上；

其中，外连接板与内连接板之间以及外侧板与内侧板之间通过多个间隔设置的第

二弹簧连接。

优选的是，还包括：

方向盘；

转向器，其位于底盘车架上，所述转向器的输出轴水平设置，所述转向器的输入轴垂直于其输出轴设置；

转向轴，其位于所述方向盘的下方，一端与所述方向盘的中心连接、另一端与所述转向器的输入轴连接；

电机，其集成在所述转向器中；

垂臂，其竖直设置，上端与所述转向器的输出轴连接；

直拉杆，其水平设置，一端与所述垂臂的下端连接、另一端与所述无人驾驶矿车的转向车桥转向臂连接；

液压油缸，其固定在底盘车架上，所述液压油缸的活塞杆与所述无人驾驶矿车的转向车桥转向臂连接，有杆腔和无杆腔分别通过两根高压油管与转向器连通；

液压泵，其设置在底盘车架上，所述液压泵通过高压油管与所述转向器连接；

储油罐，其设置在底盘车架上，包括进油口、出油口，所述进油口通过低压油管与所述转向器的出油口连接，所述出油口通过低压油管与所述液压泵连接。优选的是，还包括：

整车控制器，其设置在驾驶室内；

GPS定位设备，其包括GPS接收器和GPS发射器，所述GPS接收器设置在所述无人驾驶矿车上，所述GPS发射器位于所述无人驾驶矿车的运行区域内。

优选的是，一对外连接板均为弧形板，其内弧面上均卡设分隔板，每个外连接板的内弧面与其分隔板之间填充减震层，所述减震层为多个不锈钢板与橡胶垫分层设置而成，多个第二弹簧连接所述分隔板与所述内连接板。

优选的是，多个不锈钢板均为弧形板，其表面设有波纹，一个外连接板上的多个不锈钢板的内弧面均朝向其分隔板，且一个外连接板上的多个不锈钢板的弧度沿远离分隔板的方向逐渐增大。

优选的是，所述橡胶垫的厚度为5cm。

优选的是，还包括罩板，其水平固设在所述无人驾驶矿车的车头前端，位于所述外围挡和所述内围挡的正上方2cm处。

优选的是，所述液压油缸由从动转向器、从动垂臂、从动直拉杆替换，其中，从动转向器通过两个高压油管与所述转向器连接，所述从动转向器的输出轴水平设置，所述从动垂臂竖直设置，其上端与所述从动转向器的输出轴连接，所述从动直拉杆水平设置，其一端与所述从动垂臂的下端连接、另一端与所述无人驾驶矿车的转向车桥转向臂连接。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型在无人驾驶矿车的车头前端设置防撞缓冲装置，当无人驾驶的矿车在进行转向时，若遇到障碍物却没能及时控制无人驾驶矿车停止前进，则会与障碍物相撞，防撞缓冲装置则最先与要碰撞的障碍物接触，耗散碰撞时产生的能量，减弱对无人驾驶矿车的直接损害。

本实用新型实现了人工驾驶模式和无人驾驶模式，人工驾驶模式驾驶员在转动方向盘同时电机驱动转向器，通过电机助力，实现矿车转向，省力易操作。无人驾驶模式下，通过GPS定位识别路线，整车控制器控制转向器，实现矿车转向。无人驾驶模式成本低易实现，安全可靠。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的其中一个技术方案中所述的防撞缓冲装置的结构示意图；

图2为本实用新型的其中一个技术方案中所述的减震层的结构示意图；

图3为本实用新型的其中一个技术方案中的驾驶结构连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-2所示，提供了一种无人驾驶矿车转向系统，包括：

防撞缓冲装置，其设于所述无人驾驶矿车的车头前端，所述防撞缓冲装置包括：

内围挡，其包括均为竖直设置的一对内侧板11、一对内连接板12、以及一个内前板13，一对内侧板11分别固设在所述无人驾驶矿车的车头前端的相对两个侧面上，所述内前板13固设在所述无人驾驶矿车的车头正前端，一对内连接板12分别将所述内前板13的相对两端与一对内侧板11连接；

