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Matlab的无碳小车转向机构优化设计

为提高无碳小车"S"形运行轨迹对称性,对整车进行了运动机构设计,建立转向机构数学优化模型,利用Matlab优化工具箱优化其相关参数,并探讨参数变化对轨迹对称性的影响。通过ADAMS仿真验证了优化后参数的正确性,轨迹对称度理论上达到96%以上。在实车试验中小车能够完成20个绕桩动作,表明了优化后机构的合理性。     

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。     

S型无碳小车结构设计

针对全国大学生工程训练综合能力竞赛命题"无碳小车"的要求,对小车进行创新性设计,主要是传动和转向机构设计,借助计算机对无碳小车行走轨迹进行了计算仿真,优化设计参数。实践证明,小车运行平稳,性能优越。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于MATLAB的双“8”字无碳小车轨迹仿真分析及其结构设计

无碳小车以重锤的重力势能为唯一动力来源,通过设计实现有效连续避障最长行程。文中针对双"8"字无碳小车,基于MATLAB进行小车轨迹仿真分析,建立了其运动几何模型。为增加轨迹重复性,一个双"8"字轨迹拆分后由凹槽凸轮运动2个周期控制;针对小车中的凸轮轮廓、驱动轴等进行了结构设计。小车运行结果表明,该小车全程轨迹重复性良好,每圈轨迹偏移量较小,无撞桩情况发生,在桩距为350 mm时,最高可跑24圈。     

利用变心齿轮传动的无碳小车的机构创新设计

针对全国大学生工程训练综合能力竞赛命题"无碳小车"的要求,进行了创新结构设计,改变了一般齿轮定心啮合为变心啮合,导致后轮形成速度差使车体走似简谐波,从而达到转向要求。运用matlab进行了运动轨迹的模拟分析,结合工程实践,并设计制造出实物。实践表明,运行轨迹符合大赛要求,小车运行平稳,行程远,避障多。     

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。     

基于虚拟样机技术的无碳小车运动轨迹分析及转向凸轮设计

运用SolidWorks软件,对无碳小车进行建模及其装配。采用SolidWorks中的Motion插件,对虚拟样机模型进行运算仿真,迅速获取其在运行时的参数和性能指标,检验无碳小车的设计是否符合要求。此法可以为前期的产品设计及其修改提供一定的根据,并减少后期成本消耗,降低生产周期和人工消耗率。     

无碳小车的机械结构设计

探讨了小车的驱动方案,解决了小车自动绕障、平稳运行等关键问题,确定了小车使用的材料、驱动原理以及各结构参数。所设计的小车结构合理、性能优越、行驶平稳,创造了绕桩40个的记录,远远高于全国参赛队平均绕桩11个的成绩,在79支参赛队伍中取得了第一的优异成绩。     

基于RSSR机构的双8无碳小车结构设计与轨迹仿真

无碳小车是一种综合性较强的机械结构,为了解决小车轨迹难以求出解析解的问题,针对双8字小车提出了一种数值解法对小车轨迹进行仿真计算。首先建立整车模型,包括双滑轮原动机构、一级齿轮传动机构、RSSR转向机构、单轮从动差速机构与微分头微调机构。根据基本运动学关系与杆长条件建立曲柄转角与摇杆转角关系并建立整车运动的数学模型,结合微元法与数值积分求解出主动轮运行轨迹,根据三轮的几何关系求解出另外两轮的运行轨迹。基于该算法模拟了多种参数下小车运行轨迹并根据轨迹特征将其归为3类,分析了轨迹的主要影响因素并提出3种轨迹相应的调节方式,基于近似线性关系提出轨迹快速调节经验公式,以最小压力角为目标设计了小车出发定位方案。经过实验验证,该轨迹算法具有较高的准确性。     

无碳小车的机械结构设计

探讨了小车的驱动方案,解决了小车自动绕障、平稳运行等关键问题,确定了小车使用的材料、驱动原理以及各结构参数。所设计的小车结构合理、性能优越、行驶平稳,创造了绕桩40个的记录,远远高于全国参赛队平均绕桩11个的成绩,在79支参赛队伍中取得了第一的优异成绩。     

S型轨迹无碳小车运动特性研究

为研究S型轨迹无碳小车的运动特性,进而对其进行优化设计及调整。通过对利用连杆机构实现转向的S型轨迹无碳小车转向机构的运动特性进行研究,建立了曲柄转角与前轮转角的数学关系模型,并利用MATLAB对其转向机构特性进行了仿真,得到了曲柄转角和前轮转角的关系图;建立了小车运动轨迹的数学模型,得到了影响运动轨迹的参数及其规律,找到了轨迹幅值的相关量,并利用MATLAB对小车运动轨迹进行了仿真。最终得到了桩距为0.9 m、幅值为0.095 m的最优余弦轨迹,此时曲柄长度为21 mm,为S型无碳小车的设计及调整提供了理论指导。     

无碳小车S型轨迹的参数调节策略研究

为了获得无碳小车S型轨迹的参数调节策略,指导其结构设计及赛场调试过程,首先,提出了双曲柄滑块机构的转向系统设计方案;然后,分别对转向机构和传动机构进行数学分析,建立了各轮子的轨迹参数方程;最后,以单参数为变量在Matlab中进行仿真实验。结果表明,曲柄杆长、后轮半径以及传动比三项参数对S型轨迹的周期和幅值均有影响,其中,后轮半径对轨迹周期的影响较小,可将其作为轨迹周期的微调控制量;两连杆的杆长对轨迹曲率非常敏感,可将其作为轨迹曲率的粗调控制量;摇杆杆长对轨迹曲率的影响较小,可将其作为轨迹曲率的微调控制量。