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關(guān)鍵詞： 汽車 救援 遠(yuǎn)程 定位 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： U492.434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1672-3791（2024）01-0068-03

1 技術(shù)背景

汽車救援用內(nèi)置遠(yuǎn)程定位裝置設(shè)計(jì)與開發(fā)屬于汽車救援技術(shù)領(lǐng)域范疇。汽車救援是指如果車主遇到故障，向?qū)I(yè)的汽車救援技術(shù)人員求助，他們會(huì)詢問(wèn)并判斷汽車大概出現(xiàn)的問(wèn)題，再趕往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救助。因?yàn)樵诰仍畷r(shí)需要進(jìn)行定位，所以需要在車輛上安裝遠(yuǎn)程定位裝置。通過(guò)廣泛的文獻(xiàn)研究，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)車輛救援的相關(guān)技術(shù)研究已實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)化和智能化，但針對(duì)車輛內(nèi)置遠(yuǎn)程定位裝置的安裝、拆卸、使用、維護(hù)這些環(huán)節(jié)不夠精細(xì)，或者說(shuō)還有可挖掘的技術(shù)創(chuàng)新空間，而且正常的傳統(tǒng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)可能會(huì)碰撞損壞或失效。針對(duì)此問(wèn)題，在高端車企研發(fā)高級(jí)工程師人員的共同參與下，課題組研發(fā)設(shè)計(jì)了一種汽車救援用內(nèi)置遠(yuǎn)程定位裝置。

其中，課題組成員通過(guò)大連圖書館實(shí)地查閱及網(wǎng)絡(luò)反復(fù)查閱、調(diào)閱相關(guān)文獻(xiàn)，為課題的確立和研究開展提供了設(shè)計(jì)控制方面相關(guān)的啟發(fā)。例如：姜楊、陳守陽(yáng)等人［1］在《中國(guó)新通信》期刊上發(fā)表的一種基于北斗定位的緊急救援車輛路線保障系統(tǒng)；朱斐然［2］在《設(shè)計(jì)》期刊上發(fā)表的救援車輛的造型設(shè)計(jì)與功能探究；董魯波等人［3］在《工程機(jī)械》期刊上發(fā)表的H 形傳動(dòng)技術(shù)在搶險(xiǎn)救援車輛上的應(yīng)用與研究；劉清河等人［4］在《中國(guó)應(yīng)急救援》期刊上發(fā)表的搶險(xiǎn)救援車技術(shù)現(xiàn)狀分析及展望；趙喆、趙志斌［5］在《汽車實(shí)用技術(shù)》期刊上發(fā)表基于車載智能通信終端的車輛救援服務(wù)；2019 年南京車來(lái)出行科技有限責(zé)任公司公開的專利“一種車載救援定位裝置”。這些汽車救援及車輛定位控制方向的文獻(xiàn)與專利均為課題的確立和開展提供了很好的借鑒。

2 研究意義

我國(guó)早已成為全球第一汽車生產(chǎn)銷售大國(guó)，汽車保有量連年增高，發(fā)展迅猛。隨之而來(lái)也出現(xiàn)了眾多無(wú)法避免的交通事故等問(wèn)題，解決這些問(wèn)題需要車輛的精確定位和及時(shí)救援。車輛定位裝置系統(tǒng)也早已成形而且非常發(fā)達(dá)和先進(jìn)［4］。目前，世界主要實(shí)現(xiàn)車輛裝置定位的衛(wèi)星定位系統(tǒng)分別是中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、美國(guó)的GPS、俄羅斯的Glonass 和歐洲的Galileo。我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在技術(shù)方面當(dāng)然是一流，然而在實(shí)際的車輛救援定位過(guò)程中，難免會(huì)遇到一些意想不到的情況，如車禍、各種自然災(zāi)害等，造成車輛自帶的定位裝置極易受損。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)一種車載應(yīng)急救援的定位裝置［6］，尤其是設(shè)計(jì)一種便于搜救人員拆裝、維護(hù)的裝置［7］，成為了重要的研究課題。

