车载屏幕的机械臂控制方法、装置、设备和车辆

本申请要求于2021年11月1日提交中国专利局、申请号为202122647760.X、名称为“一种屏幕调整机构以及车载中控屏”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及智能车辆技术领域，尤其涉及一种车载屏幕的机械臂控制方法、装置、设备以及车辆。

背景技术

车辆的车载屏幕作为高度集成化的车用多媒体娱乐信息中心，可以满足导航、娱乐、日常事物处理等各种需求。但是，相关技术中的车载屏幕的功能主要通过其屏幕显示以及触控点击的方式实现，无法通过自身的动作实现与其他车载组件的交互功能，用户的使用体验有待提高。

发明内容

本申请实施例提供一种车载屏幕的机械臂控制方法、装置、设备以及车辆，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种车载屏幕的机械臂控制方法，包括：

在车载屏幕需要执行目标动作的情况下，获取方向盘的位置；

根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置；

在车载屏幕达到目标位置的情况下，控制机械臂运动，以带动车载屏幕执行目标动作。

第二方面，本申请实施例提供一种车载屏幕的机械臂控制装置，包括：

方向盘位置获取模块，用于在车载屏幕需要执行目标动作的情况下，获取方向盘的位置；

目标位置确定模块，用于根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置；

运动控制模块，用于在车载屏幕达到目标位置的情况下，控制机械臂运动，以带动车载屏幕执行目标动作。

第三方面，本申请实施例提供一种车载显示设备或车辆，包括：

机械臂控制单元，用于执行权利要求本申请任一实施例的车载屏幕的机械臂控制方法，或包括本申请任一实施例的车载屏幕的机械臂控制装置；

机械臂，用于驱动车载屏幕完成至少一种目标动作；

车载屏幕，与机械臂连接。

根据本申请实施例的车载屏幕的机械臂控制方法，可以实现车载屏幕随方向盘的自适应调节，进而提升车辆智能性和用户体验。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出根据本申请实施例的车载屏幕的机械臂控制方法的流程图；

图2示出根据本申请实施例的车载屏幕运动坐标系统示意图；

图3示出根据本申请实施例的车辆控制系统的结构框图；

图4示出根据本申请实施例的车载屏幕的机械臂控制方法的流程图；

图5示出根据本申请实施例的应用场景示例图；

图6示出根据本申请实施例的应用示例图；

图7示出根据本申请实施例的车载屏幕的机械臂控制装置的方框图；

图8示出根据本申请实施例的目标位置确定模块的方框图；

图9示出根据本申请实施例的车载屏幕的机械臂控制装置的方框图；

图10示出根据本申请实施例的电子设备的方框图；

图11示出根据本申请实施例的机械臂的整体示意图；

图12示出本申请实施例的机械臂的导轨示意图；

图13示出本申请实施例的机械臂的旋转机构示意图；

图14示出本申请实施例的机械臂的直线运动单元的另一种安装方式实施例的示意图；

图15示出本申请实施例的机械臂的车载屏幕翻转动作示意图；

图16示出本申请实施例的机械臂的车载屏幕平移动作示意图；

图17示出本申请实施例的机械臂的车载屏幕旋转动作示意图；

图18示出本申请实施例的机械臂的车载屏幕前后移动动作示意图；

图19示出本申请实施例的机械臂的旋转件动作示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出根据本申请实施例的车载屏幕的机械臂控制方法的流程图。如图1所示，该车载屏幕的机械臂控制方法包括：

步骤S101：在车载屏幕需要执行目标动作的情况下，获取方向盘的位置；

步骤S102：根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置；

步骤S103：在车载屏幕达到目标位置的情况下，控制机械臂运动，以带动车载屏幕执行目标动作。

车载屏幕可以为设置在车辆上的任一显示屏，如中控屏(Center InformativeDisplay，CID，也可以叫做中央信息显示器)、副驾屏、平视显示器(Head Up Display，HUD)、后排屏等。优选地，本实施例的车载屏幕为中控屏。

