本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)碳小車。

背景技術(shù)：

無(wú)碳小車是以重力勢(shì)能為唯一能量的，具有連續(xù)避障功能的三輪小車，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無(wú)碳，小車采用的擺桿機(jī)構(gòu)一般為柔性繩索，小車控制轉(zhuǎn)彎更省力，躲避障礙物的周期更容易實(shí)現(xiàn)與控制，但是傳統(tǒng)的無(wú)碳小車大多為針對(duì)某一特殊地形，行走某一固定線路的純機(jī)械結(jié)構(gòu)，其功能較為單一，智能化程度較低，適應(yīng)能力較差。

因此，如何提供一種無(wú)碳小車，能夠適應(yīng)多種路況并自動(dòng)規(guī)避障礙，實(shí)現(xiàn)智能型自控行走，有效提升其智能化程度和適應(yīng)能力是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)碳小車，能夠適應(yīng)多種路況并自動(dòng)規(guī)避障礙，實(shí)現(xiàn)智能型自控行走，有效提升其智能化程度和適應(yīng)能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種無(wú)碳小車，包括與重物連接的繞線輪，和與所述繞線輪固定連接的繞線軸，還包括，

控制器；

角度傳感器，用于檢測(cè)車身與地面夾角；

變速機(jī)構(gòu)，所述變速機(jī)構(gòu)包括與所述繞線軸固定連接的高速主動(dòng)齒輪和低速主動(dòng)齒輪，所述高速主動(dòng)齒輪與可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在傳動(dòng)軸上的高速?gòu)膭?dòng)齒輪相嚙合，所述低速主動(dòng)齒輪與可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述傳動(dòng)軸上低速?gòu)膭?dòng)齒輪相嚙合；

所述高速?gòu)膭?dòng)齒輪和所述低速?gòu)膭?dòng)齒輪之間還設(shè)置有與所述傳動(dòng)軸連接的離合器，所述離合器包括設(shè)置于所述高速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第一固定部分和設(shè)置于所述低速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第二固定部分，以及設(shè)置于所述第一固定部分和所述第二固定部分之間的滑動(dòng)部分，所述滑動(dòng)部分能夠分別與所述第一固定部分，或者所述第二固定部分相配合；

所述控制器根據(jù)所述角度傳感器所檢測(cè)到的角度，控制換擋舵機(jī)帶動(dòng)所述滑動(dòng)部分與所述第一固定部分，或者所述第二固定部分配合。

優(yōu)選的，當(dāng)所述角度傳感器檢測(cè)到所述車身與所述地面的夾角為0時(shí)，所述控制器控制所述滑動(dòng)部分與所述第一固定部分相配合；

當(dāng)所述角度傳感器檢測(cè)到所述車身與所述地面的夾角為正角時(shí)，所述控制器控制所述滑動(dòng)部分與所述第二固定部分相配合；

當(dāng)所述角度傳感器檢測(cè)到所述車身與所述地面的夾角為負(fù)角時(shí)，所述控制器控制所述滑動(dòng)部分分別與所述第一固定部分和所述第二固定部分相配合。

優(yōu)選的，所述離合器為牙嵌式離合器。

優(yōu)選的，還包括用于控制前車輪轉(zhuǎn)向的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)，和與所述前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)相連的轉(zhuǎn)向連桿，所述轉(zhuǎn)向連桿通過前輪軸與轉(zhuǎn)向前輪相連。

優(yōu)選的，還包括設(shè)置在前車身正前方的第一光電傳感器，以及設(shè)置在所述前車身的兩側(cè)的第二光電傳感器和第三光電傳感器，且所述第一光電傳感器與所述第二光電傳感器和所述第三光電光感器的夾角均為60-80度。

優(yōu)選的，還包括設(shè)置在后車身的第四傳感器和第五傳感器，且所述第四傳感器與所述第五傳感器設(shè)置在所述后車身的兩側(cè)且靠近前端。

優(yōu)選的，還包括底板，所述底板由鋁合金材質(zhì)制成。

優(yōu)選的，還包括為所述無(wú)碳小車的整車車身提供電源的電池組。

由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所公開的無(wú)碳小車，包括與重物連接的繞線輪，和與繞線輪固定連接的繞線軸，還包括控制器；角度傳感器，用于檢測(cè)車身與地面夾角；變速機(jī)構(gòu)，變速機(jī)構(gòu)包括與所述繞線軸固定連接的高速主動(dòng)齒輪和低速主動(dòng)齒輪，高速主動(dòng)齒輪與可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在傳動(dòng)軸上的高速?gòu)膭?dòng)齒輪相嚙合，低速主動(dòng)齒輪與可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在傳動(dòng)軸上低速?gòu)膭?dòng)齒輪相嚙合；高速?gòu)膭?dòng)齒輪和低速?gòu)膭?dòng)齒輪之間還設(shè)置有與傳動(dòng)軸連接的離合器，離合器包括設(shè)置于高速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第一固定部分和設(shè)置于低速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第二固定部分，以及設(shè)置于第一固定部分和第二固定部分之間的滑動(dòng)部分，滑動(dòng)部分能夠分別與第一固定部分，或者第二固定部分相配合；

