基于ADAMS的势能驱动车凸轮设计

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛的命题要求,介绍一种逆向设计凸轮的方法,采用凸轮控制齿轮齿条机构实现势能驱动车转向功能。设计势能驱动车前轮理论轨迹,对势能驱动车的传动机构和转向机构进行分析设计并确定进行。采用ADAMS建立的势能驱动车转向机构模型,通过规划前轮运动轨迹计算前轮转向所需角度,反推出齿轮齿条与凸轮接触点的位置关系,间接得到理论轮廓,进而通过UG包络处理得到实际轮廓。通过实物模型的制作与运行,势能驱动车全程轨迹重合度较好,验证了此方法的合理性。

一种圆柱凸轮转向的“S环形”势能驱动车设计

根据“S环”型轨迹要求自动变距绕桩行走,构造出势能驱动车行走迹线方程,采用圆柱凸轮控制转向,建立势能驱动车转向机构数学模型,确定各参数与势能驱动车行驶轨迹之间的关系。制作势能驱动车,通过实际赛道运行验证了圆柱凸轮转向机构设计的合理性和可靠性。

一种重力势能驱动小车的设计与实现

结合大学生工程训练综合能力竞赛要求,开发了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车。该小车能按"S"轨迹自动行走并依次绕过赛道上设置的等间距障碍物,还能通过简单调节结构参数,适应障碍物的间距变化。通过对小车的机械系统进行精心设计和详细分析,从小车结构、装配以及调试等方面探讨了如何提高小车的运行精度以及稳定性等问题。实验结果表明:小车结构简单、运行平稳、轨迹准确,可较好地实现"S"轨迹自行越障功能,对此类小车的设计和工作性能提高有一定的参考价值。

基于重力势能环形驱动车的结构设计

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求,设计了一种以重力势能为唯一能量、具有连续避障功能的重力势能环形驱动车。在设计过程中,采用点集拟合方式,利用SolidWorks生成凸轮,再基于SolidWorks Motion仿真形成的轨迹来优化凸轮,由凸轮推杆机构控制小车转向行驶;通过齿轮机构放大传动比,增大势能驱动车行程;最后制作出样车,调试验证行驶轨迹。该设计获得了湖北省一等奖,响应了国家科技发展战略,实现了真正意义上的无碳。

依托工程实践与创新能力竞赛的大学生工程素质教育

针对大学生工程实践与创新能力大赛,将工程训练综合竞赛和素质教育建设相结合,推动学生的工程素质培养。以大赛为导向,深入而全面地执行“做学融合”工程训练的基本教学理念。在交互式教学中,实施问题分析与探索式教育教学模式,并将学科竞赛与工程实践环节相互融合,探索全周期实践创新教学模式,能够为学生综合能力的提升创造条件,逐渐培养学生的创新精神与实践能力。此项赛事的实践显著提升了学生的工程素质,是一种有效提高人才培育质量的积极探索。

智能避障无碳小车

根据工程中培养大学生综合能力培养的要求，一种自行小车用Arduino控制功能的重力势能驱动的开发。该小车可以实现自动行走并避过场地上的障碍物，还能通过改变程序中参数达到应对不同间距障碍物的简单调节效果，适应障碍物的变化。通过对小车的结构设计优化，通过赛道模型建立，规划路线，通过使用编码器确定小车行走的路程，使用算法实现避障的功能。对此类比赛具有一定的参考价值。