1.本公开涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种无人驾驶牵引车及其自动脱挂钩装置。


背景技术：

2.目前，现有的牵引车通常通过人工插拔牵引销的方式，来实现牵引车牵引拖斗或者卸下拖斗的功能。在无人驾驶牵引车的运用中，这种依靠人工插拔牵引销的方式不能满足使用需求；并且不同应用场景的拖斗的尺寸通常不同，如何利用同一台无人驾驶牵引车实现对不同尺寸的拖斗的牵引功能，进一步增加了无人驾驶牵引车的设计难度。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种无人驾驶牵引车及其自动脱挂钩装置。
4.本公开提供了一种无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置，包括升降装置和与所述升降装置连接的装置主体，所述升降装置用于带动所述装置主体上下移动，所述装置主体包括固定支架、牵引装置、导向装置、牵引销和驱动装置；
5.所述牵引装置与所述固定支架固定连接，所述牵引装置上具有用于在无人驾驶牵引车与拖斗对接时供所述拖斗的牵引环插入的内侧区域，所述牵引装置上设有供所述牵引销插入的牵引孔；
6.所述导向装置与所述固定支架活动连接，所述导向装置用于在无人驾驶牵引车与拖斗对接时，在左右两个方向对所述拖斗的牵引环进行导引，以引导所述牵引环插入到所述牵引装置的内侧区域；
7.所述驱动装置安装在所述固定支架上，所述牵引销与所述驱动装置连接，所述牵引销在所述驱动装置的带动下上下移动，以插入所述牵引孔及所述牵引环；
8.所述导向装置与所述驱动装置连接，所述导向装置在所述驱动装置的带动下相对所述牵引装置移动，以将所述牵引环的左右两侧位置让开。
9.可选地，所述升降装置包括固定座和安装在所述固定座上的升降机构，所述固定座用于固定在无人驾驶牵引车上，所述升降机构与所述装置主体连接；
10.所述固定座上设有竖向设置的固定轴，所述装置主体上设有与所述固定轴滑动连接的固定块，所述装置主体在所述升降机构的带动下沿所述固定轴上下移动。
11.可选地，所述驱动装置包括电机、第一推杆机构和第二推杆机构，所述第一推杆机构和所述第二推杆机构并排设置；
12.所述电机的输出端设有主动齿轮，所述第一推杆机构的输入端设有第一从动齿轮，所述第二推杆机构的输入端设有第二从动齿轮，所述主动齿轮和所述第一从动齿轮啮合设置，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮啮合设置；
13.所述第一推杆机构和所述第二推杆机构中的一者与所述牵引销连接、另一者与所
述导向装置连接，所述导向装置在所述驱动装置的带动下沿与所述牵引销相反的方向上下移动。
14.可选地，所述固定支架包括竖向设置的固定板和与所述固定板的顶部固定连接的连接板；
15.所述驱动装置安装在所述连接板上，所述牵引装置与所述固定板固定连接，所述固定板上设有竖向设置的滑轨，所述导向装置上设有与所述滑轨滑动连接的滑块，所述导向装置在所述驱动装置的带动下沿所述滑轨上下移动。
16.可选地，所述导向装置包括分别位于所述牵引装置的两侧的两个导向体、以及连接两个所述导向体的连接部；
17.所述连接部上设有吊环，所述连接部通过所述吊环与所述第一推杆机构和所述第二推杆机构中的一者连接；
18.每个所述导向体靠近所述连接部的一端部设有所述滑块，每个所述导向体远离所述连接部的一端部形成有导向斜面，两个所述导向体的导向斜面沿所述牵引环的插入方向逐渐靠近设置。
19.可选地，所述驱动装置包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构与所述牵引销连接，用于带动所述牵引销上下移动；
20.所述导向装置包括分别位于所述牵引装置的两侧的两个导向体，所述第二驱动机构与两个所述导向体连接，用于带动两个所述导向体沿相反的方向水平旋转。
21.可选地，所述固定支架上设有分别位于所述牵引装置的两侧的两个转轴，所述导向体靠近所述固定支架的一端部与所述转轴转动连接，所述导向体远离所述固定支架的一端部形成有导向斜面，两个所述导向体的导向斜面沿所述牵引环的插入方向逐渐靠近设置。
22.可选地，所述牵引装置包括上挡板、下挡板和下翻板，所述上挡板和所述下挡板均与所述固定支架固定连接，且所述上挡板和所述下挡板上下相对设置，所述上挡板和所述下挡板上均开设有所述牵引孔；
