8]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
[0019]实施例:如图1和图2所示:
[0020]一种基于力/位置混合控制的拖拉机驾驶机器人，包括一基座1、一油门机械腿、一制动机械腿、一离合器机械腿、一换档机械手、一转向机械手，其特征在于，基座I固装于拖拉机驾驶座椅上方，基座I前端自右向左分别通过轴承与油门机械腿、制动机械腿、离合器机械腿的一端旋转连接，油门机械腿、制动机械腿、离合器机械腿的另一端分别与拖拉机的油门踏板21、制动踏板23、离合器踏板14旋转连接，换档机械手一端与基座I固定连接，换档机械手另一端的换档手柄套10套入拖拉机变速杆11末端，并与拖拉机变速杆11滑动连接，转向机械手固定板2 —端固装于基座I上方，另一端与转向电机5固定连接，转向电机5的输出轴与万向节联轴器6 —端固定连接，万向节联轴器6另一端与力矩传感器7 —端固定连接，力矩传感器7另一端与方向盘固定板8固定连接，不需要对拖拉机进行改造，从而实现拖拉机驾驶机器人的无损安装。
[0021]如图1和图2所示，油门机械腿包括电动推杆18、力传感器20和油门踏板固定板30组成，其中电动推杆18 —端与基座I旋转连接，电动推杆18另一端与力传感器20 —端固定连接，力传感器20另一端与油门踏板固定板30旋转连接，油门踏板固定板30与拖拉机油门踏板21固定连接。
[0022]制动机械腿包括电动推杆22、力传感器19和制动踏板固定板29组成，其中电动推杆22 —端与基座I旋转连接，电动推杆22另一端与力传感器19 一端固定连接，力传感器19另一端与制动踏板固定板29旋转连接，制动踏板固定板29与拖拉机制动踏板23固定连接。
[0023]离合器机械腿包括电动推杆13、力传感器12和离合器踏板固定板15组成，其中电动推杆13 —端与基座I旋转连接，电动推杆13另一端与力传感器12 —端固定连接，力传感器12另一端与离合器踏板固定板15旋转连接，离合器踏板固定板15与拖拉机离合器踏板14固定连接。
[0024]如图1和图2所示，换档机械手包括双轴梯形滑台、连接件16、电动推杆3、力传感器4和换档手柄套10组成，其中双轴梯形滑台由步进电机24、编码器25、梯形丝杠、滑杆27、连接片26和滑块28组成，双轴梯形滑台通过连接片26与基座I固定连接，滑块28上设置一连接件16，电动推杆3 —端与连接件16旋转连接，电动推杆3另一端与力传感器4一端固定连接，力传感器4另一端与换档手柄套10旋转连接，换档手柄套10套入拖拉机变速杆11末端，并与拖拉机变速杆11滑动连接，利用选档和挂档两个方向的复合运动，可以实现各种拖拉机变速器的所有档位的换档动作。
[0025]转向机械手包括转向机械手固定板2、转向电机5、万向节联轴器6、力矩传感器7和方向盘固定板8组成，其中转向机械手固定板2 —端固装于基座I上方，另一端与转向电机5固定连接，转向电机5的输出轴与万向节联轴器6 —端固定连接，万向节联轴器6另一端与力矩传感器7 —端固定连接，力矩传感器7另一端与方向盘固定板8固定连接，方向盘固定板8与拖拉机方向盘9固定连接。
【主权项】
