(19)国家知识产权局
(12)发明专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201910935648.0
(22)申请日 2019.09.29
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 110749237 A
(43)申请公布日 2020.02.04
(73)专利权人 青岛新动航空科技发展有限公司
地址 266300 山东省青岛市胶州市胶东街
道办事处便民服务中心101室
(72)发明人 姬书得 温琦 任赵旭 胡为
龚鹏 熊需海 宋崎
公司 21109
专利代理师 李珉
(51)Int.Cl.
F41J 9/02(2006.01)
G05D 1/02(2020.01)(56)对比文件CN 108502035 A ,2018.09.07CN 108916312 A ,2018.11.30CN 109357573 A ,2019.02.19JP 2008075970 A ,2008.04.03CN 108344330 A ,2018.07.31审查员 任冠逢 (54)发明名称
(57)摘要
本发明提供了一种无人驾驶军用靶车，其组
成包括燃油动力车身、导航与控制系统、供电系
统和自主保护装置，集人工驾驶、遥控驾驶、自动
驾驶、数据监控四大功能于一体；本发明具有适
用性强、安全性高、抗干扰性强等特点，使无人驾
驶靶车自动化程度提高，广泛应用于军事领域，
真正实现了模拟真实车辆移动打靶的目的。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 110749237 B 2022.06.24
C N 110749237
B
1.一种无人驾驶军用靶车，其特征在于：包括车身、导航与控制系统、供电系统和自主保护装置；
所述的车身底部设有动力底盘，车身上设有舵机转向机构、舵机刹车机构、舵机油门机构及电动伸缩杆；在车身的两侧分别设有靶板；车身内装有电动助力转向系统和无极变速装置；该车身上设有方向 盘、手动换挡杆、刹车及油门踏板，其中方向盘连接舵机转向机构，刹车与油门踏板分别连接于舵机刹车机构和舵机油门结构；手动换挡杆与电动伸缩杆连接；该车身上还装有信号接收天线；油门踏板通过机加件连接油门舵机，其中油门踏板与机加件之间固定装有鞘钉，机加件与油门舵机通过舵盘固定连接，油门舵机通过角铁支架焊接在车身；所述舵机转向机构通过三根焊接于车身的刚性角铁固定，通过联轴器与方向盘连接； 所述导航与控制系统包括主控盒、GPS定位装置、数据链、遥控器及地面站装置，所述主控盒盒内装有控制主板；
所述自主保护装置，包括远程遥控打火器、远程遥控熄火器、车辆故障保护断电开关，所述远程遥控打火器和远程遥控熄火器分别由两个继电器开关组成；供电系统为舵机结构及所有电子设备进行供电。
2.如权利要求1所述的一种无人驾驶军用靶车，其特征在于：所述的舵机外部安装密封保护壳装置，外部线路连接均采用Y系航空插头，线缆均包裹耐低温热塑管。
3.如权利要求1所述的一种无人驾驶军用靶车，其特征在于：在车身上设有靶板架，靶板与车身采用角铁钻孔螺栓连接，同时在两个相对的靶板的上部之间通过螺栓连接有两根平行的固定梁，并采用张紧带和固定梁配合加固，张紧带一端钩住靶板上端固定梁，另一端钩住靶板下方车身，并且靶板为多块
拼接方式。
4.如权利要求1所述的一种无人驾驶军用靶车，其特征在于：主控盒盒下设置智能减震垫，减震垫包括普通弹簧、外侧SMA弹簧、推拉杆、支撑件、滑块、导轨和中心轴组成；所述的支撑件为套管状，中心轴分为上下两部分，普通弹簧上下两端分别固定在中心轴的两部分上，该中心轴置于支撑件的中心处，下端中心轴上从三个角度分别引出一导轨，该导轨上分别设有一外侧SMA弹簧，该外侧SMA弹簧上固定一滑块，在每个滑块与上端中心轴之间连接一推拉杆，该推拉杆的两端分别铰接在中心轴与滑块上，中心轴的上端连接到主控盒上。
权 利 要 求 书1/1页CN 110749237 B
一种无人驾驶军用靶车
技术领域
[0001]本发明属于自动化设备领域，涉及一种无人驾驶靶车，尤其涉及一种具有自动驾驶功能的军用靶车。
背景技术