23.所述下翻板与所述下挡板远离所述固定支架的一端部固定连接，所述下翻板用于在无人驾驶牵引车与拖斗对接时对所述拖斗的牵引环进行向上导引。
24.可选地，所述下挡板的下表面设有行程开关，所述下挡板上开设有供所述行程开关的检测部穿过的贯穿槽，所述行程开关的检测部穿过所述贯穿槽后突出所述下挡板的上表面，所述行程开关用于检测所述拖斗的牵引环是否插入到位。
25.本公开还提供了一种无人驾驶牵引车，包括：牵引车主体；和如上述任一实施例所述的无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置，所述无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置设置在所述牵引车主体上。
26.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
27.本公开提供的无人驾驶牵引车及其自动脱挂钩装置，用于实现无人驾驶牵引车与拖斗的自动对接，从而实现无人驾驶牵引车对拖斗的牵引功能；具体地，当需要利用无人驾驶牵引车对拖斗进行牵引时，无人驾驶牵引车朝向拖斗的牵引环所在的大致位置倒退，并根据所要牵引的拖斗的牵引环的高度位置，通过升降装置带动装置主体上下移动，实现对装置主体的高度位置进行调整，如此使得拖斗的牵引环在导向装置的导引作用下顺利滑移
至牵引装置的内侧区域，然后通过驱动装置带动牵引销向下移动，使得牵引销插入牵引装置的牵引孔及拖斗的牵引环，实现无人驾驶牵引车与拖斗的自动对接，并利用驱动装置带动导向装置相对牵引装置移动，实现将牵引环的左右两侧位置让开，以便于在转弯时不影响无人驾驶牵引车与拖斗连接位置的左右摆动，从而保证转弯的灵活性；当需要将无人驾驶牵引车与拖斗分离时，通过驱动装置带动牵引销向上移动，使牵引销从牵引环中拔出，即可实现无人驾驶牵引车与拖斗脱开，如此实现无人驾驶牵引车与拖斗的自动脱挂钩功能，并使得无人驾驶牵引车可以对不同尺寸的拖斗进行牵引，提高了无人驾驶牵引车的适用性。
28.此外，拖斗的拖把与拖斗主体之间通常设置有刹车装置，为了确保不同尺寸的拖斗在与无人驾驶牵引车对接后，均能够解除拖把对拖斗主体的刹车作用，本公开的无人驾驶牵引车及其自动脱挂钩装置，可以在无人驾驶牵引车与拖斗对接后，通过升降装置带动装置主体向上移动，将拖斗的拖把设置有牵引环的一端抬高，确保拖把刹车作用的解除，从而保证无人驾驶牵引车对拖斗正常牵引功能的实现。
附图说明
29.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
30.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本公开实施例所述无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置与拖斗对接时的结构示意图；
32.图2为本公开实施例所述无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置的结构示意图；
33.图3为本公开实施例所述无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置的装置主体的结构示意图；
34.图4为本公开实施例所述无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置的固定支架与牵引装置的结构示意图；
35.图5为本公开实施例所述无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置的导向装置的结构示意图。
36.其中，1-自动脱挂钩装置；11-升降装置；111-固定座；112-固定轴；113-升降机构；12-装置主体；121-固定支架；1211-固定板；1212-连接板；1213-滑轨；122-牵引装置；1220-牵引孔；1221-上挡板；1222-下挡板；1223-下翻板；1224-上翻板；1225-贯穿槽；123-导向装置；1231-导向体；1232-连接部；1233-滑块；1234-吊环；124-牵引销；125-驱动装置；1251-电机；1252-第一推杆机构；1253-第二推杆机构；1254-主动齿轮；1255-第一从动齿轮；1256-第二从动齿轮；2-拖把；21-牵引环。