车载屏幕能够在机械臂的驱动下，实现至少一种动作，该动作可以是沿X轴或Y轴或Z轴的伸缩动作，也可以是沿X轴、Y轴和Z轴的旋转动作。其中，X轴为车辆长度方向，且X轴正方向指向车尾方向，Y轴为车辆宽度方向，Z轴车辆高度方向，如图2所示。进一步地，基于这些动作，可以实现车载屏幕更细化的动作，如点头、摇头、摇摆等拟人化动作。

机械臂可以采用多自由度车载数字机器人，进而驱动车载屏幕完成多个自由度下的动作。

在一个示例中，目标动作包括车载屏幕沿X轴的伸缩动作、沿X轴的旋转动作、沿Y轴的旋转动作以及沿Z轴的旋转动作中的至少一种。

需要说明的是，本申请实施例对机械臂的电气性能、机械结构等内容不作具体限定，只要能够实现控制机械臂按照运动轨迹进行运动，进而带动车载屏幕运动即可。

示例性地，方向盘的位置可以包括伸缩位置和/或倾斜位置。其中，伸缩位置为方向盘沿X轴伸缩的坐标，倾斜位置为方向盘沿X轴倾斜的坐标。车载屏幕的位置可以用屏幕坐标来表征，例如以车载屏幕上的一个或多个关键点的三轴坐标作为车载屏幕的位置。

车载屏幕的位置可以通过车载屏幕的陀螺仪传感器采集，进而可以提高机械臂运动过程中防夹成功率；保证车载屏幕在运动过程中的平稳，降低由于屏幕的运动或动作造成的晃动；增强车载屏幕在旋转过程中使车载屏幕的显示画面的朝向始终可以保持的能力。

根据本实施例的方法，当用户开启方向盘自适应调节模式后，监控方向盘的位置，并在车载屏幕需要执行目标动作的情况下，根据方向盘的位置来确定车载屏幕的目标位置，并在车载屏幕到达目标位置后，触发机械臂驱动车载屏幕执行目标动作，从而完成车载屏幕随方向盘的自适应调节，进而提升车辆智能性和用户体验。

在一个示例中，车载屏幕的目标位置可以是车载屏幕在执行目标动作时能够避让方向盘的位置，从而保证车载屏幕在运动过程中，随方向盘自适应调节，以避免车载屏幕与方向盘发生干涉。

在又一个示例中，车载屏幕的目标位置也可以是车载屏幕在执行目标动作时与方向盘保持一致性的位置，如共面且间隔预设距离，从而实现车载屏幕跟随方向盘的运动而运动的自适应调节场景。例如：方向盘绕X轴顺时针旋转，车载屏幕也绕X轴顺时针旋转。

如图3所示，本申请实施例提供一种车辆控制系统，包括影音域控制器(Infotainment Domain Control Module，IDCM)、车身域控制器(Body Domain ControlModule，BDCM)、车载屏幕和机械臂控制单元(RAC)。

上述控制方法可以由RAC执行，即由RAC执行步骤S101～步骤S103中的方法。

具体地，BDCM与方向盘模块通讯连接，从而从方向盘模块获取方向盘的位置，包括伸缩位置和/或倾斜位置。BDCM与IDCM通讯连接，IDCM与RAC通讯连接，进而将方向盘的位置发送给RAC。

车载屏幕中包括陀螺仪，从而可以采集车载屏幕的位置。车载屏幕与IDCM通讯连接，IDCM与RAC通讯连接，进而将车载屏幕的位置发送给RAC。

在步骤S103中，控制机械臂运动，具体可以包括：RAC根据车载屏幕的目标位置生成对伺服电机(机械臂执行器)的控制指令，伺服电机根据控制指令驱动机械臂运动，进而带动车载屏幕运动。

示例性地，机械臂的执行器可以为驱动电机。驱动电机为四个，且可以是伺服电机。四个伺服电机分别驱动机械臂沿X方向的延伸、沿X、Y、Z轴的旋转。

在一种实施方式中，在步骤S102中，根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置，可以包括：

根据方向盘的位置和目标动作，判断车载屏幕在执行目标动作的情况下是否会与方向盘发生干涉；

在判断结果为会发生干涉的情况下，根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置，其中，目标位置用于使车载屏幕在执行目标动作的情况下，避免与方向盘发生干涉。

