一种自卸车转动轮偏转角测量装置及方法与流程

本发明涉及转角测量，具体而言，涉及一种自卸车转动轮偏转角测量装置及方法。

背景技术：

1、随着无人驾驶技术的逐渐成熟，而车轮转角的信息是无人驾驶的应用的必要信息。如何找到一个安装简便、计算准确的安装方案成为诸多设计人员研究的方向。

2、目前矿山车的无人驾驶技术已经在多种型号自卸车上进行了实施。车轮转角传感器一般安装于车轴主销上，有些不能安装于车轮主销的则选择安装一个拉绳传感器，通过长度的变化值得到角度的变化值。

3、经过在矿区调研，发现有一大部分自卸车的主销上无法安装转角传感器。这样有些厂商就选用了拉绳传感器方案，这种方案虽能通过长度的变化计算出主销转角的值，但是实际应用上存在安装不方便，因为传感器要安装在转向油缸上，固定较为困难，运动行程较大影响精准度。

4、为此提出一种自卸车转动轮偏转角测量装置及方法，以解决上述提出的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种自卸车转动轮偏转角测量装置及方法，以解决或改善上述技术问题中的至少之一。

2、有鉴于此，本发明的第一方面在于提供一种自卸车转动轮偏转角测量装置。

3、本发明的第二方面在于提供一种自卸车转动轮偏转角测量方法。

4、本发明的第一方面提供了一种自卸车转动轮偏转角测量装置，包括：转角测量机构，跨设在所述自卸车的转向节臂和横拉杆上；转角测量机构包括：连接部和设置在所述转向节臂的转角传感器、所述连接部用于连接所述转角传感器的测量轴和所述横拉杆，以将所述横拉杆相对于所述转角传感器的转动角度传递给所述测量轴，并获得连接在同一所述转向节臂的所述转动轮的偏转角；其中，所述测量轴的轴线与所述横拉杆在所述转向节臂上的转动轴线重合。

5、本发明提供的一种自卸车转动轮偏转角测量装置，通过将转角测量机构跨设在转向节臂和横拉杆上，免去了主销上安装转角传感器以及采用拉绳传感器方案的问题，使得本装置在安装时比现有技术更加容易，且适用范围广；

6、通过转角测量机构的转角传感器对所述横拉杆相对于所述转角传感器的转动角度，并通过现有公式进行计算获得同一所述转向节臂的所述转动轮的偏转角，使得在测量和后续计算中计算过程简单且获得数据单一，降低计算量，方便实时的大量测量以及数据汇总。

7、另外，根据本发明的提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

8、上述任一技术方案中，所述连接部包括：连接座，用于套接所述横拉杆；l型安装架，所述l型安装架的一端与所述连接座相连，且另一端滑动连接所述测量轴。

9、在该技术方案中，采用连接座对横拉杆进行套接固定，可对横拉杆的形状进行适应装配，降低装置的安装难度，以及l型安装架采用一端与连接座相连的同时采用滑动连接的方式与测量轴，能够在安装中提供装配的空间预留，降低因安装公差和制造公差造成的实际使用中的难度，方便工作人员在现场进行实际安装。

10、上述任一技术方案中，所述测量轴的端面安装有长圆销，以及所述l型安装架上开设有与所述长圆销相插接的第一孔体。

11、在该技术方案中，采用长圆销与第一孔体插接固定，一方面能够进行随时的插接滑动，以避免车辆在行驶中颠簸造成的结构碰撞，能够对测量轴进行保护，且采用简单的插接固定，能够进一步简化安装中的困扰，加快安装速度。

12、具体地，长圆销沿长度方向与测量轴的轴线垂直且相交。

13、上述任一技术方案中，所述第一孔体与所述长圆销的两端分别设置有预留间隙，以使所述长圆销能够沿所述横拉杆的径向和周向移动；其中，所述预留空隙为所述长圆销两端距离的一半。

14、在该技术方案中，在插接安装后对第一孔体内部留有预留间隙，使得长圆销的两端不会直接抵接第一孔体内壁，可在横拉轴产生轻微转动或者上下轻微震动时，通过长圆销在第一孔体内移动进行抵消，避免装置的内部结构产生相互碰撞最终造成测量轴损坏或变形，保证了长期使用中的结构稳定。

15、上述任一技术方案中，所述连接部还包括：至少两个肋板，均设置在所述连接座上，用于卡接所述横拉杆；u型杆，设置在相邻所述肋板之间，用于与所述肋板相配合，以使所述连接座套接所述横拉杆；两个第二孔体，开设在所述连接座上，用于插接所述u型杆。

16、在该技术方案中，设置至少两个肋板可使得连接座的底部能够稳定的抵接在横拉轴上，在安装中提供稳定支撑，然后采用u型杆从横拉杆侧壁的另一面抵接，并与肋板相配合形成的环绕的套接固定，在u型杆的两端分别插接第二孔体后，完成套接的紧固。

