Устройство для автоматического вождения транспортного средства

 

Изобретение относится к устройствам для автоматического вождения транспортных средств, преимущественно дорожных катков, в условиях дорожного строительства и в сельском хозяйстве. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения периодического бокового смещения транспортного средства по щирине полосы движения. Устройство содержит направляющие 1 с тележками 2, соединенными посредством тяги 3 с параллельной ее траверсой 16 и шарнирно сочлененных рычагов 4 и 18 с транспортным средством 5, а также систему автоматического управления 11,связанную с приводами роботов-манипуляторов 12 и 13 управления поворотом и реверсом и снабженную датчиками 9, 10 курсового и 20, 21 линейного отклонений, установленными радиально относительно осей сочленения рычагов 4 и 18 с транспортным средством 5, блок-задатчиком частоты реверсироваия, логическим элементом ИЛИ, поляризованным реле реверса , шаговым коммутатором и счетчиком циклов. Счетчик циклов суммирует сигналы по реверсированию, поступающие от поляризованного реле. При достижении заданного количества проходов счетчик циклов выдает сигнал на привод шагового коммутатора , осуществляющего подключение к системе автоматического управления 11 следующей пары датчиков 20 и 21. 4 ил. с S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 б 01 М 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4170349/31-11 (22) 24.10.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) В. И. Баловнев, Г. В. Кустарев, Д. Н. Шатилов, А. Б. Ермилов и Б. А. Лифшиц (53) 629.113.014 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 949383, кл. G 01 М 17/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к устройствам для автоматического вождения транспортных средств, преимущественно дорожных катков, в условиях дорожного строительства и в сельском хозяйстве. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения периодического бокового смешения транспортного средства по ширине полосы движения. Уст„„SU„„1401327 А 1 ройство содержит направляющие 1 с тележками 2, соединенными посредством тяги 3 с параллельной ее траверсой 16 и шарнирно сочлененных рычагов 4 и 18 с транспортным средством 5, а также систему автоматического управления 11, связанную с приводами роботов-манипуляторов 12 и 13 управления поворотом и реверсом и снабженную датчиками 9, 10 курсового и 20, 21 линейного отклонений, установленными радиально относительно осей сочленения рычагов 4 и 18 с транспортным средством 5, блок-задатчиком частоты реверсироваия, логическим элементом ИЛИ, поляризованным реле реверса, шаговым коммутатором и счетчиком циклов. Счетчик циклов суммирует сигналы по реверсированию, поступающие от поляризованного реле. При достижении заданного количества проходов счетчик циклов выдает сигнал на привод шагового коммутатора, осуществляющего подключение к системе автоматического управления 11 следующей пары датчиков 20 и 21. 4 ял.

1401327

Изобретение относится к области устройств для автоматического вождения транспортных средств, преимущественно дорожных катков, в условиях дорожного строительства, в сельском хозяйстве, а также при ресурсных испытаниях транспортных средств на надежность и долговечность.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения периодического бокового смещения транспортного средства по ширине !О полосы движения.

На фиг. 1 схематично показано устройство для автоматического вождения транспортного средства, вид сбоку; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — схема соединения траверсы с датчиками; на фиг. 4— блок-схема системы автоматического управления транспортным средством.

Устройство содержит направляющие 1, выполненные в виде тросов, натянутых вдоль полосы движения транспортного средства, gp на которых установлены с возможностью продольного перемещения тележки 2, соеди ненные посредством поперечной тяги 3 с рычага 4 с транспортным средством 5, преимущественно дорожным катком. Рычаг 4 выполнен сочлененным при помощи цилиндрических шарниров 6 — 8 с взаимно перпендикулярными осями. Радиально относительно вертикальной оси цилиндрического шарнира 8 смонтированы датчики 9 и 10 курсового отклонения, например, бесконтактного индуктивного типа (фиг. 2 и 3), которые соединены через систему 11 автоматического управления с приводами роботов-манипуляторов 12 и 13, смонтированных соответственно на органах управления поворотом 14 и реверсом 15 транспортного средства 5.