根据方向盘的位置以及车载屏幕即将要执行的目标动作，可以判断出当车载屏幕在执行目标动作时，是否会与方向盘发生干涉。在判断结果为会发生干涉的情况下，确定出车载屏幕的目标位置，以使车载屏幕在执行动作时，避免与方向盘发生干涉。在判断结果为不会发生干涉的情况下，可以将车载屏幕的当前位置作为目标位置，即车载屏幕在执行目标动作时，无需避让方向盘。

也就是说，RAC可以收集与方向盘的相对位置信息，通过计算车载屏幕与方向盘之间的安全距离对车载屏幕的动作范围进行限制，控制保持车载屏幕与方向盘之间的距离始终大于等于上述的安全距离。

基于此，可以保证车载屏幕在运动过程中，随方向盘自适应调节，以避免车载屏幕与方向盘发生干涉。

需要说明的是，车载屏幕和机械臂之间的位置存在一定的映射关系，因此，车载屏幕的位置也可以用机械臂的位置来代替，具体可根据实际需要配置，本实施例对此不作限定。

在一种实施方式中，如图4所示，在步骤S102中，根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置，可以包括：

步骤S401：根据方向盘的位置确定方向盘在X轴上的坐标；

步骤S402：在车载屏幕的目标动作为沿X轴旋转，且车载屏幕在X轴上的坐标与方向盘在X轴上的坐标相同的情况下，根据车载屏幕在X轴上的伸缩量，确定车载屏幕的目标位置。

示例性地，如图5所示，当方向盘与车载屏幕处于同一X向距离区域时，车载屏幕执行沿X轴的旋转动作时，有可能会撞击驾驶员的右手，为避免这种情况发生，需要RAC在控制屏幕旋转时自动判断是否会有干涉，如有干涉风险，车载屏幕将沿X轴运动一定的伸缩量，以干涉区域后再旋转。

在一种实施方式中，本申请实施例的控制方法还可以包括：在检测到方向盘处于运动状态的情况下，控制机械臂停止运动；和/或，在检测到车辆发生碰撞的情况下，控制机械臂停止运动；和/或，在检测到当前车速超过车速阈值的情况下，控制机械臂停止运动。

也就是说，机械臂运动存在限制条件，即方向盘处于运动状态和/或车辆发生碰撞和/或车速超过车速阈值。当检测到限制条件存在的情况下，控制机械臂停止运动，从而提高机械臂使用的安全性。

需要说明的是，在检测到当前车速超过车速阈值的情况下，控制机械臂停止运动，可以理解为控制机械臂停止自适应调节，但是允许用户手动对机械臂的位置进行微调。微调的幅度可以根据实际情况设置，在此不作限定。

在如图3所示的车辆控制系统中，可以由BDCM通过与方向盘模块的通讯，检测方向盘是否处于运动状态，并将检测结果通过IDCM发送给RAC；由车辆碰撞检测模块检测车辆是否发生碰撞，并将检测结果通过BDCM和IDCM发送给RAC；由行驶域控制模块(VehicleDomain Control Module，VDCM)将车速通过IDCM发送给RAC，由RAC检测当前车速是否超过车速阈值。

一个应用示例中，如图6所示，根据方向盘的位置和车载屏幕的目标动作，确定车载屏幕的目标位置后，基于比例积分微分(Proportional Integral Derivative，PID)调节控制机械臂的执行器驱动车载屏幕向目标位置运动。在运动过程中，机械臂的执行器会反馈机械臂的位置，以便PID调节准确进行。

图7示出本申请实施例的车载屏幕的机械臂控制装置。如图7所示，该控制装置包括：

方向盘位置获取模块701，用于在车载屏幕需要执行目标动作的情况下，获取方向盘的位置；

目标位置确定模块702，用于根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置；

运动控制模块703，用于在车载屏幕达到目标位置的情况下，控制机械臂运动，以带动车载屏幕执行目标动作。

在一种实施方式中，如图8所示，目标位置确定模块701包括：

干涉判定单元801，用于根据方向盘的位置和目标动作，判断车载屏幕在执行目标动作的情况下是否会与方向盘发生干涉；

目标位置确定单元802，用于在判断结果为会发生干涉的情况下，根据方向盘的位置和目标动作，确定车载屏幕的目标位置，其中，目标位置用于使车载屏幕在执行目标动作的情况下，避免与方向盘发生干涉。

