论一种可行的8字形无碳小车

针对2015年第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛主题为”以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”,驱动其行走及转向的由给定重力势能转换而得到的。设计一种小车,该小车特点是：小车采用单轮驱动,避免小车启动时摩擦力较大能量损失过多：采用锁止弧、曲柄摇杆机构实现小车的精确运行,行驶的更远。通过第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛小车结构可行性得到验证。本设计为在现实生活中很常见,给“8”字运动轨迹相似的产品提供了良好的借鉴,有很好的发展前景。     

电子控制转向无碳小车设计

为实现无碳小车重力势能驱动行走,并且具有自主避障功能,采用具有A/D转化功能,且具有强大处理能力的微控制芯片STC12C5A60S2,能够测量距离的红外模块夏普2Y0A21,完成了小车所需自主避障功能的硬件设计。采用底盘、原动机构、传动机构与执行机构等完成小车的机械结构设计,结构设计精简,便于安装调试。实现了小车稳定行走,精确避障功能。试验结果表明,该电子控制无碳小车能够实现自主避障,稳定行走的功能,且性能优越,安装调试方便快捷。     

基于重力势能驱动小车的轮毂机构设计

设计一种用于重力势能驱动下小车的轮毂机构,该机构解决了小车传动效率低、动能损耗快及稳定性差等问题,通过给重力势能驱动小车加设该轮毂机构后行进距离、动能节约及稳定性方面得到了显著提高,分别在行进距离、绕障数量等方面较之前提升了50%左右。     

环“S”形势能无碳小车设计与仿真

设计一款由重力势能提供能量,能够自动避开障碍桩行走的无碳小车。无碳小车由凸轮摇杆机构实现转向、齿轮机构实现传动,根据前后轴距离A、主动轮偏距E设置无碳小车参数,运用MATLAB、SOLIDWORKS软件模拟仿真其运动轨迹。通过微调机构调整无碳小车运动轨迹,使该车能够精确地按照预定轨迹运动并自动绕开障碍桩。     

以正弦机构控制转向的无碳自行小车研究

设计了一种以重力势能驱动的正弦机构控制转向的无碳自行绕障小车。该小车以提供的标准砝码的重力势能(400 J)作为能量来源,无需提供其他形式的能量输入。小车由转向控制系统、机械传动系统和行走控制系统等子系统组成,其中转向控制系统根据正弦机构的原理进行设计。通过建立数学模型和MATLAB模拟仿真得到小车各参数的优化值,最后经过试验验证得到:以正弦机构作为无碳小车的转向控制机构,小车运行平稳,其运行轨迹为"8"字形,能有效绕开赛道上的障碍物。该小车的设计为无碳自行小车的整体设计提供指导意义。     

“双8”字轨迹无碳小车的结构设计与分析

第七届福建省大学生工程训练综合能力竞赛中,"双8"字赛道要求设计制造一种以砝码重力势能为动力源的"双8"字形运动无碳小车。该无碳小车利用重力势能转换为动能驱动行走和转向,并最终实现预定轨道的运动。文中利用凸轮顶杆机构,提出了一种结构简单、易于生产制造的方案,希望为以后相关的比赛提供指导和参考意见。     

基于工程训练的无碳小车“变距行走”的创新优化设计

江苏省第三届大学生工程训练综合能力竞赛的设计作品为无碳小车,并在往年的基础上提出了进行变距的要求,根据能量转换原理,利用重力势能驱动带动具有方向控制功能的小车行走规定的路径。依据机械原理和机械设计基本知识,选择合理的结构形式,设计出一种完全依靠重力驱动行驶并可以变距的绿色环保型小车,通过MATLAB进行轨迹模拟和实车调试发现:设计的小车不仅结构简单,性能良好,并且适应行走不同间距的障碍物,符合了竞赛的要求。     

基于ADAMS的无碳小车运动学仿真分析

本文设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车,包括驱动机构、转向机构、调节机构等在内的机械结构。运用仿真软件Adams对无碳小车进行整车的运动学仿真,通过软件对小车的模型进行简化和调整,实现齿轮传动、驱动速度、以及车轮与地面间摩擦的模拟,得到仿真条件下小车的运动轨迹。仿真结果与实物实验表明:小车能够完整的跑出S型轨迹,可以绕开障碍物,满足预期的设计要求。     

重力势能驱动的自控无碳小车设计

针对第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛题目,设计一辆以重力势能驱动的自控行走的无碳小车,小车具有赛道障碍识别、轨迹判断及自动转向功能和制动功能。本文设计并加工出一辆满足比赛要求的小车。实践表明,该小车结构合理、操作简单、运行轨迹符合大赛要求,小车运行平稳、行程远、避障多、设计方案优良并取得较好的成绩,为自控无碳小车及相关机构应用研究提供参考价值。     

无碳势能车的运动仿真与结构设计优化

基于第六届江苏省工程能力训练竞赛项目,自主设计并制作1台具有方向控制功能的无碳势能驱动车,行走过程中按照转向机构的控制在相应的轨迹上运动,且完成所有运动所用能量均由重力势能转换,不使用任何其他形式的能量.采用UG以及Matlab等软件对无碳小车进行结构创新设计以及优化分析.经实践装配验证,小车能够完成规定绕桩活动,验证了优化的可行性.     