1.一种基于力/位置混合控制的拖拉机驾驶机器人，包括一基座(I)、一油门机械腿、一制动机械腿、一离合器机械腿、一换档机械手、一转向机械手，其特征在于，基座(I)固装于拖拉机驾驶座椅上方，基座(I)前端自右向左分别通过轴承与油门机械腿、制动机械腿、离合器机械腿的一端旋转连接，油门机械腿、制动机械腿、离合器机械腿的另一端分别与拖拉机的油门踏板(21)、制动踏板(23)、离合器踏板(14)旋转连接，换档机械手一端与基座(I)固定连接，换档机械手另一端的换档手柄套(10)套入拖拉机变速杆(11)末端，并与拖拉机变速杆(11)滑动连接，转向机械手固定板(2) —端固装于基座(I)上方，另一端与转向电机(5)固定连接，转向电机(5)的输出轴与万向节联轴器(6) —端固定连接，万向节联轴器(6)另一端与力矩传感器(7) —端固定连接，力矩传感器(7)另一端与方向盘固定板(8)固定连接； 1.1根据权利要求1所述的油门机械腿，其特征在于，由电动推杆(18)、力传感器(20)和油门踏板固定板(30)组成，其中电动推杆(18) —端与基座(I)旋转连接，电动推杆(18)另一端与力传感器(20) —端固定连接，力传感器(20)另一端与油门踏板固定板(30)旋转连接，油门踏板固定板(30)与拖拉机油门踏板(21)固定连接； 1.2根据权利要求1所述的制动机械腿，其特征在于，由电动推杆(22)、力传感器(19)和制动踏板固定板(29)组成，其中电动推杆(22) —端与基座(I)旋转连接，电动推杆(22)另一端与力传感器(19) 一端固定连接，力传感器(19)另一端与制动踏板固定板(29)旋转连接，制动踏板固定板(29)与拖拉机制动踏板(23)固定连接； 1.3根据权利要求1所述的离合器机械腿，其特征在于，由电动推杆(13)、力传感器(12)和离合器踏板固定板(15)组成，其中电动推杆(13) —端与基座(I)旋转连接，电动推杆(13)另一端与力传感器(12) —端固定连接，力传感器(12)另一端与离合器踏板固定板(15)旋转连接，离合器踏板固定板(15)与拖拉机离合器踏板(14)固定连接； 1.4根据权利要求1所述的换档机械手，其特征在于，由双轴梯形滑台、连接件(16)、电动推杆(3)、力传感器(4)和换档手柄套(10)组成，其中双轴梯形滑台由步进电机(24)、编码器(25)、梯形丝杠、滑杆(27)、连接片(26)和滑块(28)组成，双轴梯形滑台通过连接片(26)与基座(I)固定连接，滑块(28)上设置一连接件(16)，电动推杆(3) —端与连接件(16)旋转连接，电动推杆(3)另一端与力传感器⑷一端固定连接，力传感器⑷另一端与换档手柄套(10)旋转连接，换档手柄套(10)套入拖拉机变速杆(11)末端，并与拖拉机变速杆(11)滑动连接； 1.5根据权利要求1所述的转向机械手，其特征在于，由转向机械手固定板⑵、转向电机(5)、万向节联轴器￠)、力矩传感器(7)和方向盘固定板(8)组成，其中转向机械手固定板⑵一端固装于基座⑴上方，另一端与转向电机(5)固定连接，转向电机(5)的输出轴与万向节联轴器(6) —端固定连接，万向节联轴器(6)另一端与力矩传感器(7) —端固定连接，力矩传感器(7)另一端与方向盘固定板(8)固定连接，方向盘固定板(8)与拖拉机方向盘(9)固定连接。
【专利摘要】本发明公开了一种基于力/位置混合控制的拖拉机驾驶机器人，属于拖拉机自动驾驶装置技术领域，该机器人包括基座、油门机械腿、制动机械腿、离合器机械腿、换档机械手、转向机械手，本拖拉机驾驶机器人可无损安装在各种型号拖拉机上，并采用力/位置混合控制方法对拖拉机的变速杆、油门踏板、离合器踏板、制动踏板、方向盘进行控制，可替代驾驶员完成对拖拉机的驾驶操作。
【IPC分类】G05G21/00
【公开号】CN105068595
【申请号】CN201510569990
【发明人】卢伟, 陈浩, 张月伟
【申请人】南京农业大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月7日