立足本專業(yè)，注重與企業(yè)合作，充分體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)和特色，研究設(shè)計(jì)具有推廣價(jià)值的科技產(chǎn)品。在確立該研究課題的過(guò)程中，鑒于早期網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)的廣泛查詢確定本設(shè)計(jì)開發(fā)功能的獨(dú)創(chuàng)性。特別是伴隨區(qū)域興起的汽車制造裝配企業(yè)如火如荼，在課題組校外技術(shù)專家的輔助指導(dǎo)下，校企合作研發(fā)有創(chuàng)新、有內(nèi)涵、有價(jià)值的新技術(shù)、新工藝、新方法。希望以這個(gè)實(shí)際項(xiàng)目為切入點(diǎn)，提高老教師和帶動(dòng)中青年教師的科研及教學(xué)能力，吸納專業(yè)學(xué)生輻射帶動(dòng)整體研究創(chuàng)新能力，提高教師團(tuán)隊(duì)的科研能力和實(shí)踐水平，尤其是讓青年教師的專業(yè)實(shí)踐能力與科研能力快速成長(zhǎng)，將研究開發(fā)成果應(yīng)用于《汽車電氣》《汽車車身與舒適系統(tǒng)》專業(yè)課程教學(xué)和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上，使課題具有一定的研究意義和重要價(jià)值。

3 設(shè)計(jì)內(nèi)容

設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于在已經(jīng)建立設(shè)計(jì)思路及總體結(jié)構(gòu)框架情況下如何進(jìn)行具體布局設(shè)計(jì)與功能的開發(fā)實(shí)現(xiàn)，并清楚、完整地描述本技術(shù)方案形成規(guī)范文稿。團(tuán)隊(duì)校企要聯(lián)合繪制遠(yuǎn)程定位裝置內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)部件示意圖，明確安裝殼內(nèi)部遠(yuǎn)程定位器、固定板、連接板、固定塊、彈簧等具體零部件的裝配及配合關(guān)系，并詳細(xì)闡述工作運(yùn)行機(jī)理和原理。與車企人員一起，對(duì)設(shè)計(jì)的整體工作流程圖與詳細(xì)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的研究、論證，最后由課題組負(fù)責(zé)人及校內(nèi)外專家確定成熟的設(shè)計(jì)方案，繪制各分項(xiàng)詳細(xì)的結(jié)構(gòu)原理圖與運(yùn)行流程圖。

設(shè)計(jì)開發(fā)的這種汽車救援用內(nèi)置遠(yuǎn)程定位裝置包括安裝殼。安裝殼的正面設(shè)置有遠(yuǎn)程定位器，遠(yuǎn)程定位器背面的左右兩側(cè)分別固定連接有固定板和連接板。安裝殼內(nèi)腔的后側(cè)固定連接有固定塊，固定塊左側(cè)的底部固定連接有第一彈簧。第一彈簧的左側(cè)固定連接有豎板，豎板的左側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸的左側(cè)固定連接有斜板，固定塊左側(cè)的頂部固定連接有連接柱，斜板的左側(cè)固定連接有固定銷，安裝殼頂部的左側(cè)套設(shè)有限位柱，限位柱的表面設(shè)置有第二彈簧。斜板頂部的右側(cè)固定連接有空心柱，空心柱的內(nèi)腔活動(dòng)連接有伸縮桿，伸縮桿的右側(cè)設(shè)置有斜塊，斜塊的左側(cè)開設(shè)有弧形槽，弧形槽的內(nèi)腔與伸縮桿滑動(dòng)連接。斜塊的右側(cè)固定連接有限位銷，斜塊的頂部固定連接有豎柱。

同時(shí)固定板的內(nèi)腔開設(shè)有配合固定銷使用的通槽，連接板的內(nèi)腔開設(shè)有配合限位銷使用的通孔。豎板的左側(cè)通過(guò)軸承與轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接，豎板內(nèi)腔的頂部與連接柱滑動(dòng)連接。斜板的頂部開設(shè)有限位槽，且限位槽的內(nèi)腔與限位柱活動(dòng)連接。安裝殼內(nèi)腔的頂部開設(shè)有滑槽，所述滑槽的內(nèi)腔滑動(dòng)連接有伸縮柱，伸縮柱的底部與伸縮桿固定連接。安裝殼兩側(cè)的頂部和底部均固定連接有安裝板，且安裝板的內(nèi)腔開設(shè)有安裝孔。定位裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖1 所示，定位裝置剖視結(jié)構(gòu)示意圖如圖2 所示，斜塊側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖如圖3 所示。