具体实施方式
37.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可
以相互组合。
38.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.如图1和图2所示，本公开实施例提供了一种无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置1，该自动脱挂钩装置1用于安装在无人驾驶牵引车的牵引车主体上，用于与拖斗的牵引环21配合，以实现无人驾驶牵引车与拖斗的自动对接，从而实现无人驾驶牵引车对拖斗的牵引功能。
40.如图2所示，该自动脱挂钩装置1包括升降装置11和与升降装置11连接的装置主体12，升降装置11用于带动装置主体12上下移动，以通过升降装置11调整装置主体12的高度位置，以便于与处于不同高度位置的拖斗的牵引环21进行对接。具体地，如图2和图3所示，装置主体12包括固定支架121、牵引装置122、导向装置123、牵引销124和驱动装置125；牵引装置122与固定支架121固定连接，牵引装置122上具有用于在无人驾驶牵引车与拖斗对接时供拖斗的牵引环21插入的内侧区域；导向装置123与固定支架121活动连接，导向装置123用于在无人驾驶牵引车与拖斗对接时，在左右两个方向对拖斗的牵引环21进行导引，以引导牵引环21插入到牵引装置122的内侧区域，如此实现拖斗的牵引环21顺利插入到牵引装置122的内侧区域；驱动装置125安装在固定支架121上，牵引销124与驱动装置125连接，牵引销124在驱动装置125的带动下上下移动；牵引装置122上设有供牵引销124插入的牵引孔1220，牵引销124在驱动装置125的带动下插入装置主体12的牵引孔1220及拖斗的牵引环21，以实现无人驾驶牵引车与拖斗自动对接；导向装置123与驱动装置125连接，导向装置123在驱动装置125的带动下相对牵引装置122移动，以将牵引环21的左右两侧位置让开，以不影响转弯时无人驾驶牵引车与拖斗连接位置的左右摆动，从而保证转弯的灵活性。
41.具体实现时，当需要利用无人驾驶牵引车对拖斗进行牵引时，无人驾驶牵引车朝向拖斗的牵引环21所在的大致位置倒退，并根据所要牵引的拖斗的牵引环21的高度位置(不同尺寸的拖斗其牵引环21的高度位置通常不同)，通过升降装置11带动装置主体12上下移动，实现对装置主体12的高度位置进行调整，如此使得装置主体12与拖斗的牵引环21的高度位置大致相同，无人驾驶牵引车继续倒退，拖斗的牵引环21在导向装置123的导引作用下顺利滑移至牵引装置122的内侧区域，然后通过驱动装置125带动牵引销124向下移动，使得牵引销124插入牵引装置122的牵引孔1220及拖斗的牵引环21，实现无人驾驶牵引车与拖斗的自动对接，并利用驱动装置125带动导向装置123相对牵引装置122移动，实现将牵引环21的左右两侧位置让开，以便于在转弯时不影响无人驾驶牵引车与拖斗连接位置的左右摆动，从而保证转弯的灵活性；当需要将无人驾驶牵引车与拖斗分离时，通过驱动装置125带动牵引销124向上移动，使牵引销124从牵引环21中拔出，即可实现无人驾驶牵引车与拖斗脱开，如此实现无人驾驶牵引车与拖斗的自动脱挂钩功能，并使得无人驾驶牵引车可以对不同尺寸的拖斗进行牵引，提高了无人驾驶牵引车的适用性。
42.此外，拖斗的拖把2与拖斗主体之间通常设置有刹车装置，为了确保不同尺寸的拖斗在与无人驾驶牵引车对接后，均能够解除拖把2对拖斗主体的刹车作用，可以在无人驾驶牵引车与拖斗对接后，通过升降装置11带动装置主体12向上移动，将拖斗的拖把2设置有牵引环21的一端抬高，确保拖把2刹车作用的解除，从而保证无人驾驶牵引车对拖斗正常牵引
功能的实现。
43.在本公开的一些实施例中，如图2所示，升降装置11包括固定座111和安装在固定座111上的升降机构113，固定座111用于固定在无人驾驶牵引车上，升降机构113与装置主体12连接；固定座111上设有竖向设置的固定轴112，装置主体12上设有与固定轴112滑动连接的固定块，装置主体12在升降机构113的带动下沿固定轴112上下移动。
