本发明属于车辆结构技术领域，具体涉及一种无人汽车方向盘控制执行机构。
背景技术：
随着武器性能的不断提高及实战化要求，研制一套具有坦克、装甲车辆等地面运动目标特性的无人移动遥控靶车，对武器装备研制、靶场鉴定试验和部队训练有着重要的意义。方向盘控制作为移动靶车自动驾驶系统的执行机构，目前比较常见的有以下三种方式：
1.方向盘控制器直接转换为汽车能识别的cⅰn总线信号，针对具有自动泊车系统的高端汽车应用比较广泛，如google无人驾驶汽车，百度无人驾驶汽车等，均采用这种方案，该方案的优点是没有附属控制的连接件，驾驶员位置人员乘坐舒适，缺点是需要获取汽车厂家的汽车中控协议，需要获取车辆总线控制权，安装调试不具有普适性，不适用于没有方向盘电机的汽车；
2.在方向盘的外围包裹柔性齿条，在汽车仪表盘的安装控制电机，电机上安装啮合齿轮，这种方式避免了上一种方案的普适性缺点，可以适用于绝大多数车辆，缺点是对车辆损坏比较大，为了可靠牢固安装控制电机，需要破坏汽车仪表盘和前挡风玻璃之间的面板，而这一部分面板大多都是非金属材质，非刚性连接会带来较大的控制偏差；
3.采用连杆固定在方向盘转轴上，控制电机固定在车顶或车底盘，横向安装防止倾斜的支撑杆，这种方式控制比较直接，也适用于绝大多数车辆，缺点是在有限的车体控件内放置了纵横两根金属杆，为车内操作人员带来了极大的不便，车顶和彻底打孔，破坏了车体的完整性和密封性。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何解决上述现有无人汽车方向盘控制普适性差，安装调试复杂的问题，提出一种结构简单，控制准确，便捷、无损安装且适用于大多数无人汽车的方向盘控制执行机构。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种无人汽车方向盘控制执行机构，其包括：汽车方向盘、方向盘配准盘、万向节ⅰ、滑动伸缩杆、万向节ⅱ、控制电机、安装支座；
所述汽车方向盘安装在方向盘配准盘上；
所述方向盘配准盘轴部中心位置设有一个连接轴，与万向节ⅰ一端连接，万向节ⅰ的另一端与滑动伸缩杆连接，滑动伸缩杆设置为可轴向伸缩以调节轴向距离，万向节ⅱ分别连接滑动伸缩杆和控制电机的输出轴，安装支座一端与汽车左前方立柱上部分的安全带固定螺纹孔连接，另一端与控制电机的底座连接；
所述控制电机接收汽车控制器指令信号，通过万向节ⅰ、万向节ⅱ将控制力矩输出至所述方向盘配准盘以控制汽车方向盘。
其中，所述方向盘配准盘用于连接方向盘和方向盘控制器，；
所述汽车方向盘是汽车方向调整的操控执行机构。
其中，所述方向盘配准盘设置为可径向缩放以适应现有的所有汽车方向盘。
其中，所述万向节ⅰ用于消除方向盘与滑动连接杆之间的角度偏差。
其中，所述滑动伸缩杆用于适应不同车型间距，调节方向盘到控制电机之间的距离偏差，传动扭矩。
其中，所述万向节ⅱ用于调整滑动连接杆和控制电机输出轴之间的角度偏差。
其中，所述控制电机为控制力矩的直接输出者，其接收上位机的控制转角指令。
其中，所述控制转角指令为pwm指令或ppm指令。
其中，所述安装支座分别连接安全带固定螺纹孔和控制电机底座的安装孔，将控制电机固定在汽车的左前立柱。
其中，所述安装支座把方向盘的转动和控制电机输出轴刚性连接起来，解决了不同车型、不同方向盘到安全带固定螺纹间距离不同的问题。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明为了解决上述现有无人汽车方向盘控制普适性差，安装调试复杂的问题，而提出一种无人汽车的方向盘控制执行机构，其结构简单，控制准确，便捷、无损安装且适用于大多数无人汽车。
附图说明
图1为本发明无人汽车的方向盘控制执行机构组成示意图。
图2为本发明无人汽车方向盘控制执行机构原理图。
其中，1：汽车方向盘，2：方向盘配准盘，3：万向节ⅰ，4：滑动伸缩杆，5：万向节ⅱ，6：控制电机，7：安装支座，8：安全带安装孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种无人汽车方向盘控制执行机构，其包括：汽车方向盘、方向盘配准盘、万向节ⅰ、滑动伸缩杆、万向节ⅱ、控制电机、安装支座；
所述汽车方向盘安装在方向盘配准盘上；
所述方向盘配准盘轴部中心位置设有一个连接轴，与万向节ⅰ一端连接，万向节ⅰ的另一端与滑动伸缩杆连接，滑动伸缩杆设置为可轴向伸缩以调节轴向距离，万向节ⅱ分别连接滑动伸缩杆和控制电机的输出轴，安装支座一端与汽车左前方立柱上部分的安全带固定螺纹孔连接，另一端与控制电机的底座连接；
所述控制电机接收汽车控制器指令信号，通过万向节ⅰ、万向节ⅱ将控制力矩输出至所述方向盘配准盘以控制汽车方向盘。
其中，所述方向盘配准盘用于连接方向盘和方向盘控制器，；
所述汽车方向盘是汽车方向调整的操控执行机构。
其中，所述方向盘配准盘设置为可径向缩放以适应现有的所有汽车方向盘。
其中，所述万向节ⅰ用于消除方向盘与滑动连接杆之间的角度偏差。
其中，所述滑动伸缩杆用于适应不同车型间距，调节方向盘到控制电机之间的距离偏差，传动扭矩。
其中，所述万向节ⅱ用于调整滑动连接杆和控制电机输出轴之间的角度偏差。
其中，所述控制电机为控制力矩的直接输出者，其接收上位机的控制转角指令。
其中，所述控制转角指令为pwm指令或ppm指令。