На поперечной тяге 3 жестко закреплена параллельная ей траверса 16, на которой установлен гироскопический шарнир 17,, соединенный с рычагом 18 с возможностью продольного перемещения относительно него. Рычаг 18 закреплен с возможностью по- 40 ворота относительно вертикальной оси 19 на транспортном средстве 5 и снабжен датчиками 20 и 21 линейного отклонения соответственно вправо и влево. Датчики 20 и 21 смонтированы попарно симметрично друг другу относительно продольной оси транспортного средства 5 по дуге АА окружности, центр которой совмещен с вертикальной осью 19, и также соединены посредством системы 11 автоматического управления с приводами роботов-манипуляторов 12 и 13.

Количество датчиков 20 и 21 линейного отклонения определяется соотношением пъ Ь-, где и — количество датчиков 20 и 21 линейного отклонения; 55

 — максимальная ширина полосы движения транспортного средства 5 (фиг. 2);

b — ширина колеи движителя транспортного средства 5;

b„ — ширина перекрытия проходов транспортного средства 5.

Система 11 автоматического управления содержит блок-задатчик 22 частоты реверсирования, соединенный через конечный логический элемент ИЛИ 23 и поляризованное реле 24 реверса с двумя одинаковыми блоками 25 и 26 управления. Каждый из блоков 25 и 26 содержит на входе блокзадатчик 27 частоты контроля поворотов транспортного средства 5, соединенный с логическим элементом 28 курсового отклонения. Один из выходов,тогического элемента 28 соединен с логическим элементом 29 направления поворота, выходы которого связаны с исполнительными приводами 30 и 31 робота-манипулятора 12 поворота вправо и влево транспортного средства. Другой выход логического элемента 28 соединен с логическим элементом 32 линейного отклонения, один из выходов которого через дополнительный логический элемент 33 направления поворота аналогичным образом соединен с приводами 30 и 31 робота-манипулятора 12, а другой выход элемента 32 связан с исполнительным приводом 34 робота-манипулятора 12, управляющего переключением в нейтральное положение органа 14 управления поворотом транспортного средст. ва 5. Одновременно поляризованное реле 24 соединено с исполнительным приводом 35 робота-манипулятора 13, управляющего переключением органа 15 управления реверсом транспортного средства 5 для движения вперед и назад.

Датчики 20 и 21 линейного отклонения транспортного средства 5 связаны с системой

11 автоматического управления через шаговый коммутатор 36 известной конструкции, привод которого соединен со счетчиком 37 циклов. Последний соединен с поляризованным реле 24 реверса.

Устройство для автоматического вождения транспортного средства работает следующим образом.

Перемещение транспортного средства

5 вдоль полосы движения, одновременно с которым происходит перемещение тележек 2 с тягой 3 и траверсой 16 по направляющим 1, сопровождается постоянным курсовым и линейным боковым уводом транспортного средства вследствие действия случайных факторов — неровностей и неравномерностей жесткости дорожного покрытия и т. п. Предельно допустимая величина бокового увода транспортного средства 5 вызывает поворот рычага 4 и включение датчиков 9 и 10 курсового отклонения, а также поворот рычага 18 относительно гироскопического шарнира 17 и включение одной из пар датчиков 20 и 21 линейного отклонения.

Датчики 9, 10, 20 и 21 обеспечивают подачу сигнала о боковом уводе системе 11 авто1401327 матического управления, которая подает посредством поляризованного реле 24 реверса сигналы через блоки 25 или 26 в зависимости от направления движения транспортного средства вперед или назад, определяемого конечным логическим элементом

ИЛИ 23. Одновременно поляризованное реле 24 подает сигнал приводу 35 роботаманипулятора 13 реверса для включения органа 15 управления реверсированием в положение «Вперед» или «Назад». Если транспортное средство движется вперед, сигналы анализируются блоком 25, при этом в случае отклонения по курсовому углу, которое определяется логическим элементом 28 путем опроса датчиков 9 и 1О, определяется, какое именно имеется отклонение — вправо или влево с помощью логического элемента 29. При наличии отклонения вправо выдается сигнал включения привода 30 робота-манипулятора 12 влево, а при отклонении влево — сигнал включения привода 31 робота-манипулятора 12 вправо.

При отсутствии курсового отклонения сигналы от датчиков проходят на второй контур к логическому элементу 32 линейного отклонения, который определяет, имеется ли линейное боковое отклонение транспортного средства по полосе движения путем опроса датчиков 20 и 21. Если линейное отклонение имеется, то логическим элементом 33 определяется, какое именно имеется отклонение.

