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。     

重力小车的结构设计与功能测试

设计了一款能够利用砝码的重力势能自主绕过固定障碍物完成8字往复运动的重力无碳小车。叙述了该无碳重力小车的能量转换、支撑、行走、转向等结构的设计思路和功能实现的原理。重点介绍了凸轮的设计方法：先借助MATLAB迭代计算出凸轮的形状，然后将计算所得数据导入SolidWorks软件进行建模仿真，验证重力小车的行动轨迹。在仿真轨迹和预设轨迹基本一致的基础上，完成实物制作和实验测试，进一步验证设计的正确性，为无碳能源的利用提供思路和参考。     

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。     

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。     

基于单片机的自动循迹小车控制系统的设计

设计了一种自动循迹小车,以AT89C52为小车控制核心,由电机驱动模块、电源模块、循迹模块等组成;利用定时器产生PWM波形,通过调整占空比控制小车的速度和转向;利用红外光电传感器对预设轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机;单片机对采集到的信号予以分析判断,通过控制左、右轮电机的转速来调整小车转向,从而使小车能够沿着预设轨迹自动行驶,实现自动循迹的功能。     

半绳式小车的龙门起重机

日本日立公司生产一种半绳式小车的龙门起重机。它的特点是把自行式的小车侧向悬挂在单主梁上,卷扬机构放在门架支腿的底部横梁上,从卷筒上绕过的钢丝绳经过门架上的导向滑轮和小车上的滑轮组来起吊重物。图1所示是一台20吨的这种龙门起重机。由于它采用了卷扬机构和小车运行机构分开的小车,使小车的尺寸小,自重轻(只有常用的自行式小车自重的1/4～1/5),减小了门腿承受     

基于余弦机构的S形无碳小车的优化设计

为了研究绕"S"行走无碳小车的运动特性与解决方案,在基于曲柄滑块的无碳小车转向机构上进行了创新设计,提出"余弦-摆杆"机构,利用SolidWorks软件进行无碳小车建模,并对MATLAB软件迭代算法进行了优化,分析小车的微调结构及几何参数,得出了应对加工及装配误差的小车整体设计方案。优化后的无碳小车能在很大程度上实现预先的目标与需求,为无碳小车机构设计及路径模拟提供了思路,也为此后类似的设计以及调整提供了理论及实践基础。     

“8”字轨迹无碳小车凸轮逆向仿真分析与设计

为了实现无碳小车完成特殊对称“8”字形轨迹并绕过预设障碍桩，文中采用一种通用的无碳小车凸轮设计方法，通过对影响轨迹的各个参数进行分析，使用余弦曲线拼接出了G2级曲率连续曲线，提出了基于凸轮摆杆机构和SolidWorks软件中Motion的轨迹逆向分析方法。通过优化设计更换由绕桩轨迹仿真逆推的凸轮零件，完成不同类型的特殊对称“8”字形轨迹，并对小车进行了正向运动仿真和小车最终行走轨迹试验，验证了该方法的可行性及准确性。     

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。     

基于STM32的室内导航自主控制系统的研究

设计了一种室内导航自主控制系统,选择STM32F407VET6为核心控制模块。通过设计一款智能小车作为导航载体,根据室内定位坐标及定位算法对UWB模块进行软件编程设计,使智能小车能够接收来自基站传输的信号进行处理发出相应的控制命令,最终可以使智能小车到达指定的位置,从而实现室内导航的目标。整个系统主要有主控模块、UWB标签定位模块、电机驱动模块、电源模块、OLED显示模块等构成。系统有对应的实物参照,通过设置定位坐标,现场模拟,对小车进行多次试验调试,记录相关信息,调整对应的算法和程序,最终能够实现准备的定位,并且系统在功能实现上具有一定的扩展性。     

Sobel-Hough检测方法在机器视觉倒车辅助系统的应用研究

倒车辅助系统,又称泊车辅助系统或可视倒车雷达,能够给驾驶员倒车泊车操作带来很大的方便。对主流倒车辅助系统的研究后,引进机器视觉,为精确检测柱子类或台阶类障碍物提供了新方法。倒车操作时,使用CCD内核的视觉传感器获取车后的图像信息,将彩色图象进行中值滤波后转变为灰度图像,采用Sobel算子锐化突出柱子或台阶的边缘,再采用自适应阈值法分割成二值图象,接着用Hough变换方法检测出边缘线段,最后对障碍物边缘进行加粗加色标记。实验表明,采用Sobel-Hough算法能准确地将柱子和台阶边缘识别出来,并具有较强的抗干扰能力。     