本設(shè)計(jì)裝置的部件均為通用標(biāo)準(zhǔn)件或本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的部件，其結(jié)構(gòu)和原理都為本技術(shù)人員均可通過(guò)技術(shù)手冊(cè)得知或通過(guò)常規(guī)試驗(yàn)方法獲知。

在本設(shè)計(jì)方案描述術(shù)語(yǔ)“上”“下”“內(nèi)”“外”“前端”“后端”“兩端”“一端”“另一端”等指示的方位或位置關(guān)系基于各附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本方案和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或以特定的方位構(gòu)造和操作。此外，專業(yè)術(shù)語(yǔ)“第一”“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本設(shè)計(jì)的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”“設(shè)置有”“連接”等，應(yīng)做廣義理解。例如：“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接或一體連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連或兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，應(yīng)根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本方案中的具體含義［6］。

4 具體實(shí)施及驗(yàn)證

下面將結(jié)合本設(shè)計(jì)方案實(shí)施例中的附圖，對(duì)本設(shè)計(jì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本方案的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

（1）本設(shè)計(jì)方案在使用時(shí)向上拉動(dòng)限位柱，當(dāng)限位柱遠(yuǎn)離限位槽后，即可向左側(cè)拉動(dòng)豎柱，豎柱會(huì)帶動(dòng)斜塊移動(dòng)，斜塊帶動(dòng)限位銷遠(yuǎn)離連接板，通過(guò)弧形槽的配合，斜塊在移動(dòng)時(shí)還會(huì)帶動(dòng)伸縮桿順著弧形槽方向移動(dòng)，從而帶動(dòng)空心柱轉(zhuǎn)動(dòng)，空心柱帶動(dòng)斜板轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)斜板會(huì)遠(yuǎn)離連接柱，此時(shí)通過(guò)第一彈簧的拉力會(huì)帶動(dòng)豎板移動(dòng)，豎板帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸移動(dòng)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)斜板移動(dòng)，斜板帶動(dòng)固定銷遠(yuǎn)離固定板，再向前拉動(dòng)遠(yuǎn)程定位器即可完成拆卸。通過(guò)上述步驟也可以快速進(jìn)行安裝，解決了現(xiàn)有的遠(yuǎn)程定位裝置拆卸繁瑣，以及需要借助工具而影響維修速度的問(wèn)題。（2）本方案通過(guò)設(shè)置軸承，穩(wěn)定了轉(zhuǎn)軸的工作，從而方便斜板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)設(shè)置限位槽，方便通過(guò)限位柱對(duì)斜板限位，從而使安裝后穩(wěn)定。通過(guò)設(shè)置滑槽和伸縮柱，穩(wěn)定了伸縮桿的工作，對(duì)伸縮桿進(jìn)行了左右限位。（3）本方案設(shè)計(jì)拆卸安裝快捷簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)開發(fā)的救援定位裝置拉動(dòng)遠(yuǎn)程定位器即可完成拆卸，也可以快速進(jìn)行安裝。（4）前后左右安裝非常穩(wěn)定，技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置軸承，穩(wěn)定轉(zhuǎn)軸的工作，從而方便斜板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)設(shè)置限位槽，方便限位柱對(duì)斜板限位，從而使安裝后更穩(wěn)定牢固。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種汽車救援用內(nèi)置遠(yuǎn)程定位裝置的基本工作原理。此項(xiàng)課題研究的基本思路是按照調(diào)查、分析、總結(jié)、開發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行的。通過(guò)企業(yè)調(diào)研、企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)考察和專家訪談等形式完成調(diào)研過(guò)程。通過(guò)廣泛的網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)查詢確定相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行考證。課題組成員與企業(yè)專家一起分析、歸納總結(jié)，確定裝置開發(fā)設(shè)計(jì)的方案。從確保車輛在緊急情況下得到快速救援的優(yōu)化角度設(shè)計(jì)方案，開發(fā)設(shè)計(jì)定位裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖與整體工作流程圖，深入說(shuō)明本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)原理及工作過(guò)程。經(jīng)過(guò)仔細(xì)推敲設(shè)計(jì)方案的可靠性及先進(jìn)性，撰寫完整的設(shè)計(jì)方案并輔以科學(xué)清晰的圖紙。課題設(shè)計(jì)方案能對(duì)中小型汽車制造裝配企業(yè)有所借鑒。