在一种实施方式中，目标位置确定模块701具体用于：

根据方向盘的位置确定方向盘在X轴上的坐标，其中，X轴为车辆长度方向；

在车载屏幕的目标动作为沿X轴旋转，且车载屏幕在X轴上的坐标与方向盘在X轴上的坐标相同的情况下，根据车载屏幕在X轴上的伸缩量，确定车载屏幕的目标位置。

在一种实施方式中，方向盘的位置包括沿X轴伸缩和/或倾斜的坐标，目标动作包括车载屏幕沿X轴的伸缩动作、沿X轴的旋转动作、沿Y轴的旋转动作以及沿Z轴的旋转动作中的至少一种，其中，X轴为车辆长度方向，Y轴为车辆宽度方向，Z轴车辆高度方向。

在一种实施方式中，如图9所示，该控制装置还包括：

停止运动控制模块901，用于在检测到方向盘处于运动状态的情况下，控制机械臂停止运动；和/或，在检测到车辆发生碰撞的情况下，控制机械臂停止运动；和/或，在检测到当前车速超过车速阈值的情况下，控制机械臂停止运动。

本申请实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述实施例一方法中的对应描述，在此不再赘述。

本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

图10示出根据本申请一实施例的电子设备的结构框图。如图10所示，该电子设备包括：存储器1001和处理器1002，存储器1001内存储有可在处理器1002上运行的指令。处理器1002执行该指令时实现上述实施例中的车载屏幕的机械臂控制方法。存储器1001和处理器1002的数量可以为一个或多个。该电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

该电子设备还可以包括通信接口1003，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。各个设备利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器1002可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器1001、处理器1002及通信接口1003集成在一块芯片上，则存储器1001、处理器1002及通信接口1003可以通过内部接口完成相互间的通信。

应理解的是，上述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器可以是支持进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machines，ARM)架构的处理器。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质(如上述的存储器1001)，其存储有计算机指令，该程序被处理器执行时实现本申请实施例中提供的方法。

可选的，存储器1001可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器1001可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器1001可选包括相对于处理器1002远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

下面参照图11至图19描述根据本申请实施例的机械臂。该机械臂可用于实施例一至五中的方法或装置或电子中。

如图11所示，示出一种可选实施例的机械臂，包括：固定于车载屏幕3的背面的多自由度调整机构、以及安装于多自由度调整机构上的多个伸缩单元；其中，机械臂用于驱动车载屏幕3完成下述四种动作中的任一个或多个，四种动作包括：车载屏幕平移动作、车载屏幕翻转动作、车载屏幕旋转动作和车载屏幕前后移动动作。进一步地，以车载屏幕3处于未发生任何动作的状态为初始状态，当车载屏幕3处于初始状态下，在空间中具有一初始轴线，该初始轴线与车载屏幕3于初始状态下所在平面垂直设置；则对于上述的四种动作具有如下的具体解释：车载屏幕平移动作：如图16所示，车载屏幕3的正面进行平移，车载屏幕3的正面在与初始轴线垂直的一平面内作任意角度的平移；车载屏幕翻转动作：如图15所示，车载屏幕3的正面进行翻转，车载屏幕3的正面在翻转完成后与初始轴线之间存在一夹角；车载屏幕旋转动作：如图17所示，车载屏幕3的正面绕初始轴线或一与初始轴线平行的轴线作转动；车载屏幕前后移动动作：如图18所示，车载屏幕3的正面进行前后方向作移动，车载屏幕3的正面的移动方向与初始轴线平行设置。换句话说，多个伸缩单元用于带动车载屏幕3进行上下左右的翻转，多自由度调整机构用于带动车载屏幕3进行旋转和平移，其中上下左右是指当上述的车载屏幕3处于面向使用者的竖直状态下，车载屏幕3相对于初始位置进行上部向后侧倾斜、下部向后侧倾斜、左部向后侧倾斜以及右部向后侧倾斜的动作。

进一步，作为一种可选的实施例，本申请涉及的车载中控屏调整机构也可以不设置上述的多自由度调整机构，直接使得车载屏幕3与若干伸缩单元10连接，从而实现控制屏可以根据使用需求只进行上、下、左、右的摆动。

