打卡“长征”路线的重力势能车轨迹设计及仿真

根据第八届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,设计并制造了一种将重力势能转化为机械能并能实现打卡“长征”路线的重力势能车。运用NX12.0设计小车运行轨道;为保证行走轨迹的重复性和打卡的准确性,创新地运用NX12.0的贝塞尔曲线绘制长征路线轨迹的拟合曲线。利用MATLAB对拟合曲线进行优化与仿真,从而获得满足设计要求的理论凸轮轮廓。为保证小车结构设计的合理性和运行轨迹的准确性,利用SolidWorks对无碳小车进行整体结构设计与分析,运用Motion对小车进行运动仿真,最终完成实物样机的加工制作并进行调试。利用三维扫描仪对调试修正后的凸轮进行三维逆向建模,最终获得满足设计要求的实际凸轮轮廓,对装有逆向建模凸轮的小车进行运行调试,运行结果表明:无需再对三维逆向建模的凸轮进行调试修正,小车就能打卡所有轨迹点且行走轨迹重复性好;文中所提供的轨迹仿真及设计方法正确可靠、适用性广,对此类工程竞赛及其他装置的设计开发具有较大工程指导意义。