外围挡，其包括一对外侧板21、一对外连接板22、以及一个外前板23，一对外侧板21分别通过一对外连接板22与一个外前板23的相对两端连接，所述外围挡包围所述内围挡设置；

多个X形减震件，所述多个X形减震件沿所述无人驾驶矿车宽度方向间隔设置在所述内前板13与所述外前板23之间，一个X形减震件包括交叉且铰接设置的第一杆体31和第二杆体32，所述第一杆体31的一端固设在所述外前板23上、另一端通过第一弹簧41固设在所述内前板13上，所述第二杆体32的一端与所述外前板23铰接、另一端固设在所述内前板13上；

其中，外连接板22与内连接板12之间以及外侧板21与内侧板11之间通过多个间隔设置的第二弹簧42连接。

本实用新型在无人驾驶矿车的车头前端设置防撞缓冲装置，当无人驾驶的矿车在进行转向时，若遇到障碍物却没能及时控制无人驾驶矿车停止前进，则会与障碍物相撞，防撞缓冲装置则最先与要碰撞的障碍物接触，耗散碰撞时产生的能量，减弱对无人驾驶矿车的直接损害。

本实用新型设计的防撞缓冲装置在外连接板22与内连接板12之间设置X形减震件，X形减震件本身具有一个交叉的铰接点，同时第二杆体32铰接在外前板23上，第一弹簧41将第一杆体31连接在内前板13上，当碰撞到障碍物时，外围挡首先与障碍物接触，巨大的碰撞冲力推压外围挡使外前板23在X形减震件的带动下相对于内前板13产生微小位移，同时外连接板22和外侧板21也相对于对应的内连接板12和内侧板11发生位移，耗散碰撞能量，减弱对于矿车车头的冲击，保护矿车，延长使用寿命。

在另一技术方案中，如图3所示，还包括：

方向盘51；

转向器52，其位于底盘车架上，所述转向器52的输出轴水平设置，所述转向器52的输入轴垂直于其输出轴设置；

转向轴53，其位于所述方向盘51的下方，一端与所述方向盘51的中心连接、另一端与所述转向器52的输入轴连接；

电机54，其集成在所述转向器52中；

垂臂55，其竖直设置，上端与所述转向器52的输出轴连接；

直拉杆56，其水平设置，一端与所述垂臂的下端连接、另一端与所述无人驾驶矿车的转向车桥转向臂7连接；

液压油缸57，其固定在底盘车架上，所述液压油缸57的活塞杆与所述无人驾驶矿车的转向车桥转向臂7连接，有杆腔和无杆腔分别通过两根高压油管与转向器52连通；

液压泵59，其设置在底盘车架上，所述液压泵59通过高压油管与所述转向器52连接；

储油罐58，其设置在底盘车架上，包括进油口、出油口，所述进油口通过低压油管与所述转向器52的出油口连接，所述出油口通过低压油管与所述液压泵连接。

此技术方案实现了矿车驾驶的人工驾驶模式。通过转动方向盘51和控制电机54同时驱动转向器52控制转向车桥转向臂7的一端，通过控制液压油缸57带动转向车桥转向臂7的另一端，使转向车桥转向臂7两端的轮胎转动，进而实现对于矿车的转向控制。具体为：驾驶员转动方向盘51，带动转向轴53转动，转向轴53带动转向器52，同时通过预先设定程序，使电机54带动转向器52，在转向轴53和电机54共同作用下，转向器52工作。转向器52的输出端带动垂臂55转动，垂臂55带动直拉杆56运动，直拉杆56带动转向车桥转向臂7运动。转向器52通过两根高压油管和液压油缸57连接，转向器52工作时，液压油缸57也工作，液压油缸57带动转向车桥转向臂7运动。液压泵59依次通过与其连接的低压油管、高压油管将液压油从储油罐58中输送给转向器52，转向器52中多余的液压油通过低压油管返回储油罐58，实现矿车的转向操作。其中，图3中双实线代表油管连接。转向器52具有四个油口，高压油管或低压油管与转向器52连接时分别与各自对应的油口连接。

