避障小车转向系统的设计

设计了一种具有方向控制功能小车的转向系统.该小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的等距障碍物.由于凸轮机构能实现复杂的运动规律,本设计采用凸轮机构完成小车的转向功能,通过MATLAB软件对凸轮轮廓曲线进行了拟合,并对导向杆运动规律进行了分析,结果表明本转向机构的设计是合理可行的.     

基于凸轮机构的8字S轨迹无碳小车

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛中无碳小车的设计要求,结合模块化理念,利用SolidWorks软件,基于凸轮机构对8字S轨迹无碳小车进行了设计。通过分析无碳小车的任务轨迹,设计得到无碳小车的参数,应用MATLAB软件进行数据优化与轨迹仿真,输出无碳小车的凸轮轮廓。基于理论数据加工制作无碳小车实物,进行试验调试。在凸轮机构与其它机构的配合下,经过试验调试的无碳小车运行平稳,可以精确行驶出8字S轨迹。     

S环型无碳小车逆向设计方法研究

以凸轮机构作为传动,设计了一款针对S环型赛道的无碳小车结构,基于逆向设计思维并结合比赛路线要求设计出合理的凸轮轮廓的设计方法。基于控制变量法,在确定无碳小车基本结构的情况下,获取摆角随步数变化规律,继而获取推杆运动规律,同时参照给定赛道在MATLAB平台不断调整,直至获取最佳参数与对应的最优推杆运动规律,最终推导出凸轮轮廓。实验表明,该方法操作难度适中,可行性强,可推广到其它较为复杂的赛道中去,为后续无碳小车的设计工作提供了一定的理论与技术支持。     

基于圆柱凸轮机构的“8字形”无碳小车设计

根据第五届全国大学生工程实训大赛的要求,设计并制作基于圆柱凸轮结构的"8字形"无碳小车。根据规划的无碳小车理论轨迹,对小车的传动机构和转向机构进行了设计和参数计算,得出了小车的运动方程,结合Solid Works中的Motion分析对小车运动轨迹进行仿真,并对圆柱凸轮等关键参数进行优化。试验结果表明,该无碳小车能完成11次"8字形"寻迹运动,实现了按预定轨迹行走的目的,验证了该机构的合理性。     

基于凸轮机构的环S形无碳小车转向机构设计

根据第五届全国大学生工程实训大赛的要求,设计并制作基于槽凸轮结构的"环S形"无碳小车。根据规划的无碳小车理论轨迹,对小车的传动机构和转向机构进行了设计和参数计算,得出了小车的运动方程,结合Solid Works中的Motion分析对小车运动轨迹进行仿真,并对槽凸轮等关键参数进行优化。最终确定此方案可行性,有着提升大学生动手能力、工程实践能力,培养学生创新意识及团队协作精神的意义。     

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。     

以凸轮机构控制转向的无碳自行小车研究

根据无碳小车自动变距绕桩行走要求,采用凸轮机构控制转向,建立了小车转向机构的数学模型.利用MatIab软件计算并优化其相关参数,通过仿真分析了转向机构各参数变化对小车行驶轨迹的影响,得到了转向机构各参数与小车行驶轨迹之间的关系.基于优化后的参数值,制作了实车,通过实车调试验证了参数优化后转向机构设计的合理性和可靠性.     

基于RSSR机构的双“8”字避障无碳小车的设计

根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛中"8"字形赛道避障行驶常规赛要求,设计并制作了一种基于空间四杆机构(RSSR)的双"8"字避障无碳小车。根据RSSR机构的运动特性得出小车的运动方程,并运用MATLAB对小车理论轨迹进行了仿真,对RSSR机构参数进行优化,得出最佳轨迹时RSSR机构的各参数。最后对小车进行实际调试,小车运行平稳,能有效行驶双"8"字轨迹,并避开了间距为300～400 mm的障碍物,验证了RSSR机构作为小车转向机构的合理性。     