17、进一步地，u型杆的两端与第二孔体内壁采用过盈配合插接固定。

18、上述任一技术方案中，所述u型杆具有与所述第二孔体轴线平行的对称面，且具有下述关系：所述第一孔体沿所述对称面对称设置；和/或所述肋板与所述横拉杆的卡接处开设有内弧面，所述内弧面的顶点位于所述对称面内；和/或所述测量轴的轴线位于所述对称面内。

19、在该技术方案中，对称面能够将u型杆分割为两个l型杆体，且拐角处采用圆弧过渡，将所述第一孔体沿所述对称面对称设置，是使得在u型杆内壁底端抵接横拉杆后，第一孔体能够在纵向上对称的位于横拉杆的轴线两端，以便连接座与横拉杆的初步校准对齐；

20、将内弧面的顶点设置在所述对称面内，在肋板与u型杆环抱周向套设在横拉杆上后，内弧面的顶点和u型杆的内壁底部能够对横拉杆形成夹持固定，且与横拉杆的轴线对应，并进一步的将横拉杆的轴线限制在对称面的平面内；

21、将测量轴的轴线位于所述对称面内，能够使得测量轴的周向更准确的与连接座上的u型杆中部相对应，使得整个结构在角度传动中更加精准，将偏移分量。

22、上述任一技术方案中，所述连接座上安装有支撑板，以及所述l型安装架上表面开设有与所述支撑板纵向对应的圆腰孔；其中，所述支撑板位于两个第二孔体之间，所述支撑板和圆腰孔分别沿所述对称面对称设置，所述支撑板分别与所述连接座的竖直侧壁和水平表面相连。

23、在该技术方案中，通过支撑板和圆腰孔的中部校准，使得连接座在与l型安装架对接安装中更加的准确，降低安装的歪斜，在对接安装后也可以对圆腰孔下方的横拉杆和支撑板进行对应校准，使得连接座、l型安装架和横拉杆之间准确定位，以便横拉杆的轴线与测量轴的轴线更加方便的垂直且相交；

24、将支撑板设置在两个第二孔体之间，且支撑板分别与所述连接座的竖直侧壁和水平表面相连，能够在套接横拉杆后工作测量时，对连接座进行更好的竖直和水平的连接支撑，避免车辆的运行中颠簸造成连接座的变形；

25、将支撑板和圆腰孔分别沿所述对称面对称设置，将连接座、l型安装架和横拉杆之间准确定位时，更加准确且方便校准，降低安装难度。

26、上述任一技术方案中，所述l型安装架上设置有两个限位板，当所述连接座与所述l型安装架对接固定时，所述限位板位于所述连接座的两侧。

27、在该技术方案中，对述l型安装架设置两个限位板，在对接固定时两个限位板夹持连接座，并在l型安装架于连接座对接中起到导向移动的作用，方便连接座和l型安装架之间的安装孔对应，且在安装后对连接座和l型安装架起到了进一步的对接固定作用，避免横拉杆的移动造成连接座和l型安装架的脱节。

28、上述任一技术方案中，所述转角测量机构还包括固定部，所述固定部用将所述转角传感器安装在所述转向节臂上，所述固定部包括：u型固定座，所述u型固定座的一端与所述转角传感器相连，且另一端开设有定位孔；螺母，设置在所述u型固定座内部，以及所述转向节臂上安装有与所述螺母向配合的螺栓，且所述螺栓穿过所述定位孔；其中，所述定位孔用于与所述横拉杆在所述转向节臂的转轴相配合，以使所述测量轴与所述转轴的轴线重合。

29、在该技术方案中，采用u型固定座一端固定转角传感器，另一端对接转向节臂，使得二者之间不会有干扰，且采用螺母置于u型固定座内部的固定方式，进一步缩减了安装所需空间，采用定位孔一方面能够通过螺栓与螺母螺接完成装配，另一方面对转角传感器的测量轴与转轴的对准提供手段。

30、具体地，测量轴的轴线纵向对应定位孔的中部。

31、本发明的第二方面提供了一种自卸车转动轮偏转角测量方法，包括如下步骤：s1，采用测角仪测量角度的初始数值；s2，将所述转角测量机构安装在所述转向节臂和横拉杆上，转动所述转动轮并带动转向节臂和横拉杆，获取所述转角传感器测量的转动数值；s3，根据初始数值和转动数值进行计算获得位于同一所述转向节臂的转动轮的偏转角；其中，所述测量方法通过第一方面中任一技术方案所述的测量装置实施。

32、本发明提供的一种自卸车转动轮偏转角测量方法，所述方法通过上述技术方案中的装置实施。因此，本发明提出的一种自卸车转动轮偏转角测量方法具备上述任一技术方案中的一种自卸车转动轮偏转角测量装置的全部有益效果，在此不再赘述。

33、本发明与现有技术相比所具有的有益效果：

34、能够使用在转角传感器不能直接安装在主销上，而又必须对车轮转角进行测量的一种装置；此装置安装简单，不需要进行特殊或精准定位，安装公差范围大，而且也不会影响其精度；

35、在对偏转角测量时只需得到转角传感器的数值即可，只存在一个变量使得计算简单，需要测量的尺寸少；

36、根据本发明的的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的的实践了解到。