[0002]随着科学技术的发展，自动驾驶技术日渐成熟。与普通固定靶标相比，无人驾驶靶车具有逼真度高、实用性强、对使用环境要求低、降低工作危险等优点。普通固定靶位的训练用靶无法进行移动打靶，不利于提高实弹射击的准确性，尤其是模拟导弹射击武装车辆时，对靶车大小及移动速度等参数要求很高，这种仿真不仅是外表，还要在演习过程中与射击人员进行博弈，真人驾驶则会出现明显的安全隐患，布设轨道架设靶标则很难出现博弈互动的场面，由此降低了演习的逼真程度。
[0003]该发明将使无人驾驶靶车自动化程度提高，广泛应用于军事领域，真正实现了模拟真实车辆移动打靶的目的。
发明内容
[0004]本发明提供一种适用于GPS和地面站使用的无人驾驶军用靶车，集人工驾驶、遥控驾驶、自动驾驶、数据监控四大功能于一体，可以灵活实现手动、自动、数据传输等任意一项或者多项功能组合。燃油动发动机提供动力，具有油动车辆大马力、越野性强等各项优点，即使低温等恶劣环境下，也能保证各项功能的正常运行。具体方案为：包括车身、导航与控制系统、供电系统和自主保护装置；
[0005]所述的车身底部设有动力底盘，车身上设有舵机转向机构、舵机刹车机构、舵机油门机构及电动伸缩杆；在车身的两侧分别设有靶板；车身内装有电动助力转向系统和无极变速装置；该车身上设
有方向盘、手动换挡杆、刹车及油门踏板，其中方向盘连接舵机转向机构，刹车与油门踏板分别连接于舵机刹车机构和舵机油门结构；手动换挡杆与电动伸缩杆连接；该车身上还装有信号接收天线；
[0006]所述导航与控制系统包括主控盒、GPS定位装置、数据链、遥控器及地面站装置，所述主控盒盒内装有控制主板；
[0007]自主保护装置位于车头内，包括远程遥控打火器、远程遥控熄火器、车辆故障保护断电开关，所述远程遥控打火器和熄火器分别由两个继电器开关组成；供电系统为舵机结构及所有电子设备进行供电。
[0008]进一步地，所述的舵机外部安装密封保护壳装置，外部线路连接均采用Y系航空插头，线缆均包裹耐低温热塑管。
[0009]进一步地，在车身上设有靶板架，靶板与车身采用角铁钻孔螺栓连接，同时在两个相对的靶板的上部之间通过螺栓连接有两根平行的固定梁，并采用张紧带和固定梁配合加固，张紧带一端钩住靶板上端固定梁，另一端钩住靶板下方车身，并且靶板为多块拼接方式。
[0010]进一步地，所述舵机转向机构通过三根焊接于车身的刚性角铁固定，通过联轴器与方向盘连接。
[0011]进一步地，主控盒盒下设置智能减震垫，减震垫包括普通弹簧、外侧SMA弹簧、推拉杆、支撑件、滑块、导轨和中心轴组成。所述的支撑件为套管状，中心轴分为上下两部分，普通弹簧上下两端分别固定在中心轴的两部分上，该中心轴置于支撑件的中心处，下端中心轴上从三个角度分别引出一导轨，该导轨上分别设有一外侧SMA弹簧，该外侧SMA弹簧上固定一滑块，在每个滑块与上端中心轴之间连接一推拉杆，该推拉杆的两端分别铰接固定在中心轴与滑块上，中心轴的上端连接到主控盒上。
[0012]本发明的有益效果是：
[0013] 1.本发明同时拥有多项操控模式，可人工驾驶，可遥控驾驶，也可全自动驾驶，可通过遥控或地面站软件写入航迹点和行驶路线，适用性强。
[0014] 2.本发明依靠控制算法和传感器装有紧急停车保护装置，并可通过地面站和图像观察靶车状态，并通过增程数传紧急断电熄火，安全性高。
[0015] 3.本发明控制盒经过智能减震垫处理，内部装有保温、除湿、消磁装置，抗干扰性强。
[0016] 4.本发明方向盘、刹车、油门、挡位机构均采用独立设计的机加件安装，机构传动效率较高，便于维护与替换。
[0017] 5.本发明靶板方便拆卸，靶标图案可修改，在不损坏内部控制系统的情况下靶车可重复使用。
附图说明
[0018]图1为本发明的主视图，
[0019]图2为图1的右视图；
[0020]图3为图1的俯视图；
[0021]图4为本发明的减震垫内部结构示意图；
[0022]图5为本发明的电动伸缩杆与手动换挡杆连接结构示意图；
[0023]图6为舵机油门机构示意图；
[0024]图7为舵机转向机构示意图；
[0025]图中，1—天线，2—靶标，3—靶板，4—车轮，5—方形平台，6—天线架，7—靶板固定梁，8—挂钩绑带，9—靶板架，10—方向盘，11—减震弹簧，12—车灯，13—主控盒，14—电池箱，15—燃油动力底盘，16—座椅，17—舵机刹车机构，18—舵机油门机构，181—油门踏板，182—机加件，
