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。     

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。     

循环绕行避障运载小车的转向控制系统设计

以全国大学生工程训练综合能力竞赛中往复式循环绕行避障运载小车运行轨迹需求为研究背景,创新地提出了以具有可变式拨盘槽轮机构为核心设计的车辆转向控制系统。该设计可通过槽轮机构中的可变拨盘,同时配合转向控制系统中的转角幅度微调机构,来快速匹配车辆绕行障碍物数量以及距离的运行轨迹变更需求,最终为实现微型车辆循环绕行避障运动提供有效解决方案。     

基于不完全齿轮齿条转向的避障小车研究

设计了一种以不完全齿轮和齿条啮合来控制转向的避障小车。小车在前行过程中能自动避开相隔一定距离的障碍物。该小车由转向系统、传动系统和车架等组成。转向系统由两个不完全齿轮与齿条啮合驱动转向轮转向;传动系统由齿轮机构组成。实践表明该避障小车的设计是合理可行的。     

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。     

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。     

基于光电传感器的智能小车自动寻迹控制系统

在智能车自动寻迹系统中,自动寻线、避障及速度控制是智能车自动寻迹控制的基本功能。用于检测路径引导线的光电传感器阵列采用发光二极管和光敏电阻制作,检测车速和障碍物的功能则采用反射式红外光电传感器FS-359F实现,采用单片机STC12C5A60S2作为控制器,通过PWM控制方式对驱动电机进行调速,并根据路面和车速信息进行转向控制。试验表明,采用上述光电传感器的智能小车寻迹控制系统实现了智能小车沿路径引导线自动避障行驶。系统体积小、成本低、性能稳定可靠。     

基于工程训练的惯性避障小车设计

针对大学生工程训练综合能力竞赛中对惯性避障小车设计的要求,依据机械原理、机械设计及单片机的基本知识,选择合理的车体结构及单片机电路元件,设计出一款无动力惯性滑行的避障小车。通过Solid Works motion仿真分析和多次实车调试:设计的小车结构简单、程序稳定、性能良好,符合竞赛要求。     

一种可自动跟随手机行走的小车

设计了一种可自动避障并且可以自动跟随主人行走的小车。该小车通过蓝牙与安装APP的安卓手机连接,当APP软件获得手机的电子磁罗盘方位信息后,通过蓝牙将信息发送出去。小车蓝牙接收到手机方位信息再与自身携带的电子磁罗盘方位信息比较,经过算法处理,控制小车的转向角度和行走速度,从而实现小车跟随手机移动的功能。     

一种基于转向放大机构势能小车的设计与研究

根据第九届上海市大学生工程训练综合能力竞赛"势能驱动车"命题的要求,设计了一种将重锤的重力势能转化为小车动能且方向自动控制的"8字S"形势能小车。首先,根据赛道尺寸和障碍物位置要求,优化设计出小车运行的最佳行驶轨迹,并确定了小车的整体结构尺寸及齿轮机构的传动比;采用"三点画圆"的方法,计算出凸轮的轮廓,通过转向放大机构实现小车的转向功能;对小车各部件进行三维建模、装配,利用ADAMS对转向机构单独仿真,采用Solid Works中的motion功能进行轨迹仿真。在仿真取得满意的结果后,对小车进行加工、装配、调试。经过市赛的实践检验,验证了势能小车设计的相对合理性。     

S型变桩距无碳小车设计及优化分析

针对“全国大学生工程训练综合能力竞赛”,设计一种满足S型赛道且符合比赛要求的小车.为满足小车的运动轨迹对称性及易于调节性,转向机构采用曲柄摇杆机构.从小车机械设计部分的总传动比、传动机构、转向机构、微调机构的选择及各个参数的确定等方面展开论述;利用MATLAB对轨迹进行优化分析.结果 证明,小车能够按照预期设想实现变桩距且符合赛制的行驶路线要求.     

基于MATLAB对8字S型无碳小车的设计

基于全国大学生工程训练大赛中无碳小车的要求,提出并设计一种绿色的行驶方法,以重力势能带动小车进行8字S型轨迹的运动.为实现避障功能,选用凸轮推杆机构来控制小车前进方向,凸轮采用MATLAB模拟仿真进行设计,从而完成小车按照规定路线行驶的任务.因赛道轨迹为8字S形状,赛道总行程较大,所以此方案设计对齿轮传动进行设计优化,...     

太阳能自驱式避障小车控制系统设计

随着经济的飞速发展,石油的需求量越来越大,而石油是不可再生资源,且存在环境污染等问题。太阳能无疑是理想的替代能源。设计了以太阳能作为动力的智能自驱式避障小车模型,以单片机作为核心控制系统,通过传感器接收环境信号,进而控制步进电机转向,实现小车的自动行驶和转向。模型中太阳能电池板具有自动转向功能,保证能量的最大供给。为下一步行驶试验提供理论支持。     

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。     

基于蓝牙控制技术的智能小车控制系统设计

利用STC89C52单片机,通过Keil uVision4编程实现对智能小车的控制。该智能小车控制系统采用红外循迹传感器自动循迹,利用超声波避障和红外避障传感器共同完成避障,并自动前进、后退、左转、右转,且通过手机蓝牙APP实现对智能小车的控制,为汽车无线远程控制的设计提供了参考。     

基于单片机的自动寻迹避障小车设计

为了使小车自动沿规定路径行驶,并且能够自动避障,系统以AT89C52单片机为控制核心,采用红外对管ST188作为寻迹模块。为了小车能够更好的避障,在小车的前、左、右3个方向上安装了3个HC-SR04超声波模块来探测障碍物距离,单片机输出的PWM波驱动模块L298N来控制小车的速度及转向,设计了一种自动避障小车。     

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SPCE061A的AGV控制系统研制

介绍了基于SPCE061A单片机开发的AGV控制系统各模块硬件组成,并给出相关软件设计.借助该控制系统,AGV实现了寻迹行走、自动转向避障、语音识别及发音等功能.实践表明,小车运行平稳、可靠.     

“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。