一種能走8字形軌跡的無碳小車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種能走8字形軌跡的無碳小車，包括車架和設(shè)置在車架上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其特征是：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過柔性線繩與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過軸承座固定在車架上，并通過卷筒軸與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接，還設(shè)有角度微調(diào)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)剛性連接。這種結(jié)構(gòu)的小車是利用在運(yùn)行過程中重物下落的重力勢能來驅(qū)動(dòng)小車行走，并自動(dòng)避開障礙物，使小車在行走過程中運(yùn)行平衡，轉(zhuǎn)向可靠，運(yùn)動(dòng)軌跡有一定的可調(diào)范圍，實(shí)現(xiàn)小車?yán)@8字路線行走的目的。
【專利說明】一種能走8字形軌跡的無碳小車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及小車，具體是一種能走8字形軌跡的無碳小車。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，由給定重力勢能轉(zhuǎn)換而設(shè)計(jì)一種小車，該小車的軌跡運(yùn)行要求是:小車在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺(tái)(長1525mm、寬1370mm)上，繞相距一定距離的兩個(gè)障礙沿“8”字形軌跡繞行，繞行時(shí)不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺(tái)。障礙物為直徑20mm、長200mm的2個(gè)圓棒，相距一定距離放置在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺(tái)的中線上，以小車完成8字繞行圈數(shù)的多少來綜合評(píng)定成績(如圖2所示)。 [0003]中國專利CN102266671B公開了一種“…”形行走的無碳小車，該小車是在車架上安裝驅(qū)動(dòng)部分和轉(zhuǎn)向部分，利用勢能塊下落行程中所產(chǎn)生的勢能作小車前進(jìn)動(dòng)能，使小車前行時(shí)能夠按照一定的周期性，長距離的自動(dòng)避開賽道上設(shè)置的障礙物。
[0004]中國專利CN202920979U公開了一種重力勢能驅(qū)動(dòng)行走8字型的可調(diào)控?zé)o碳小車，該小車主要由能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向引導(dǎo)機(jī)構(gòu)組成，通過調(diào)整主運(yùn)動(dòng)軸半徑和兩線圈套直徑比來控制小車轉(zhuǎn)向時(shí)機(jī)。
[0005]上述兩種結(jié)構(gòu)的小車都存在結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且難以控制小車前行時(shí)避開障礙物的不足，操作比較困難，而且加工復(fù)雜，制造成本偏高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能走8字形軌跡的無碳小車。這種結(jié)構(gòu)的小車采用圓柱凸輪來控制其轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向精度高，小車在行走過程中運(yùn)行平衡，運(yùn)動(dòng)軌跡有一定的可調(diào)范圍，實(shí)現(xiàn)小車?yán)@8字路線行走的目的。
[0007]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:
[0008]一種能走8字形軌跡的無碳小車，包括車架和設(shè)置在車架上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是:驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過柔性線繩與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過軸承座固定在車架上，并通過卷筒軸與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接，還設(shè)有角度微調(diào)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)剛性連接。
[0009]所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由支撐桿、定滑輪、勢能塊和卷筒組成。支撐桿的下端固定在小車車架上，支撐桿的形心處在小車的重心位置上，支撐桿上端安裝一定滑輪，勢能塊通過柔性線繩繞過定滑輪，拉動(dòng)卷筒，從而實(shí)現(xiàn)重力勢能向小車行走的機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。
[0010]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由卷筒軸傳動(dòng)齒輪、中間軸右齒輪、中間軸左齒輪、后輪軸齒輪、后輪軸、后輪連接組成。卷筒和卷筒軸齒輪固定在卷筒軸上，卷筒軸兩端采用深溝球軸承支撐在軸承座上，卷筒通過卷筒軸將動(dòng)力傳遞給卷筒軸右端的卷筒軸傳動(dòng)齒輪，卷筒軸傳動(dòng)齒輪與中間軸右齒輪嚙合，中間軸右齒輪緊定在中間軸上，中間軸右齒輪經(jīng)過中間軸驅(qū)動(dòng)中間軸左邊的齒輪，中間軸左邊齒輪與后輪軸齒輪嚙合，后輪軸齒輪緊固在后輪軸上，后輪安裝在后輪軸兩端，即通過兩級(jí)齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。[0011]轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)軌滑塊、端面凸輪、推桿和前輪連接組成，導(dǎo)軌滑塊安裝在軸承座上，導(dǎo)軌的一端連接推桿，推桿的底端安裝在端面凸輪的凹槽里面，推桿與凹槽之間為滾動(dòng)摩擦，導(dǎo)軌的另一端通過微調(diào)機(jī)構(gòu)與前輪相連。通過端面凸輪推動(dòng)推桿帶動(dòng)前輪擺動(dòng)來實(shí)現(xiàn)小車按預(yù)設(shè)的軌跡的行走。
[0012]所述角度微調(diào)機(jī)構(gòu)主要由微調(diào)螺母、支座、角度調(diào)整桿、滑座、前輪擺桿和前輪橫桿連接組成。微調(diào)機(jī)構(gòu)安裝在小車前輪左邊，角度調(diào)整桿通過微調(diào)螺母固定在支座上，角度調(diào)整桿與前輪擺桿相互垂直，前輪擺桿的一端與固定支座相連，前輪擺桿的另一端連接在滑座上，滑座與前輪橫桿之間采用滑動(dòng)連接，前輪橫桿與前輪轉(zhuǎn)向軸為螺紋連接。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0014]1、利用端面凸輪來控制小車轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向阻力小，轉(zhuǎn)向可靠性更高，靈敏性更好。