其中，所述安装支座分别连接安全带固定螺纹孔和控制电机底座的安装孔，将控制电机固定在汽车的左前立柱。所述安全带固定螺纹孔方便拆卸，安装支座。
其中，所述安装支座把方向盘的转动和控制电机输出轴刚性连接起来，解决了不同车型、不同方向盘到安全带固定螺纹间距离不同的问题。
实施例1
如图2所示，本实施例提供一种无人汽车方向盘控制执行机构，其包括：汽车方向盘1，方向盘配准盘2，万向节ⅰ3，滑动伸缩杆4，万向节ⅱ5，控制电机6，安装支座7，安全带安装孔8。
在不改变汽车原有结构的前提下，拆下汽车左前方立柱的驾驶员安全带8螺丝，调整好尺寸，松开万向节ⅰ和万向节ⅱ的两端紧固螺丝。根据被控制车辆的方向盘外径尺寸调节方向盘配准盘2尺寸，紧固在方向盘1上；
万向节ⅰ3一端连接方向盘配准盘2，另一端连接滑动伸缩杆4；
万向节ⅱ5一端连接滑动伸缩杆4，另一端连接控制电机6输出轴上；
调整滑动伸缩杆4的长度，锁紧不再轴向滑动；
将控制电机6的安装孔和安装支座[7]连接；
将安装支座7和汽车左前方立柱上的安全带孔8通过螺钉连接；
安全带穿过安全带孔8，进行紧固，不影响汽车驾驶员使用安全带。
本执行机构调试完成后，分别安装40吨载重的重型卡车、猛禽货用越野车、普通小轿车上均安装可靠，调节方便，做到了对车辆无损安装，电机控制驾驶和人员驾驶切换方便、驾驶员操作方便。可将以往需要两三个小时的工作时间缩短为十分钟以内完成。该发明最大程度回避了现有方案的缺点：安装时对车辆无破坏，最大程度减少占用车内空间，不影响车内操作人员工作，安装方便，适用于所有高、中、低档的车辆。经过2年多的测试和外场试验验证，表明该方案设计合理，工作可靠，使用方便。
综上，本发明属于车辆结构技术领域，具体涉及一种无人汽车方向盘控制执行机构，其包括：方向盘配准盘、万向节ⅰ、滑动伸缩杆、万向节ⅱ、控制电机、安装支座等。方向盘配准盘可径向缩放以适应现有的所有汽车方向盘。方向盘配准盘轴部中心位置有一个连接轴，与万向节ⅰ连接，万向节ⅰ的另一端与滑动伸缩杆连接，滑动伸缩杆可以轴向伸缩以调节轴向距离，万向节ⅱ连接了滑动伸缩杆和控制电机输出轴，安装支座一端与汽车左前方立柱上部分的安全带固定螺纹孔连接，另一端与控制电机底座连接。安装支座把方向盘的转动和控制电机输出轴刚性连接起来，解决了不同车型、不同方向盘到安全带固定螺纹间距离不同的问题，同时用过倾斜安装方式减少对驾驶员操作影响。汽车方向盘控制执行机构安装在安全带上，解决了安装普适性问题，并做到了无损安装，不破坏了车体的完整性和密封性。本发明适应于车辆结构技术领域，尤其是无人移动靶车。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
1.一种无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，其包括：汽车方向盘、方向盘配准盘、万向节ⅰ、滑动伸缩杆、万向节ⅱ、控制电机、安装支座；
所述汽车方向盘安装在方向盘配准盘上；
所述方向盘配准盘轴部中心位置设有一个连接轴，与万向节ⅰ一端连接，万向节ⅰ的另一端与滑动伸缩杆连接，滑动伸缩杆设置为可轴向伸缩以调节轴向距离，万向节ⅱ分别连接滑动伸缩杆和控制电机的输出轴，安装支座一端与汽车左前方立柱上部分的安全带固定螺纹孔连接，另一端与控制电机的底座连接；
所述控制电机接收汽车控制器指令信号，通过万向节ⅰ、万向节ⅱ将控制力矩输出至所述方向盘配准盘以控制汽车方向盘。
2.如权利要求1所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述方向盘配准盘用于连接方向盘和方向盘控制器，；
所述汽车方向盘是汽车方向调整的操控执行机构。
3.如权利要求1所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述方向盘配准盘设置为可径向缩放以适应现有的所有汽车方向盘。
4.如权利要求1所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述万向节ⅰ用于消除方向盘与滑动连接杆之间的角度偏差。
5.如权利要求1所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述滑动伸缩杆用于适应不同车型间距，调节方向盘到控制电机之间的距离偏差，传动扭矩。
6.如权利要求1所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述万向节ⅱ用于调整滑动连接杆和控制电机输出轴之间的角度偏差。
7.如权利要求1所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述控制电机为控制力矩的直接输出者，其接收上位机的控制转角指令。
8.如权利要求7所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述控制转角指令为pwm指令或ppm指令。
9.如权利要求7所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述安装支座分别连接安全带固定螺纹孔和控制电机底座的安装孔，将控制电机固定在汽车的左前立柱。
10.如权利要求1所述的无人汽车方向盘控制执行机构，其特征在于，所述安装支座把方向盘的转动和控制电机输出轴刚性连接起来，解决了不同车型、不同方向盘到安全带固定螺纹间距离不同的问题。
技术总结