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。     

基于变桩距“S”型赛道无碳小车的运动轨迹重构与结构设计

针对第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛中“S”型赛道新要求,紧密围绕比赛主题,基于赛道路径理论分析和无碳小车机械结构优化设计,采用MATLAB计算仿真与Solidworks软件虚拟样机建模的方法,重新设计了小车越障新路径,建立了小车整体结构模型。比赛实践证明,设计的无碳小车具有灵活的越桩性能和长距离行进路径。     

基于“双8”字型的无碳小车创新设计

根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,参赛学生需要按照比赛要求设计制造一种具有绿色环保特色的"无碳小车"。这种小车完全依靠重物的重力势能为动力源,并具有在平面内周期性的自动避障功能。文章结合UG和MATLAB等工具,多方面介绍了"双8"字型无碳小车的设计过程。     

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。     

基于圆柱凸轮机构“8字”无碳小车设计

根据湖南省第四届大学生工程训练综合能力竞赛的要求,设计一款无碳小车,该无碳小车主要由机架、动力转换机构、导向机构与传动机构构成,主要阐述圆柱凸轮导向机构的设计过程,并用SolidWorks软件进行轨迹仿真分析,详细阐述了轨迹误差的调节方法,从理论上解决了小车的设计、制作、调试问题,满足了比赛要求。     

基于粤港澳工程训练的拾放球机器人结构方案分析及设计

针对2019粤港澳大学生工程训练综合能力竞赛中对拾放球机器人设计的要求,依据机械原理、机械设计及机械制造技术基础的基本知识,选择合理的机器人小车结构及材料,设计出一款能够按照比赛要求快速且精确拾放多种类球的机器人小车。结果证明:该拾放球机器人小车装置结构设计合理,夹取牢固精准,拾放效率高。     

电缆沟盖板掀装小车研制

针对电缆及其通道维护检修过程中掀装电缆沟盖板费时费力的问题,设计了一辆简易省力电缆沟盖板掀装小车。实际使用情况表明,该小车操作简单,能有效提高工作效率,具有良好的推广应用价值。     

太阳能驱动的具有方向控制功能的自行小车

第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛湖北省预赛,设计一辆能自行绕过间隔为1 m的6个障碍的太阳能小车,从小车的车身结构、转向机构、电机选择、驱动方式、轨迹调整和出发状态6个方面阐述了如何设计并调整小车,使其尽可能多地绕过障碍物.     

热能驱动车结构设计及运动仿真

以全国大学生工程训练综合能力竞赛的竞赛命题为背景,系统地说明了符合比赛要求的热能小车的设计思路和步骤。主要对热能小车的非标零件进行设计并运用Soild Works完成三维制图并进行装配,最后使用Soild Works Motion对转向系统进行合理性分析,完成设计。     

基于MATLAB的凸轮转向设计与研究

该文以设计一种自避障无碳小车为目的,介绍了无碳小车凸轮外轮廓的设计方法。该方法创新于以往的设计方法,采用路线预设、智能优化、数据分析、模块设计、运动仿真等方法进行设计。通过预设的路线坐标和无碳小车的基本数据,借用MATLAB逆推出凸轮外轮廓曲线,此种方法可以有效的解决无碳小车各种避障功能的问题,还可以依据无碳小车行进路线的变换自由调整,并通过智能优化修改小车行走路线得到最优路线,最后再通过Solid Works Motion分析模块进行运动仿真来验证凸轮设计的准确性。验证结果表明这种无碳小车凸轮的设计方法可行有效,能够解决比赛的各种避障问题,为之后的竞赛提供了设计思路。     

基于ADAMS的空间RSSR机构轨迹仿真探究

以无碳小车为例探究基于ADAMS软件的空间连杆机构设计方法,在对小车进行初步建模和运动学分析的前提下,利用ADAMS软件进行仿真小车行进轨迹,从而为更好的设计并调试一辆严格满足理论轨迹要求的RSSR机构无碳小车进行参数指导。     