При отклонении вправо выдается сигнал приводу 30 робота-манипулятора 12 на поворот влево, при отклонении влево — приводу 31 робота-манипулятора 12 на поворот вправо. Отсутствие курсового и линейного отклонения обеспечивает подачу сигнала приводу 34 робота-манипулятора 12 на возвращение органа 14 управления поворотом в нейтральное положение. После этого цикл анализа повторяется с возвратом в исходное положение к конечному логическому элементу ИЛИ 23. Если конечный логический элемент фиксирует, что имеется направление движения транспортного средства назад, то сигналы от датчиков 9, 10, 21 и 22 таким же образом анализируются блоком 26, соединенным с отрицательным выходом поляризованного реле 24, которое выдает одновременно сигнал приводу 35 робота-манипулятора 13 на переключение органа 15 реверса в положение «Назад». При наличии в этом случае курсового отклонения, определяемого логическим элементом 28, транспортного средства вправо, что определяется логическим элементом 29, выдается сигнал приводу 31 робота-манипулятора 12 включить орган 14 управления вправо, а при курсовом отклонении влево приводу 30 робота-манипулятора 12 подается сигнал на поворот влево. При отсутствии курсового отклонения анализируется наличие линейного отклонения логическим элементом 32.

Линейное отклонение вправо, определенное логическим элементом 33, обеспечивает сигнал приводу 30 робота-манипулятора 12 на поворот влево, отклонение влево — сигнал приводу 31 робота-манипулятора !2 на поворот вправо. При отсутствии курсового и линейного отклонения или его восстановлении снова выдается сигнал приводу 34 робота-манипулятора 12 установить орган 14 управления поворотом в нейтральное положение. После этого осуществляется возврат к входу конечного логического элемента ИЛИ 23 анализа направления движения, и цикл повторяется.

Счетчик 37 циклов суммирует сигналы по реверсированию, поступающие от поляризованного реле 24. При достижении заранее заданного количества циклов реверсирования, соответствующего потребному количеству проходов транспортного средства 5 по одному месту, например при уплотнении дорожного покрытия, счетчик 37 циклов выдает сигнал на привод шагового коммутатора 36, который осуществляет подключение к системе 11 автоматического управления следующей пары датчиков 20 и 21 линейного отклонения. Тем самым производятся переход транспортного средства 5 на новый участок по ширине полосы движения и автоматическая регулировка там направления движения. формула изобретения

Устройство для автоматического вождения транспортного средства, преимущественно дорожного катка, содержащее направляющие с тележками, связанными межÇ5 ду собой посредством параллельно расположенных тяги и траверсы, шарнирно сочлененных рычагами с транспортным средством, систему автоматического управления, соединенную с приводами роботов-манипу40 ляторов, смонтированных на органах управления поворотом v реверсом транспортного средства, датчики курсового и линейного отклонений, установленные радиально относительно осей сочленения рычагов с транспортным средством, блок-задатчик частоты

45 реверсирования, соединенный с входом логического элемента ИЛИ, выходы которого соединены с входами поляризованных реле реверса, выходы которых соединены с входами задатчиков частоты контроля поворотов транспортного средства, выходы которых

50 через логические элементы курсового отклонения и направления поворота соединены с приводами упомянутых роботов-манипуляторов, отличающееся тем, что. с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения периодического бокового смещения транспортного средства по ширине полосы движения, оно снабжено соединенными между собой шаговым коммутатором и счетчиком циклов, 1401327 а) 2Й-.

Составитель В. Ионова

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 2534/41 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вязанных с поляризованным реле реверса истемы автоматического управления, а датики линейного отклонения смонтированы

««о дуге окружности, центр которой совмешен

С вертикальной осью сочленения рычага с транспортным средством, попарно сим«1«етрично друг другу относительно продоль« ой оси транспортного средства и соединены

< системой автоматического управления чеез шаговый коммутатор, причем количество датчиков и линейного отклонения соответствует выражению

5 где  — максимальная ширина полосы движения транспортного средства;

b — ширина колеи движителя транспортного средства;

b — ширина перекрытия проходов транспортного средства.

Я 14 Q