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型无碳小车凸轮转向机构研究与试验

为了获得运动规律对称且易于微调的S型无碳小车转向机构,提出了凸轮-摇杆滑块的机构模型,采用ADAMS软件对其进行运动学仿真。首先通过参数化建模的方法研究并设计摇杆滑块机构,然后通过反求法获得凸轮轮廓,最后建立凸轮-摇杆滑块机构整体仿真模型。仿真结果表明,该机构输出的运动规律对称,符合转向要求。同时,设计一套试验装置来验证仿真结果,试验数据表明了仿真模型的正确性与研究方法的可行性,所建仿真模型为S型无碳小车凸轮转向机构设计与相关应用提供参考,所设计试验方法为仿真模型验证与加工装配精度检测提供思路。     

新型无碳小车凸轮的设计与仿真

工程训练大赛新型S环型赛道的无碳小车设计,虽然方案有很多种,用控制变量法是最简单直接的方案。此次新型S环型赛道是一次全新的项目,除了考验无碳小车零件制作精度和装配精度外,还要解决按照大赛给出的参数让小车完成规律绕桩的动作。在确定无碳小车的基本结构和运动规律后,借助于软件和相应的参数就能推导出控制变量法最重要的零件凸轮,凸轮也是此方案成功与否的关键。     

基于凸轮控制的双8字无碳小车

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛试题,基于凸轮控制设计了双8字无碳小车。对小无碳车的行驶轨迹进行了理论分析与合理预设,将行驶轨迹抽象为数学模型,利用第一类曲线积分计算双8字轨迹总长。应用解析法建立凸轮轮廓简谐运动数学模型,基于MATLAB软件生成凸轮轮廓线。将无碳小车前轮运动抽象为质点运动,得到质点运动所有轨迹点的离散坐标,并应用MATLAB软件对无碳小车行驶轨迹进行模拟仿真。在设计与仿真的基础上,制作无碳小车实物样机,通过测试确认无碳小车行驶平稳,轨迹重复性高。     

S型赛道小车避障设计研究

根据小车所需完成的功能要求，划分了多个机构进行设计研究。对动力机构和转向机构做了详细论述，并结合实际情况做出了适当改进。该小车的动力来源为4J的重力势能．小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，当重锤下落时通过齿轮传递带动主动轮轴转动，小车前行，同时大齿轮的转动传递动力给曲柄偏心连杆机构使得小车前轮周期性摆动，实现转向。     

基于工程训练的自控行走小车结构设计与优化研究

针对第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛(合肥赛)的命题的命题要求,设计出一种运用码盘测距判断位置并作出相应模式切换的自控行走越障小车。小车利用红外传感器检测障碍并通过单片机控制舵机进行转向,设计突变式绕线机构解决上坡问题,采用单向轴承回收利用下坡能量,通过线性延时进行路径优化。     

重力势能驱动方向控制无碳小车的设计

基于曲柄滑块转向机构原理,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。建立了重力势能驱动的无碳小车的数学模型,以最大程度增大无碳小车轨迹重合度为目标,运用Simulink通过仿真分析得到最佳无碳小车绕障碍物的行驶参数。针对无碳小车结构尺寸的多样化,提出了一种能计算出最佳小车绕行的障碍物间距和初始摆放角度的后续处理方法。探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,提高了小车的运行精度。确定了小车的结构参数及总体方案。实验表明:采用优化后的无碳小车结构和绕行参数,能够最大程度地增加轨迹绕行重复度。该小车为无碳小车的设计提供了指导意义,为相关机构的应用研究提供参考价值。     

虚拟样机下的“无碳小车”设计与仿真分析

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛要求对无碳小车进行了整体设计,采用偏心轮机构作为其转向机构,实现小车的周期性自动转向,通过P ro/E建立小车整体三维模型,结合A D A M S的虚拟样机技术,对小车的运动进行了仿真分析,对比仿真轨迹和理论轨迹之间的差异,对设计参数进行了修正,使的仿真轨迹与理论轨迹二者一致,说明了本设计的合理性。     

无碳小车8字转向机构设计

在第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛项目Ⅱ中,提出一种不完全齿轮转向机构。叙述了该机构的工作原理及结构特点,通过结构分析,提出了结构参数计算方法,经竞赛实践,该转向机构具有较好的转向性能。     

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。