进一步，作为一种可选的实施例，本申请涉及的车载中控屏调整机构也可以不设置上述的若干伸缩单元，直接使得车载屏幕3与多自由度调整机构连接，从而实现控制屏的自身旋转以及平移式的滑动。

在另一个可选的实施例中，每一伸缩单元的运动均与多自由度调整机构连接，每一伸缩单元的驱动端均与一驱动部连接。

进一步，作为一种可选的实施例，驱动部为车辆的内部的中控台。

进一步，作为一种可选的实施例，中控台内设置有相应的控制系统，控制系统用于控制若干伸缩单元的伸缩动作和多自由度调整机构的运动。

进一步，作为一种可选的实施例，伸缩单元也可为一具有球头结构的可弯曲杆件，该伸缩杆件通过球头与多自由度调整机构远离车载屏幕3的一侧进行过盈挤压的安装。进一步地，使用者可通过手动施力于车载屏幕3，使得多自由度调整机构作为传递力的部分施力于球头结构上，并当使得摆动至一定角度后，球头结构与多自由度调整机构之间产生足够的摩擦力使得车载屏幕3保持当前位置。

进一步，作为一种可选的实施例，每一伸缩单元的运动端均包括：直线运动单元11和多自由度连接器，直线运动单元11的一端与多自由度连接器连接，多自由度连接器安装于多自由度调整机构上。

进一步，作为一种可选的实施例，多自由度连接器为球头接头结构或万向节接头结构。

进一步，如图12所示，作为一种可选的实施例，球头接头结构包括：球形接头12和球窝滑块13，球形接头12与直线运动单元11固定连接，每一球形接头12均安装于一球窝滑块13内，每一球窝滑块13均安装于多自由度调整机构上。

进一步，作为一种可选的实施例，每一球窝滑块13上均具有一与球形接头12相匹配的球形凹陷。

进一步，作为一种可选的实施例，万向节接头结构包括：第一转动部、第二转动部及连接第一、第二转动部的铰接部，所述第一转动部的一端与伸缩单元固定连接，第一转动部的另一端与铰接部一端连接，铰接部的另一端与第二转动部的一端可转动地连接，第二转动部的另一端与多自由度调整机构固定连接。

进一步，作为一种可选的实施例，直线运动单元11为电动推杆或手动推杆。进一步地，当直线运动单元11为手动推杆时，使用者可通过手动推动车载屏幕3以使得车载屏幕3做出相应的动作；当机械臂的电动推杆处于断电状态，电动推杆应允许使用者通过手动的方式驱使电动推杆进行相应的伸缩以完成车载屏幕3的动作。

进一步，作为一种可选的实施例，球头接头12、直线运动单元11、多自由度调整机构等本机械臂的可动部位均与相应的连接部位之间的接触面具有一定的摩擦阻力，所述摩擦阻力用于使得在车辆形式的过程中保持当前姿态的稳定。

进一步，作为一种可选的实施例，电动推杆或者车载屏幕3内设置有受力传感部，受力传感部用于获取对应位置处所受外力的信息，受力传感部通过该外力的信息对施力的目标进行判断：当施力的目标为乘客时，即乘客对车载屏幕3进行推动时，受力传感部将所述外力的信息分析为动作信息，并使得机械臂根据动作信息进行相应的动作，以形成对乘客推动车载屏幕过程中的助力，使得乘客能够轻松地驱使车载屏幕3完成相应的动作；当施力的目标为非乘客推动意愿的外力作用时，即车辆遇到颠簸或者乘客对车载屏幕进行触控操作时，机械臂不动或驱使相应的驱动部进行反向驱动以使得控制车载屏幕3保持当前的状态。

进一步，作为一种可选的实施例，还包括：车辆碰撞检测系统，车辆碰撞检测系统安装于车辆上，车辆碰撞系统用于实时检测车辆的行驶信息，当车辆即将发生或已经发生碰撞时，机械臂立即驱动车载屏幕3快速远离乘客，以避免乘客在碰撞时惯性的作用下与车载屏幕3相碰撞而造成伤害。