创新型无碳小车的设计与研究

根据之前比赛过程当中,许多的无碳小车出现跑偏、周期长短调节不精确以及前轮转角调节不精准等诸多问题,我们设计了一种新型的无碳小车。对小车的总体结构进行了分析论证,并对各个机构进行了设计。对微调机构以及行驶轨迹进行了运动学分析。实践证明,小车在竞赛中具有运动灵活、累计误差小、运动距离长、避障数目多等优点。     

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。     

指定运行轨迹小车的转向凸轮设计与验证

中国大学生工程实践与创新能力大赛中以重力势能或以热能为动力行进方向可自主控制小车是工程基础赛道常见命题，即设计并制作一辆在不触碰障碍桩和四周挡板前提下按照一定轨迹运行的驱动小车。这种小车的转向设计常采用能够实现复杂运动轨迹和规律的凸轮机构。针对这类小车提出一种通用的转向凸轮设计方法，该方法以微分思想将小车的运行轨迹曲线转化为由多点构成且相邻两点连线而成的曲线，然后将这些点导入MATLAB程序中能够生成凸轮轮廓和前后轮轨迹曲线。根据不同运行轨迹以及车身结构参数生成与之对应的凸轮轮廓，同时对比不同结构参数下的凸轮的轮廓以及前后轮轨迹得出最优的小车结构参数。最后将得到的转向凸轮安装在小车上，经验证小车运行平稳，运行距离长，运行轨迹重复性良好，运行精度高，说明了转向凸轮的设计思路以及方法的正确性。为参加中国大学生工程实践与创新能力大赛的参赛人员提供指导，也可对其他特殊功能的特种车辆提供思路。     

S型路线无碳小车设计

针对比赛题目要求拟定了无碳小车总体设计、技术设计以及制作调试方案。按照小车功能要求,将小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构6个模块进行设计,并通过Solid Works软件进行三维建模,利用MATLAB软件进行模拟。     

“S”形轨迹无碳小车的结构设计与运动仿真

针对全国工程训练大赛竞赛项目的要求设计了一个右后轮驱动的三轮无碳小车,利用正弦结构加正切结构组成其前轮转向系统,分析其运动及转向机构的特点并给出其运动学方程。在MATALAB语言环境下利用微分思想给出了两种编程方法编写程序生成了小车前轮运动轨迹。根据仿真结果,无碳小车可以实现S型轨迹运动,符合比赛要求,其结构设计满足设计需求。     

全地形小车设计与实现

根据2018年全国大学生工程训练综合能力竞赛四川赛区要求,利用探索者套件设计并组装了一种具备通过楼梯、管道、窄桥等障碍功能的全地形智能小车。小车由机械本体、传感器、控制器及相关电路组成,经过测试,设计的小车能平稳高效通过设置的障碍,满足设计要求。     

一种三轮无碳小车的车体结构设计

设计了一辆三轮无碳小车,其驱动力仅由质量为1kg的φ50mm×65mm普通碳钢圆柱体铅垂下降400mm来获得,并且能够按照定轨迹前进。该研究为大学生们参加全国大学生工程训练综合能力竞赛提供了理论参考.     

S形无碳小车的设计

为配合第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题"重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛",采用AutoCAD、Catia等三维软件,根据机械结构设计理念,通过分析计算小车的传动机构和行驶路径等问题,设计出了一种依靠重力势能驱动,行驶路线为S形的无碳小车,驱动该小车行走及转向的能量是由一质量为1 kg的标准砝码所具有的重力势能提供的,符合能量守恒定律。通过Pro/E软件对小车传动机构进行运动学仿真,没有发现该结构设计出现死点、干涉等现象,证明小车结构设计合理。     

基于PID控制的智能寻迹小车

以AT89C52单片机作为控制器的核心,采用PID速度控制算法,设计了一辆简易的智能避障及自主寻迹识别的小车,能够实现小车沿着黑色引导线进行直线行驶和不同曲率的弯道自动行驶的功能。通过小车的红外检测,感知黑色轨迹和障碍物体,将信号实时反馈给单片机,实现小车的前进、后退、左转、右转,避障则采用了红外避障和触须避障两种方案的结合,大大提高了小车的避障性能。