步履式全地形六足机器人

为解决机器人复杂崎岖地形难以行进的问题,设计了步履式全地形六足机器人。系统以STM32F407ZGT6单片机为控制核心,通过EPM1270T144I5舵机和直流减速电机驱动板,控制DS3120MG型舵机带动机器人的运动关节以及控制5GA370型直流减速电机驱动履带小车;同时引入H083-0605TC型导电滑环与挂胶履带,实现履带小车360°回转无死角,进而可以在各种复杂地形下灵活运动。步履式全地形六足机器人具有优越的越野能力,可轻易翻越障碍物,且抗干扰能力强,灵活度高,安全可靠,具有较高的实用价值。     

复杂环境下的装配路径求解与优化

针对三维复杂环境下的装配路径规划问题,运用栅格法建立了规划空间模型,基于蚁群算法求解出了一条避开障碍物的初始路径;对求解得到的装配初始路径,提出采用二分法插值优化方法缩短装配路径长度,在规划过程中采用目标零件与障碍物的轴向包围盒进行避障。对装配路径的求解及优化进行了实例测试,获得了一条无碰撞的最短的平滑路径,验证了算法的有效性和可行性。     

新一代高效节能LEHY-MRL无机房乘客电梯

分析了无机房电梯开发需要解决的关键技术,分别从无机房化布置、永磁同步无齿轮曳引机、轿厢固定装置、平衡救援技术、电源系统、能量回馈技术等方面介绍了LEHY-MRL无机房电梯采用的先进技术。     

基于有限元的汽车车门静态强度刚度计算与分析

随着科技的进一步发展,产品在趋于多样化、智能化的同时,也趋于复杂化。在新车型的开发设计过程中,如何判断车门结构的合理性及车门结构静态强度和刚度,是一项十分重要的工作。以南京IVECO某车型的前车门为例,在Pro/E中进行三维建模和模型的简化,在HYPERMESH中进行网格划分,并利用HYPERMESH与ANSYS接口,对车门进行静力学分析,计算车门刚度和强度较大和较小的位置,对车门设计具有一定的参考作用。     

汽车发动机故障检测与维修技术探究

发动机作为汽车中的核心构件,其本身是否能够正常运转将直接影响到汽车的使用,如果发生了故障将会影响到汽车的使用,如果汽车特定情况下甚至会造成严重的安全事故,所以对于发动机出现的故障要及时采取措施加以解决。本文就针对汽车发动机故障进行探究,首先探讨汽车发动机常见故障,以便对发动机故障有一定的了解,然后提出发动机故障维修方法,对发动机故障进行处理,使得发动机能够恢复功能,从而使得汽车正常使用,为人们提供良好的出行体验。     

智能楼梯平地两用运货小车的设计

本文设计了智能楼梯平地两用运货小车装置,以单片机为控制核心,利用角度传感器和速度传感器,采用行星轮系差动机构和摩擦棘轮结构,通过分析计算,对小车的机械结构和控制进行了设计该小车可以自动上下楼,进行平地运动,具有防倒退和遥控功能,为货物在楼道内的运输带来了方便     

微型汽车空调制冷量的简化计算

介绍一种按照经验公式进行微型汽车空调系统冷量计算的方法,能够简化计算过程,节省计算时间,实践证明计算出的制冷量和整车实际需要的制冷量差别并不大,有一定实用价值。     

基于无级变速传动的并联式混合动力汽车动力学仿真研究

采用金属带一行星齿轮无限级变速传动系统的并联式混合动力汽车,具有在相同动力性能下所需电动机功率小、燃油消耗少、废气排放低等特点。应用键合图理论,分析了双模态型并联式混合动力汽车的发动机、电动机及离合器等部件的性能参数以及变速器速比在汽车加速行驶过程中的变化规律,从而为进一步开发并联式混合动力汽车提供理论设计依据。     

一种贝雷桥搬运架设装置方案设计

贝雷桥其零部件种类多，单个构件重量大等特点对运用悬臂推出法架设和撤收有一定的影响。在借鉴现有架设车研究与使用的基础上，结合所学的液压知识和当前架设车的发展趋势，提出了一种精确对接型液压搬运架设车设计方案，并进行了初步的试验分析。