进一步，作为一种可选的实施例，直线运动单元11为无动力伸缩杆。

进一步，作为一种可选的实施例，直线运动单元11为液压推杆。

进一步，作为一种可选的实施例，还包括：若干导轨14，每一导轨14均安装于多自由度调整机构上，每一球窝滑块13均可滑动地安装于一导轨14上。

本申请在上述基础上还具有如下实施方式：

本申请的可选的实施例中，所述机械臂包括三个伸缩单元。

本申请的可选的实施例中，导轨14、球形接头12、球窝滑块13和直线运动单元11的数量均为三个。

本申请的可选的实施例中，三导轨14呈两两间隔120度夹角设置。进一步地，即三个导轨14的延长线相交后汇聚一点，并且相邻的两延长线之间间隔120度。

本申请的可选的实施例中，多自由度调整机构包括：滑动机构5和旋转机构2，旋转机构2与滑动机构5连接，旋转机构2和滑动机构5中的一个与车载屏幕3连接，旋转机构2和滑动机构5中的另一个与伸缩单元连接。

如图13所示，本申请的可选的实施例中，旋转机构2包括：支撑部、电机21、蜗杆22、涡轮23和扇形齿轮24，电机21、蜗杆22和涡轮23均安装于支撑部上，电机21与蜗杆22连接，蜗杆22与涡轮23传动连接，涡轮23与扇形齿轮24啮合连接，扇形齿轮24安装于车载屏幕3或滑动机构5上。进一步地，支撑部与若干伸缩单元连接或与滑动机构5连接。支撑部呈壳体式结构，上述的壳体式结构将电机21、蜗杆22、涡轮23和扇形齿轮24容置于支撑部内。扇形齿轮24的一端的外缘径向向外凸出形成有一弧形部，弧形部上设置有一弧形的齿条，齿条的齿尖径向向内设置，齿条与涡轮23传动连接。

本申请的可选的实施例中，还包括：两旋转止挡块25，两旋转止挡块25安装于支撑部上，且两旋转止挡块25分别可操作地与扇形齿轮24的两端相抵设置。

本申请的可选的实施例中，旋转机构2还包括：旋转轴，旋转轴的一端固定安装于支撑部上，旋转轴的另一端通过轴承等可转动地安装于车载屏幕3的背面或滑动机构5上。

本申请的可选的实施例中，滑动机构5包括：第一滑动部、第二滑动部和滑动驱动装置，所述第一滑动部与第二滑动可滑动的连接，且滑动方向与旋转机构2的旋转轴垂直设置，滑动驱动装置安装于第一滑动部和第二滑动部之间，所述滑动驱动装置用于驱动第一滑动部和第二滑动部之间的相对滑动。

本申请的可选的实施例中，还包括：视觉传感装置，视觉传感器安装于车载屏幕3的正面，视觉传感器用于检测使用者的眼睛的位置，且视觉传感器与控制系统连接。进一步地，通过视觉传感器以及控制系统使得在角度调整机构和多自由度调整机构的帮助下使得车载屏幕3的正面尽可能地朝向驾驶者设置，其中视觉传感器为智能摄像头或人体位置传感器。在另一可选的实施例中，视觉传感装置包括若干视觉传感器，若干视觉传感器设置于车载屏幕3的正面和/或车辆的驾驶室的任意位置。在对视觉传感装置的具体应用中，作为本视觉传感装置的一种使用方法，视觉传感器用于识别车辆的乘客的指定手势动，并且根据识别到的手势动作的不同，所述的机械臂根据视觉传感器获得的手势动作信息控制车载屏幕3进行与之相匹配的动作。例如，手势控制车载屏幕前后移动，或随某个应用场景触发车载屏幕正对使用者。

本申请的可选的实施例中，还包括：机构控制器，机构控制器用于控制所述的机械臂，机构控制器可用于对车辆内的乘客的信息进行收集，该信息包括但不限定于相应的乘客的身高信息、体重信息或性别信息等个人信息，同时机构控制器还用于收集相应的成员的座椅的姿态信息，通过对乘客的个人信息以及座椅的姿态信息进行处理，自动控制机械臂或者座椅位姿调整机构使得车载屏幕3的正面朝向乘客。

其中的机构控制器可以为BDCM、IDCM、RAC、ADCM、VDCM中的至少一个。

本申请的可选的实施例中，还包括：声音传感装置，声音传感装置包括若干个声音接收器，若干声音接收器布置于车载屏幕3的外缘或者车辆的驾驶室内，声音传感装置与控制系统连接。进一步地，通过声音传感装置用于检测使用者的说话的位置，从而调整车载屏幕3的朝向位置。

