本发明属于无人驾驶碾压机技术领域，特别是一种模块化改装的无人驾驶碾压机。
背景技术：
对于碾压机的智能改装大多针对车辆驾驶室的横向执行系统(也就是转向执行系统)及纵向执行系统(也就是控制前进、后退、停止执行系统)，其中横向执行系统包括碾压机的方向盘、转向柱等，转向柱为一个整体，人为转动方向盘能够直接控制转向柱以控制液压系统来实现碾压机转向功能；纵向执行系统主要由碾压机控制手柄、传动部件以及支撑、连接、固定部件等组成，通过控制手柄前推、后拉实现碾压机前进、后退及停止。目前，关于碾压机的智能化改装有很多方案，如横向执行系统采用摩擦轮电机，在摩擦力的作用下，通过摩擦轮转动带动方向盘转动，进而实现车辆转向功能，但该方案在运行过程中极易出现打滑现象，且转向控制精度较差；在纵向执行系统改装方面，存在纵向推拉式电机方案，通过拉杆的伸长与缩短实现对控制手柄的前推与后拉，进而实现车辆的前进、后退与停止功能，但碾压机在运行过程中存在持续、高强度的振动，极易造成推拉式电机的损坏。而且，在电气设备的布置及安装方面，部分方案采用分散式、裸露式安装，致使车辆线束布置杂乱且在一定程度上降低了设备的使用寿命与可靠性。因此，需要研发一种模块化封装、集成度高、便于维护和更换的模块化改装无人驾驶碾压机。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模块化改装的无人驾驶碾压机，横、纵向执行系统改装均具实现高精度控制，不用损坏，使用寿命长，且实现模块化封装，集成度高、便于维护和更换。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种模块化改装的无人驾驶碾压机，包括横向执行系统及纵向执行系统，横向执行系统包括方向盘及转向柱，纵向执行系统包括手柄、手柄支架及传动拨片，其特征在于：所述横向执行系统的转向柱包括转向柱上段及转向柱下段，在转向柱上段与转向柱下段之间设置转向电机，在转向柱上段、转向电机及转向柱下段外部均设置保护支架；所述纵向执行机构的传动拨片上固定安装一扇形齿，该扇形齿啮合驱动齿，驱动齿与一换向电机输出轴连接安装。
而且，所述横向执行机构的转向柱下段与转向电机的电机轴之间连接安装万向节。
而且，所述横向执行机构的转向柱下段外部、转向电机外部、转向柱上段外部分别固定安装第一保护支架、第二保护支架、及第三保护支架。
而且，所述转向电机及其角度控制器连接第一保护支架外部的电机控制器。
而且，所述纵向执行机构的换向电机通过电机固定支架与纵向执行机构的保护支架连接。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，通过将横向执行系统的转向柱分为上、下两段，将转向电机设置于转向柱上段及转向柱下段之间，实现由转向电机直接控制转向柱，进而实现通过转向电机控制液压系统来实现碾压机转向功能，转向电机通过角度控制器及电机控制器实现横向执行机构的高精度转向控制；纵向执行机构通过在传动拨片上固定安装一扇形齿，该扇形齿啮合驱动齿，驱动齿与换向电机输出轴连接安装，实现换向电机通过传动齿轮组对传动拨片的控制，进而实现对碾压机前进、后退及停止的自动控制。
2、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，横向执行机构的转向柱下段与转向电机的电机轴之间连接安装万向节，提高转向柱下段的工作可靠性，避免损坏，横向执行机构中转向电机采用转向柱上段、下段均与转向电机输出轴连接的方式，可实现无人驾驶自动控制，同时也在需要仍操作时，仍然能够通过方向盘控制转向柱上段、转向电机及转向柱下段进行动作，不影响人工操作，实现一机两用。
3、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，横向执行机构的转向柱下段外部、转向电机外部、转向柱上段外部分别固定安装第一保护支架、第二保护支架、及第三保护支架，结构紧凑，安全牢靠，避免出现因外界振动造成部件的连接可靠性降低，损坏等问题。
4、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，转向电机及其角度控制器连接安装于第一保护支架外部的电机控制器，通过角度控制器对转向电机偏转角度进行信号传递，通过电机控制器实现转向电机的精确控制。
5、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，纵向执行机构，通过将扇形齿与传动拨片连接，采用高集成的齿轮传动结构，提高控制精度，节省安装空间，同时不影响人工对手柄的直接操控，实现一机两用。
6、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，纵向执行机构的换向电机通过电机固定支架与纵向执行机构的保护支架连接，结构稳定可靠，避免出现因外界振动造成部件的连接可靠性降低，损坏等问题。
