基于无碳小车的多级齿轮传动系统设计

对基于无碳小车的机械系统进行了深入研究,其中主要研究设计小车和小车的多级齿轮传动系统,为设计这种小车以及增进小车的功能等类似的设计提供参考。

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。

S形轨迹无碳小车的结构设计

基于全国大学生工程训练综合能力竞赛题,对S形轨迹无碳小车的工作原理进行了分析,从动力转换机构、传动机构、行驶机构、转向机构、底盘等方面对其结构设计进行了介绍。对所设计的S形轨迹无碳小车主要参数进行了优化,并进行了运行调试。

双8字轨迹无碳小车的结构设计

针对全国大学生工程训练综合能力竞赛题要求,本文对双"8"字轨迹无碳小车的工作原理进行了分析并对其结构进行了设计,主要从能量转换机构、转向机构、传动机构、微调机构和车身结构等方面进行结构设计说明。最后通过装配调试,无碳小车能够自动绕桩按照所设计的运行轨迹行驶。

S形无碳小车的设计

为配合第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题"重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛",采用AutoCAD、Catia等三维软件,根据机械结构设计理念,通过分析计算小车的传动机构和行驶路径等问题,设计出了一种依靠重力势能驱动,行驶路线为S形的无碳小车,驱动该小车行走及转向的能量是由一质量为1 kg的标准砝码所具有的重力势能提供的,符合能量守恒定律。通过Pro/E软件对小车传动机构进行运动学仿真,没有发现该结构设计出现死点、干涉等现象,证明小车结构设计合理。

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。

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。

基于逆向分析法的双8字形无碳小车设计

为了设计能够行驶出双8字形轨迹的无碳小车,对无碳小车的工作原理进行了分析,并采用逆向分析法对无碳小车的结构进行了设计,同时应用MATLAB软件进行数据处理和轨迹仿真模拟.通过调试表明,所设计的无碳小车行驶出了双8字形轨迹,并且行驶平稳.通过设计验证了逆向分析法的优越性和无碳小车设计的合理性.

基于轨迹分析的S型无碳小车设计

基于第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求,对"S"轨迹无碳小车的工作原理进行分析,并对其结构进行了设计,主要从车架、动力转换机构、传动机构、行走机构、转向机构和微调机构等方面进行结构设计说明。利用学校工程训练中心制造该小车,通过装配调试,小车能够自动按照设计的运行轨迹绕桩行驶,且行驶平稳不易倾翻、能量传递效率较高。此外,该设计方案对其他轨迹的无碳小车设计也有一定的参考价值。

无碳小车绳轮机构的设计

对可提供4J重力势能的无碳小车的绳轮机构进行了设计.在设计中,选取定滑轮材料为尼龙,并采用控制变量法对不同材料绕绳的打滑率进行了计算,确认选择聚氯乙烯为绕绳的最佳材料.在初始条件一定的条件下,对绳轮机构的预紧力进行研究,确认预紧力不小于0.5 N时,无碳小车的打滑率最低.通过对绕绳轴直径进行分析,确认圆锥形轴在保持无碳小车平稳性方面具有优越性,并确定圆锥形轴的锥度为4°,底面直径为40 mm,高度为70 mm.

S形轨迹小车创新结构设计

S形轨迹竞赛项目是全国大学生工程训练综合能力竞赛的重要项目,比赛要求小车采用三轮结构,仅由标准1kg砝码提供动力,要求砝码下降高度在398~402mm,小车能绕桩以S形轨迹向前行走,最终成绩以小车运行距离和绕桩桩数为准。本研究探索了无碳小车的结构优化创新,主要涉及小车的转向机构、驱动机构、各部分的限位及减小无碳小车的各部分能量损失等。

S型自动循迹无碳小车的结构设计

目前的航天飞行中计划了大量的出舱活动,如国际空间站和哈勃望远镜,这些出舱活动大部分都是维修工作。舱外活动工作量很大,同时还伴随着相当大的危险。自动小车,也就是轮式机器人,最适合在那些人类无法工作的环境中工作,该技术可以广泛应用于无人驾驶机动车、无人生产线、服务机器人以及航空航天等科技领域。针对机器人深空探测这一领域,以“无碳”为出发点,采用重力势能驱动,通过机械结构的模块化和机械运动数学模型分析,设计了一种具有方向控制功能的自动避障小车。最终,对其进行了运动学仿真和实物调试,该环保无碳小车可自动绕过设置的障碍物,沿S形稳定前行。整个设计结构简单,可靠性高,实现了预期的自动循迹小车功能。

双“8”字无碳小车RSSR机构优化设计

基于RSSR机构的无碳小车的轨迹调节缺乏数据参考使得轨迹调节困难的问题,本文在对无碳小车结构方案分析的基础上,采用优化设计方法,提出了一种轨迹高重合度的无碳小车设计方法.首先,基于无碳小车结构方案,建立了小车四杆机构中杆长参数间的函数关系;其次,根据无碳小车运行轨迹的仿真结果,提出了一种轨迹重合度的评价方法;然后,以轨迹重合度最优为目标,以RSSR机构中曲柄、连杆和摇杆的长度为变量,建立了小车运行轨迹的优化模型;最后,利用等分区间法获得了曲柄、连杆和摇杆等参数值的最优组合解,并对优化前后小车运行轨迹进行对比分析,发现优化后的运行轨迹重合度明显优于优化前的运行轨迹.本文建立的轨迹高重合度的无碳小车设计方法对无碳小车的设计具有工程指导意义.