如图14和图19所示，本申请的可选的实施例中，相区别于上述的利用球窝滑块13与滑轨的匹配来适应伸缩单元的端部的位移的技术方案，本申请还提供了另一种提供上述的位移的技术方案，具体如下：本申请的每一伸缩单元的驱动端还具有一旋转件4，每一旋转件4均安装于驱动部上，每一伸缩单元的运动端均与一旋转件4可转动地连接。即将原本发生在导轨14上的适应性位移转移至伸缩单元自身的转动以匹配伸缩单元的球形接头12的位移。

本申请的可选的实施例中，对于上述采用旋转件4的实施例，对应的，伸缩单元的多自由度连接器不再与导轨14连接，而是直接与多自由度调整机构连接。

本申请的可选的实施例中，球窝滑块13直接固定于多自由度调整机构上，球形接头12可转动地安装于球窝滑块13上。

本申请的可选的实施例中，旋转件4与直线运动单元11的中部转动连接。

本申请的可选的实施例中，旋转件4呈轴状结构设置。

本申请的可选的实施例中，驱动部为壳体式结构，三旋转件4均固定安装于壳体上。

本申请的可选的实施例中，三旋转件4的轴线相交呈120度夹角间隔布置。

作为一种可选的实施例的车载中控屏，包括车载屏幕3以及上述中任意一项的机械臂，即相应的车载屏幕3为中控屏，中控屏设置于车辆的前舱的控制台处，若干个伸缩单元与多自由度调整机构共同参驱动中控屏在车内狭小空间内完成车载屏幕3平移动作、车载屏幕3翻转动作、车载屏幕3旋转动作和车载屏幕3前后移动动作。除上述已提及的应用场景举例之外，基于以上动作的单独实施或组合实施还可形成各种其他应用场景的呈现，例如通过翻转和/或旋转向使用者(驾驶员或车内乘客)打招呼、某些车机交互场景下的特定翻转动作(展现摇摆效果或摇头效果或歪头效果)、空中升级(OTA)成功时的特定翻转动作、随某一车机交互场景的触发面向使用者(如将车载屏幕作为化妆镜)、随手势操作或其他动作捕捉触发车载屏幕前后移动、随特定内容或动作捕捉触发车载屏幕旋转、随语音调整上述各单一动作或动作组合的运动量等。

本申请实施例还提供一种车载显示设备，可以包括上述的电子设备以及本申请任一实施例的机械臂和车载屏幕。

本申请实施例还提供一种车载显示设备，可以包括机械臂控制单元以及本申请任一实施例的机械臂和车载屏幕，其中，机械臂控制单元用于执行本申请任一实施例的控制方法，或，机械臂控制单元可以包括本申请任一实施例的控制装置。

本申请实施例还提供一种车辆，可以包括上述的电子设备以及本申请任一实施例的机械臂和车载屏幕。

本申请实施例还提供一种车辆，可以包括机械臂控制单元以及本申请任一实施例的机械臂和车载屏幕，其中，机械臂控制单元用于执行本申请任一实施例的控制方法，或，机械臂控制单元可以包括本申请任一实施例的控制装置。

示例性地，电子设备可以为车身域控制模块(Body Domain Control Module，BDCM)、信息娱乐域控制模块(Infotainment Domain Control Module，IDCM)、行驶域控制模块(Vehicle Domain Control Module，VDCM)、自动驾驶域控制模块(Automated-drivingDomain Control Module，ADCM)、机械臂控制单元(Robotic Arm Controller，RAC)中的至少一个。

示例性地，本实施例中的车辆可以燃油车、电动车、太阳能车等任何动力驱动的车辆。示例性地，本实施例中的车辆可以为自动驾驶车辆。

本实施例的车辆的其他构成，如车架和车轮的具体结构以及连接紧固部件等，可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

需要说明的是，本实施例中，“汽车”也可以叫做车辆，“机械臂”也可以叫做屏幕调整机构，图中的“2/5”表示旋转机构2和/或滑动机构5。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个(两个或两个以上)用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

应理解的是，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。