基于MATLAB的“8”字形无碳小车轨迹仿真及其设计方法

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,文中设计并制造了一种将重力势能转化为机械能并能实现“8”字形轨迹行走的小车。运用UG NX12.0设计无碳小车“8”字形优质理论轨迹。为保证行走轨迹的重复性、防止行走过程的卡顿和翻车,将UG NX12.0得到的点集导入MATLAB进行轨迹仿真,修正影响轨迹的参数,从而获得满足设计要求的凸轮轮廓。采用SoildWorks建立无碳小车的三维模型并对其结构进行分析。小车运行结果表明：小车行走轨迹重复性好,能完成2.5次“8”字形轨迹,顺利绕过30个障碍桩,行走29.5 m。该无碳小车结构设计合理,在实际比赛中荣获省级一等奖,轨迹仿真及设计方法适用范围广,对此类工程竞赛及其他机构的设计开发具有较大工程指导意义。     

无碳越障小车数字化设计与制造

针对无碳越障小车要求运行轨迹准确和行程距离长等关键要素,研究了小车的重力势能转换为机械能和周期性地转向实现准确避障等方面问题。通过UG软件建立了三维仿真模型,并分析验证了小车机构运动、轨迹规划。通过系列试验,采用了精密齿轮机构和带杆端关节的空间曲柄摇杆机构。利用CAM软件对关键部件进行了程序编写,在数控加工中心和数控车床上完成了精确加工,对各部件和整车进行了精密装配与调试;实验结果表明,转向机构和传动机构精度高、摩擦损失小,无碳越障小车行程长、运行稳定可靠、场地适应能力强、绕障准确,可达到理想的竞赛效果。     

基于重力势能环形驱动车的结构设计

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求，设计了一种以重力势能为唯一能量、具有连续避障功能的重力势能环形驱动车。在设计过程中，采用点集拟合方式，利用Sol i dWorks生成凸轮，再基于Sol i dWorks Mot i on仿真形成的轨迹来优化凸轮，由凸轮推杆机构控制小车转向行驶；通过齿轮机构放大传动比，增大势能驱动车行程；最后制作出样车，调试验证行驶轨迹。该设计获得了湖北省一等奖，响应了国家科技发展战略，实现了真正意义上的无碳。     

“双8字”型无碳小车结构设计

按照第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求,以机械设计,机械原理为基础知识设计出一种完全由重力势能转化成动能的小车装置。本文主要从传动机构、差动机构、凸轮、微调机构、绕线轴以及顶轮进行设计分析。     

三轮式重力势能小车大角度转弯性能优化

根据第3届全国大学生工程训练综合能力竞赛题目要求,采取不同策略,设计了一种两前轮转向,单后轮驱动的三轮重力势能绕障小车,以圆柱槽凸轮驱动转向梯形作为转弯机构。针对上一届竞赛中出现的小车行驶轨迹因打滑而不稳定和不可重复的问题,分析研究了小车在赛道上多次重复完成大角度转弯运动的动力学模型,优化了转向系统设计参数,并通过仿真及竞赛实战验证了优化效果。     

机械动力自动绕障教具小车的研发与设计

为帮助工科大学生理解所学理论知识,提高大学生的工程实践能力及创新能力,设计了一种可依靠纯机械控制,自动完成多个"8"字轨迹的绕桩小车。此小车可以调节转向机构的转向角来适应桩距的改变,小车的总体结构设计主要包含五大方面:小车行走轨迹设计、能量转换机构的设计、传动机构设计、差速机构设计和转向机构设计。其效果是:结构简洁,启动性能好,行走平稳;精度很高;无碳、节能、环保;对提高实践教学效果发挥了重要作用。     

基于凸轮转向机构的热能小车设计与研究

针对工程训练能力竞赛热能驱动车赛项的竞赛要求,运用SolidWorks软件的设计算例功能求得了光滑轨迹的最优解。通过建立小车凸轮转向机构的数学模型和凸轮形状的求解模型,基于轨迹点集和MATLAB软件反求出凸轮轮廓形状,运用SolidWorks软件的Motion模块对小车三维模型进行轨迹仿真验证。根据实物小车的实际行走轨迹与理论轨迹的误差对比,通过微调小车各关键安装尺寸,使得小车的实际轨迹与理论轨迹趋于一致,并且可顺利通过赛道的各个障碍桩。研究结果表明：凸轮转向机构及凸轮形状求解数学模型的建立能够有效解决热能小车沿指定轨迹行走的问题,通过实物小车的尺寸微调可以得到近似于理想轨迹的实际轨迹线。     

基于轨迹分析的S型无碳小车设计

基于第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求,对"S"轨迹无碳小车的工作原理进行分析,并对其结构进行了设计,主要从车架、动力转换机构、传动机构、行走机构、转向机构和微调机构等方面进行结构设计说明。利用学校工程训练中心制造该小车,通过装配调试,小车能够自动按照设计的运行轨迹绕桩行驶,且行驶平稳不易倾翻、能量传递效率较高。此外,该设计方案对其他轨迹的无碳小车设计也有一定的参考价值。     

无碳重力小车的研究与设计

重力小车只以给定重力作为动力来源,通过巧妙地装置将重力势能转换为机械能,驱动小车前行,并能自动避开道路上设置的障碍物。小车的动能完全由重力势能提供,深刻体现了无碳的概念,是对环保的最高理想,故又称为无碳重力小车。与其他类似的模型小车相比,无碳小车更注重能量的利用、车体结构的稳定性、匀速性等,适合广大青少年学习研究。     

“S”型无碳小车技术创新与应用

根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题要求,设计一种将重力势能转化为动能的无碳小车,辅以转向机构、可调机构使小车实现"S"型轨迹且不等桩距的绕桩功能。