183—油门舵机，184—鞘钉，185—舵盘，186—角铁支架，19—舵机转向机构，191—方向舵机，192—联轴器，20—手动换挡杆，21—电动伸缩杆，22—减震垫，23—保险杠，24—自主保护装置，25—角铁架，221—普通弹簧，222—外侧SMA弹簧，223—推拉杆，224—支撑件，225—滑块，226—导轨，227—中心轴。
具体实施方式
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。
[0027]参考图1‑7，本发明提供一种无人驾驶军用靶车，其组成包括燃油动力车身、导航与控制系统、供电系统和自主保护装置。所述车身的组成包括燃油动力底盘15、舵机转向机构19、舵机刹车机构17、舵机油门机构18、电动伸缩杆21、靶板3、挂钩绑带8、靶板固定梁7、靶板架8、天线架6、保险杠23、电池箱14、座椅16。
[0028]所述导航与控制系统包括主控盒13、天线1、GPS定位装置、数据链，遥控器、地面站装置。车身前端装有保险杠23，车身内部装有电动助力转向系统和无极变速装置，这是由动车底盘改装的，原
型车自带电动助力转向系统、无极变速装置、方向盘脚踏板等。方向盘10通过高强度减速齿轮组连接舵机转向机构19并通过旋转螺丝实现锁紧连接(该处结构与现有生活中的方向盘与舵机转向结构连接方式相同为现有技术，不再赘述)。参考图6，油门踏板181通过机加件182连接油门舵机183，其中油门踏板181与机加件182之间固定装有鞘钉184，机加件182与油门舵机183通过舵盘185固定连接，油门舵机183通过角铁支架186焊接在车身，(舵机刹车机构17与舵机油门机构18连接结构方式相同，不再赘述)，手动换档杆20后方连接电动伸缩杆21，具体的，电动伸缩杆21底端铰接固定在手动换档杆一侧的靶车上，电动伸缩杆21通过底座固定在靶车上，其中伸缩杆21与底座为铰接，电动伸缩杆21另一端通过铰接方式与手动换挡杆20上端相连，通过信号线与电源线与主控盒内主控板通信工作，改变电动伸缩杆的伸缩行程实现换挡控制。舵机外部安装密封保护壳装置，保护壳采用3D打印材料加工而成，呈正方体外形，保护壳通过四个铜柱连接舵机。舵机转向机构19通过三根焊接于车身的角铁架25固定，通过特殊联轴器连接方向盘10，外部线路连接均采用Y系航空插头，线缆均包裹耐低温热塑管。
[0029]靶板3与车体采用角铁钻孔螺栓连接，置于靶板架9之上，并采用挂钩绑带8和固定梁7配合加固，靶板3为多块拼接方式，靶板3上设有十字花对准图案。天线架6处于车身中心偏后位置且竖直放置，采用一根大直径且厚度较大的航空铝管，顶端水平放有一块方形复合材料制成的平台5，用于安装天线1。无人驾驶军用靶车在舵机不通电情况下，驾驶员可以坐在座椅16上正常驾驶车辆，方便靶车移动和使用。供电系统采用24v蓄电池组为舵机结构及所有电子设备进行供电，所述天线1集成图传、数
传、遥控器接收器于一体，接受远处地面站和遥控发送来的数据与主控盒13内部实现数据交互，主控盒13由电池箱14内部蓄电瓶单独供电，接收天线1将遥控器信号传送给控制主板，控制主板把信号转化为PWM信号传送给舵机，其中油门舵机183根据PWM信号转动一定的角度，压动油门踏板181实现靶车速度控制；方向舵机191通过高强度减速齿轮组，通过与舵机191之间的联轴器192与方向盘10连接，实现方向控制，其中联轴器192与方向盘10通过螺栓锁紧，实现方向控制；当需要减速时，油门舵机183接收PWM信号回到初始位置，刹车舵机转动一定的角度，压动刹车踏板使靶车减速或停止。当切换成自动模式的时候，根据地面站端电子地图预先下载主控板中的巡航轨迹，控制主板通过磁力计与DPS定位装置计算得到靶车位置信息与实时动态信息，并生成各舵机PWM脉冲信号发送到各舵机机构，各舵机执行相应的动作实现自主驾驶，自主驾驶模式各舵机运动方式和手动遥控模式一样。
[0030]主控盒内带有碳纤夹层，装有控制主板、变压器、磁力计、电流计、消磁模块，是电路控制部分信号接受和处理的中央控制系统，变压器将24v蓄电池电压转换成12v稳定电压供各舵机使用；磁力计为靶车自主驾驶提供方向数据，同时消磁模块可降低主控盒内各线
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