44.具体实现时，升降机构113可采用电动缸或者电动推杆，将电机的旋转运动转换成直线运动，实现带动装置主体12上下移动的目的；同时可根据电机的工作参数(如转速、转数等)判断装置主体12的高度位置，如此便于根据拖斗的牵引环21的高度位置对装置主体12的高度位置进行调整。需要说明的是，对于拖斗的牵引环21的高度位置的检测，可通过设置在无人驾驶牵引车上的激光雷达或者摄像头进行检测，也可通过在无人驾驶牵引车上设置传感器进行检测。
45.在本公开的一些实施例中，如图2和图3所示，驱动装置125包括电机1251、第一推杆机构1252和第二推杆机构1253，第一推杆机构1252和第二推杆机构1253并排设置；电机1251的输出端设有主动齿轮1254，第一推杆机构1252的输入端设有第一从动齿轮1255，第二推杆机构1253的输入端设有第二从动齿轮1256，主动齿轮1254和第一从动齿轮1255啮合设置，第一从动齿轮1255和第二从动齿轮1256啮合设置；第一推杆机构1252和第二推杆机构1253中的一者与牵引销124连接、另一者与导向装置123连接，导向装置123在驱动装置125的带动下沿与牵引销124相反的方向上下移动。上述实施例中，采用同一电机1251同时对第一推杆机构1252和第二推杆机构1253进行控制，从而实现牵引销124与导向装置123反向联动，实现在将牵引销124插入牵引孔1220及牵引环21的过程中，将导向装置123向上提起，将牵引环21的左右两侧位置让开，从而保证转弯的灵活性，结构简单，控制精度高。
46.在一个具体实施例中，第一推杆机构1252与牵引销124连接，第二推杆机构1253与导向装置123连接。具体地，牵引销124的上端部设置有吊环，第一推杆机构1252的下端部设置有u形插槽，u形插槽的两相对的槽壁上开设有相对设置的通孔，安装时，牵引销124的吊环插入到u形插槽内，然后将销钉穿设于u形插槽的通孔和吊环的通孔内，销钉与u形插槽的通孔之间可采用紧配合、销钉与吊环的通孔之间可采用间隙配合，然后在销钉的伸出端套装垫片，再在销钉的伸出端设置的径向孔内穿设插销，实现第一推杆机构1252与牵引销124连接；第二推杆机构1253与导向装置123可采用与上述结构相同的连接结构进行连接，在此不再赘述。
47.在无人驾驶牵引车与拖斗对接过程中，导向装置123引导拖斗的牵引环21插入到牵引装置122的内侧区域；牵引环21插入到位后，第一推杆机构1252在电机1251的驱动下带动牵引销124向下移动，牵引环21插入到装置主体12的牵引孔1220及拖斗的牵引环21；在牵引销124的插入过程中，第二推杆机构1253在电机1251的驱动下带动导向装置123向上移动，实现将牵引环21的左右两侧位置让开，以便于在转弯时不影响无人驾驶牵引车与拖斗连接位置的左右摆动，从而保证转弯的灵活性。
48.在本公开的一些实施例中，如图3所示，固定支架121包括竖向设置的固定板1211和与固定板1211的顶部固定连接的连接板1212；驱动装置125安装在连接板1212上，牵引装置122与固定板1211固定连接，固定板1211上设有竖向设置的滑轨1213，导向装置123上设有与滑轨1213滑动连接的滑块1233，导向装置123在驱动装置125的带动下沿滑轨1213上下
移动。通过上述设置，以实现驱动装置125、牵引装置122和导向装置123在固定支架121上的安装。
49.在本公开的一些实施例中，如图3和图5所示，导向装置123包括分别位于牵引装置122的两侧的两个导向体1231、以及连接两个导向体1231的连接部1232；连接部1232上设有吊环1234，连接部1232通过吊环1234与第一推杆机构1252和第二推杆机构1253中的一者连接，如此设置以通过连接部1232将两个导向体1231连接为一体，实现采用同一驱动机构即可带动两个导向体1231同步上下移动的目的。
50.进一步地，如图3和图5所示，每个导向体1231靠近连接部1232的一端部设有滑块1233，每个导向体1231远离连接部1232的一端部形成有导向斜面，两个导向体1231的导向斜面沿牵引环21的插入方向逐渐靠近设置，以在无人驾驶牵引车与拖斗对接过程中，利用两个导向体1231上形成的导向斜面从左右两个方向对拖斗的牵引环21的位置进行修正，使得牵引环21顺利沿导向斜面滑移至牵引装置122的内侧区域。