人工驾驶模式下，驾驶员在转动方向盘51同时电机54驱动转向器52，通过电机54助力，实现矿车转向，省力易操作。

在另一技术方案中，如图3所示，还包括：

整车控制器61，其设置在驾驶室内；

GPS定位设备62，其包括GPS接收器和GPS发射器，所述GPS接收器设置在所述无人驾驶矿车上，所述GPS发射器位于所述无人驾驶矿车的运行区域内。

此技术方案实现了矿车驾驶的无人驾驶模式。GPS定位设备62包括GPS发射器和GPS接收器各一个，用于监测矿车行驶过程中的相对位置，GPS发射器设置在无人驾驶矿车的运行区域内的附近高处位置。通过GPS定位设备62预先采集路线，GPS定位设备62采集的路线是一组点位置数据，储存在整车控制器61中，当矿车在所采集的路线上行驶时，GPS接收器捕捉之前所采集的点位置数据与当前位置的点位置数据，传给整车控制器61进行计算，给出转角信息，控制电机54带动转向器52转动相应角度，转向器52的输出端带动垂臂55转动，垂臂55带动直拉杆56运动，直拉杆56带动转向车桥转向臂7运动。转向器52通过两根高压油管和液压油缸57连接，转向器52工作时，液压油缸57也工作，液压油缸57带动转向车桥转向臂7运动。液压泵59依次通过低压油管、高压油管将液压油从储油罐58中输送给转向器52，转向器52中多余的液压油通过低压油管返回储油罐58，实现矿车的转向操作，安全可靠。其中，图3中双虚线代表网络信号联接，比如GPS定位设备62和整车控制器61通过CAN联接。

在另一技术方案中，一对外连接板22均为弧形板，其内弧面上均卡设分隔板221，每个外连接板22的内弧面与其分隔板221之间填充减震层222，所述减震层222为多个不锈钢板223与橡胶垫分层设置而成，多个第二弹簧42连接所述分隔板221与所述内连接板12。外连接板22所在是位置为矿车车头的拐角位置，转向时极易被障碍物碰撞，设置减震层222可增强外连接板22的刚性，同时吸收并缓冲部分碰撞能量。

在另一技术方案中，多个不锈钢板223均为弧形板，其表面设有波纹，一个外连接板22上的多个不锈钢板223的内弧面均朝向其分隔板221，且一个外连接板22上的多个不锈钢板223的弧度沿远离分隔板221的方向逐渐增大，适应外连接板22的形状，使减震层222每层受力趋向均匀，提升减震性能。

在另一技术方案中，所述橡胶垫的厚度为5cm，配合不锈钢板223的优选厚度。

在另一技术方案中，还包括罩板，其水平固设在所述无人驾驶矿车的车头前端，位于所述外围挡和所述内围挡的正上方2cm处，遮挡外围挡与内围挡之间的间距，保护二者之间的部件。

在另一技术方案中，所述液压油缸57由从动转向器、从动垂臂、从动直拉杆替换，其中，从动转向器通过两个高压油管与所述转向器连接，所述从动转向器的输出轴水平设置，所述从动垂臂竖直设置，其上端与所述从动转向器的输出轴连接，所述从动直拉杆水平设置，其一端与所述从动垂臂的下端连接、另一端与所述无人驾驶矿车的转向车桥转向臂连接。从动转向器、从动垂臂、从动直拉杆均为普通的转向器、垂臂、直拉杆即可，也可以与本实用新型中的其中一个技术方案中叙述的转向器、垂臂、直拉杆相同。尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。