[0015]2、角度微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)整方式多樣，調(diào)整范圍廣。
[0016]3、小車整體結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)構(gòu)之間傳動(dòng)沒有間隙，運(yùn)行穩(wěn)定性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本無碳小車的示意圖；
[0018]圖2為乒乓球臺(tái)及障礙設(shè)置示意圖；
[0019]圖3為本無碳小車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本無碳小車行走8字形軌跡示意圖。
[0021]圖中1.車架，2.支撐桿，3.定滑輪，4.勢能塊，5.導(dǎo)軌滑塊，6.卷筒，7.卷筒軸，
8.端面凸輪，9.推桿，10.前輪，11.卷筒軸齒輪，12.中間軸右齒輪，13.中間軸左齒輪，14.后輪軸齒輪，15.后輪軸，16.后輪，17.微調(diào)螺母，18.角度調(diào)整桿，19.前輪擺桿，20.前輪橫桿。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型公開一種能走8字形軌跡的無碳小車，主體由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和角度微調(diào)機(jī)構(gòu)組成，包括車架1，支撐桿2，定滑輪3，勢能塊4，導(dǎo)軌滑塊5，卷筒6，卷筒軸7，端面凸輪8，推桿9，前輪10，卷筒軸齒輪11，中間軸右齒輪12，中間軸左齒輪13，后輪軸齒輪14，后輪軸15，后輪16，微調(diào)螺母17，角度調(diào)整桿18，前輪擺桿19，前輪橫桿20。所述支撐桿2固定在車架I上，支撐桿2上設(shè)有定滑輪3，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由卷筒6和定滑輪3配合柔性線繩組成。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由卷筒軸齒輪11與中間軸右齒輪12相嚙合，中間軸左齒輪13與后輪軸齒輪14嚙合，后輪軸齒輪14通過后輪軸15帶動(dòng)后輪16轉(zhuǎn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由端面凸輪8推動(dòng)推桿9，推桿9與導(dǎo)軌滑塊5相連，通過導(dǎo)軌的來回運(yùn)動(dòng)控制前輪10轉(zhuǎn)向。所述角度微調(diào)機(jī)構(gòu)通過微調(diào)螺母17和角度調(diào)整桿18配合前輪擺桿19與前輪橫桿20實(shí)現(xiàn)。
[0023]小車運(yùn)行時(shí)，勢能塊沿著支撐桿2下落，下落過程中拉動(dòng)柔性線繩，柔性線繩繞過定滑輪3帶動(dòng)卷筒6轉(zhuǎn)動(dòng)，卷筒6通過兩級(jí)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)后輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，小車前行。同時(shí)，卷筒6帶動(dòng)卷筒軸7左端的端面凸輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，端面凸輪8推動(dòng)推桿9來回移動(dòng)，推桿9經(jīng)過導(dǎo)軌滑塊5帶動(dòng)前輪10周期性擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)小車的8字型行走。
【權(quán)利要求】
1.一種能走8字形軌跡的無碳小車，包括車架和設(shè)置在車架上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其特征是:驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過柔性線繩與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過軸承座固定在車架上，并通過卷筒軸與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接，在車架前輪左邊設(shè)有的角度微調(diào)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)剛性連接； 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滑塊、端面凸輪、推桿和前輪組成，導(dǎo)軌滑塊與軸承座連接，導(dǎo)軌的一端與推桿連接，另一端通過角度微調(diào)機(jī)構(gòu)與前輪相連，推桿底端與端面凸輪的凹槽卡接； 角度微調(diào)機(jī)構(gòu)主要由微調(diào)螺母、支座、角度調(diào)整桿、滑座、前輪擺桿和前輪橫桿組成，角度調(diào)整桿通過微調(diào)螺母固定在支座上，前輪擺桿的一端與固定支座相連，另一端與滑座連接，滑座與前輪橫桿連接，前輪橫桿與前輪轉(zhuǎn)向軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳小車，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由支撐桿、定滑輪、勢能塊和卷筒組成，支撐桿的下端固定在小車車架上，支撐桿的形心處在小車的重心位置上，支撐桿上端安裝一定滑輪，勢能塊通過柔性線繩、定滑輪與卷筒連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳小車，其特征是:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由卷筒、卷筒軸齒輪、中間軸右齒輪、中間軸左齒輪、后輪軸齒輪、后輪軸、后輪組成，卷筒和卷筒軸齒輪固定在卷筒軸上，卷筒軸兩端通過深溝球軸承支撐在軸承座上，卷筒通過卷筒軸與卷筒軸右端的卷筒軸齒輪連接，卷筒軸齒輪與中間軸右齒輪嚙合，中間軸右齒輪通過中間軸與中間軸左齒輪嚙合，中間軸左齒輪與后輪軸齒輪嚙合，后輪軸齒輪固定在后輪軸上，后輪安裝在后輪軸兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳小車，其特征是:所述推桿與凹槽之間為滾動(dòng)摩擦。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳小車，其特征是:所述角度調(diào)整桿與前輪擺桿相互垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無碳小車，其特征是:所述滑座與前輪橫桿之間為滑動(dòng)連接，前輪橫桿與前輪轉(zhuǎn)向軸為螺紋連接。
【文檔編號(hào)】A63H17/26GK203408467SQ201320400204
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】魏德強(qiáng), 盧健 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)