51.在本公开的另一些实施例中，驱动装置125包括第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构与牵引销124连接，用于带动牵引销124上下移动；导向装置123包括分别位于牵引装置122的两侧的两个导向体1231，第二驱动机构与两个导向体1231连接，用于带动两个导向体1231沿相反的方向水平旋转。上述实施例中，牵引销124和导向装置123采用不同的驱动机构进行驱动，并通过第二驱动机构带动两个导向体1231沿相反的方向水平旋转，实现将牵引环21的左右两侧位置让开。
52.在本公开的一些实施例中，固定支架121上设有分别位于牵引装置122的两侧的两个转轴，导向体1231靠近固定支架121的一端部与转轴转动连接，导向体1231远离固定支架121的一端部形成有导向斜面，两个导向体1231的导向斜面沿牵引环21的插入方向逐渐靠近设置。
53.在无人驾驶牵引车与拖斗对接过程中，导向装置123引导拖斗的牵引环21插入到牵引装置122的内侧区域；牵引环21插入到位后，第一驱动机构带动牵引销124向下移动，牵引环21插入到装置主体12的牵引孔1220及拖斗的牵引环21；在牵引销124的插入过程中或者牵引销124插入到位后，第二驱动机构带动导向装置123的两个导向体1231分别绕两个转轴背向水平旋转，使得两个导向体1231的导向斜面逐渐背离，实现将牵引环21的左右两侧位置让开，以便于在转弯时不影响无人驾驶牵引车与拖斗连接位置的左右摆动，从而保证转弯的灵活性。
54.在本公开的一些实施例中，如图3和图4所示，牵引装置122包括上挡板1221、下挡板1222和下翻板1223，上挡板1221和下挡板1222均与固定支架121固定连接，且上挡板1221和下挡板1222上下相对设置，上挡板1221和下挡板1222上均开设有牵引孔1220；下翻板1223与下挡板1222远离固定支架121的一端部固定连接，下翻板1223用于在无人驾驶牵引车与拖斗对接时对拖斗的牵引环21进行向上导引。
55.通过设置下翻板1223，用于在无人驾驶牵引车与拖斗对接过程中，对拖斗的牵引环21进行向上导引，一方面可以在无人驾驶牵引车与拖斗对接过程中，当牵引装置122与拖斗的牵引环21不太对正时，对拖斗的牵引环21的位置进行修正，确保拖斗的牵引环21沿下翻板1223顺利插入到牵引装置122的内侧区域；另一方面在无人驾驶牵引车与拖斗对接过程中，当拖斗的牵引环21的高度位置较低时，可以利用下翻板1223将拖斗的牵引环21位置
向上铲起，使得拖斗的牵引环21沿下翻边顺利插入到牵引装置122的内侧区域，从而实现与不同高度位置的牵引环21对接，提高无人驾驶牵引车的适用性。
56.进一步地，如图4所示，牵引装置122还包括上翻板1224，上翻板1224与上挡板1221远离固定支架121的一端部固定连接，通过设置上翻板1224，可以在无人驾驶牵引车与拖斗对接过程中，对拖斗的牵引环21进行向下导引，以与下翻板1223配合，实现在上下两个方向对拖斗的牵引环21进行导引，确保拖斗的牵引环21顺利插入到牵引装置122的内侧区域。
57.在一个具体实施例中，如图3所示，牵引装置122的上翻板1224和下翻板1223、以及导向装置123的两个导向体1231共同构造成喇叭口形状，用于在自动驾驶牵引车与拖斗对接过程中，引导拖斗的牵引环21插入到牵引装置122的内侧区域。
58.在本公开的一些实施例中，下挡板1222的下表面设有行程开关，下挡板1222上开设有供行程开关的检测部穿过的贯穿槽1225，行程开关的检测部穿过贯穿槽1225后突出下挡板1222的上表面，行程开关用于检测拖斗的牵引环21是否插入到位。如此可以通过行程开关对牵引环21是否插入到位的情况进行实时反馈，以便于在牵引环21未插入到位时，及时对无人驾驶牵引车和拖斗自动对接的规划行驶路径进行调整。
59.本公开实施例还提供了一种无人驾驶牵引车，包括：牵引车主体和如上述任一实施例的无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置，无人驾驶牵引车自动脱挂钩装置设置在牵引车主体上。
60.本公开实施例提供的无人驾驶牵引车，因其包括上述任一实施例的自动脱挂钩装置，因而具有上述任一实施例的自动脱挂钩装置的有益效果，在此不再赘述。
61.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。