7、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，电控总成系统采用模块化封装，集成度高，能有效提高传感器的使用寿命与可靠性，且便于维护和更换。
8、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，对横向执行系统及纵向执行系统均设置高精度的自动控制，同时不影响原有的人工操作，可根据具体碾压施工情况选择人工驾驶模式或无人驾驶模式。
9、本发明的模块化改装的无人驾驶碾压机，降低了碾压机在无人驾驶过程中的改装成本，模块化安装更佳便捷，极大提高了无人驾驶碾压机运行的稳定性、可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明模块化改装的无人驾驶碾压机的横向执行系统的结构示意图；
图2为本发明模块化改装的无人驾驶碾压机的纵向执行系统的结构示意图。
附图标记说明
1-方向盘、2-转向柱上段、3-第三保护支架、4-角度控制器、5-转向电机、6-万向节、7-第二保护支架、8-转向柱下段、9-电机控制器、10-第一保护支架、11-手柄、12-手柄支架、13-传动拨片、14-螺栓、15-扇形齿、16-驱动齿、17-换向电机、18-电机固定支架、19-保护支架。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种模块化改装的无人驾驶碾压机，包括横向执行系统及纵向执行系统，横向执行系统包括方向盘1及转向柱，纵向执行系统包括手柄、手柄支架及传动拨片。
横向执行系统的转向柱包括转向柱上段2及转向柱下段8，在转向柱上段与转向柱下段之间设置转向电机5，转向电机具有向上及向下的两个电机轴，横向执行机构的转向柱下段与转向电机下部的电机轴之间连接安装万向节6，电机轴上部的电机轴为花键轴，其与转向柱上段所制的花键套连接安装。在转向柱上段、转向电机及转向柱下段外部均设置保护支架。横向执行机构的转向柱下段外部、转向电机外部、转向柱上段外部分别固定安装第一保护支架10、第二保护支架7、及第三保护支架3。转向电机及其角度控制器4连接第一保护支架外部的电机控制器9。
通过将横向执行系统的转向柱分为上、下两段，将转向电机设置于转向柱上段及转向柱下段之间，实现由转向电机直接控制转向柱，进而实现通过转向电机控制液压系统来实现碾压机转向功能，转向电机通过角度控制器及电机控制器实现横向执行机构的高精度转向控制。
纵向执行系统包括原有车辆上的手柄11、手柄支架12及传动拨片13，传动拨片转动安装于手柄支架上，传动拨片上部与手柄连接，传动拨片下部与与传感器拉线连接，通过传感器拉线驱动车辆完成换挡操纵。在传动拨片上通过螺栓14固定安装一扇形齿15，该扇形齿啮合一驱动齿16，驱动齿与一换向电机17输出轴连接安装。
纵向执行机构的换向电机通过电机固定支架18与纵向执行机构的保护支架19连接。换向电机通过传动齿轮组对传动拨片的控制，进而实现对碾压机前进、后退及停止的自动控制。
还包括电控总成系统，电控总成系统包括电控箱及设置于电控箱内的主控部件、线槽、主信号中转部件、辅控制部件、电源分配部件、主集成端口部件、继电装置、辅信号中转部件、远程通讯装置、辅集成端口部件、定位信息处理部件、避障功能部件、电源控制部件。电控箱通过挡板主要分为上下两个部分，其中定位信息处理部件与避障功能部件安装于上部，通过螺丝与挡板进行固定。下部主要由主控制部件，线槽，主信号中转部件，辅控制部件，电源分配部件，继电装置，辅信号中转部件，数传电台控制部件组成，通过螺丝与电控箱下部内衬底板进行固定。在电控箱外部分别布置有主集成端口部件，辅集成端口部件，电源控制部件。
尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
1.一种模块化改装的无人驾驶碾压机，包括横向执行系统及纵向执行系统，横向执行系统包括方向盘及转向柱，纵向执行系统包括手柄、手柄支架及传动拨片，其特征在于：所述横向执行系统的转向柱分为转向柱上段及转向柱下段，在转向柱上段与转向柱下段之间设置转向电机，在转向柱上段、转向电机及转向柱下段外部均设置保护支架；所述纵向执行机构的传动拨片上固定安装一扇形齿，该扇形齿啮合驱动齿，该驱动齿与一换向电机输出轴连接安装。
2.根据权利要求1所述一种模块化改装的无人驾驶碾压机，其特征在于：所述横向执行机构的转向柱下段与转向电机的电机轴之间连接安装万向节。
3.根据权利要求1所述一种模块化改装的无人驾驶碾压机，其特征在于：所述横向执行机构的转向柱下段外部、转向电机外部、转向柱上段外部分别固定安装第一保护支架、第二保护支架、及第三保护支架。
4.根据权利要求1所述一种模块化改装的无人驾驶碾压机，其特征在于：所述转向电机及其角度控制器连接第一保护支架外部的电机控制器。
5.根据权利要求1所述一种模块化改装的无人驾驶碾压机，其特征在于：所述纵向执行机构的换向电机通过电机固定支架与纵向执行机构的保护支架连接。
技术总结