控制器根據(jù)角度傳感器所檢測(cè)到的角度，控制換擋舵機(jī)帶動(dòng)滑動(dòng)部分與第一固定部分，或者第二固定部分配合。

首先，角度傳感器時(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)碳小車的車身與地面的夾角，通過檢測(cè)車身與底面的夾角，判斷無(wú)碳小車所處的路況，將信息傳輸給控制器，控制器控制離合器的滑動(dòng)部分與設(shè)置于高速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第一固定部分相配合；或者控制器控制離合器的滑動(dòng)部分與設(shè)置于低速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第二固定部分相配合；或者控制器控制離合器的滑動(dòng)部分分別與設(shè)置于高速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第一固定部分和設(shè)置于低速?gòu)膭?dòng)齒輪上的第二固定部分同時(shí)配合，以此適應(yīng)不同的路況，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)碳小車的智能型自控行走。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中所公開的無(wú)碳小車的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中所公開的無(wú)碳小車的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中所公開的無(wú)碳小車的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，各部件的名稱如下：

1-重物，2-繞線輪，3-繞線軸，4-傳動(dòng)軸，5-高速齒輪組，51-高速主動(dòng)齒輪，52-高速?gòu)膭?dòng)齒輪，6-低速齒輪組，61-低速主動(dòng)齒輪，62-低速?gòu)膭?dòng)齒輪，7-離合器，71-第一固定部分，72-第二固定部分，73-滑動(dòng)部分，8-換擋舵機(jī)，9-前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，91-前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)，92-轉(zhuǎn)向連桿，93-前輪軸，94-轉(zhuǎn)向前輪，10-角度傳感器，11-底板，12-后車輪。

具體實(shí)施方式

有鑒于此，本發(fā)明的核心在于提供一種無(wú)碳小車，能夠適應(yīng)多種路況，從而實(shí)現(xiàn)智能型自控行走。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明實(shí)施例所公開的無(wú)碳小車，包括與重物1連接的繞線輪2，和與繞線輪2固定連接的繞線軸3，還包括控制器；角度傳感器10，用于檢測(cè)車身與地面夾角；變速機(jī)構(gòu)，變速機(jī)構(gòu)包括與所述繞線軸3固定連接的高速主動(dòng)齒輪51和低速主動(dòng)齒輪61，高速主動(dòng)齒輪51與可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在傳動(dòng)軸4上的高速?gòu)膭?dòng)齒輪52相嚙合，低速主動(dòng)齒輪61與可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在傳動(dòng)軸4上低速?gòu)膭?dòng)齒輪62相嚙合；高速?gòu)膭?dòng)齒輪52和低速?gòu)膭?dòng)齒輪62之間還設(shè)置有與傳動(dòng)軸4連接的離合器7，離合器7包括設(shè)置于高速?gòu)膭?dòng)齒輪52上的第一固定部分71和設(shè)置于低速?gòu)膭?dòng)齒輪62上的第二固定部分72，以及設(shè)置于第一固定部分71和第二固定部分72之間的滑動(dòng)部分73，滑動(dòng)部分73能夠分別與第一固定部分71，或者第二固定部分72相配合；

控制器根據(jù)角度傳感器10所檢測(cè)到的角度，控制換擋舵機(jī)8帶動(dòng)離合器7的滑動(dòng)部分73與第一固定部分71，或者第二固定部分72配合。

首先，角度傳感器10時(shí)時(shí)檢測(cè)無(wú)碳小車的車身與地面的夾角，通過檢測(cè)車身與底面的夾角，判斷無(wú)碳小車所處的路況，將信息傳輸給控制器，控制器控制離合器7的滑動(dòng)部分73與設(shè)置于高速?gòu)膭?dòng)齒輪52上的第一固定部分71相配合；或者控制器控制離合器7的滑動(dòng)部分73與設(shè)置于低速?gòu)膭?dòng)齒輪53上的第二固定部分72相配合；或者控制器控制離合器7的滑動(dòng)部分73分別與設(shè)置于高速?gòu)膭?dòng)齒輪52上的第一固定部分71和設(shè)置于低速?gòu)膭?dòng)齒輪53上的第二固定部分72相配合，以此適應(yīng)不同的路況，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)碳小車的智能型自控行走。

需要說明的是，當(dāng)角度傳感器10檢測(cè)到車身與地面的夾角為0時(shí)，無(wú)碳小車處于平地上行走，控制器控制離合器7的滑動(dòng)部分73與第一固定部分71相配合，無(wú)碳小車實(shí)現(xiàn)快速行走；

當(dāng)角度傳感器10檢測(cè)到車身與地面的夾角為正角時(shí)，無(wú)碳小車實(shí)現(xiàn)上坡行走，控制器控制離合器7的滑動(dòng)部分73與第二固定部分72相配合，實(shí)現(xiàn)慢速行走；

當(dāng)角度傳感器10檢測(cè)到車身與地面的夾角為負(fù)角時(shí)，無(wú)碳小車處于下坡行走，控制器控制離合器7的滑動(dòng)部分73分別與第一固定部分71和第二固定部分72相配合，無(wú)碳小車依靠自身重力和慣性行走，實(shí)現(xiàn)下坡。

需要說明的是，高速主動(dòng)齒輪51和高速?gòu)膭?dòng)齒輪52的傳動(dòng)比為4:1，低速主動(dòng)齒輪61和低速?gòu)膭?dòng)齒輪62的傳動(dòng)比為1:4。

需要解釋的是，離合器7為牙嵌式離合器。

進(jìn)一步的，還包括用于控制前車輪轉(zhuǎn)向的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)9，需要說明的是，前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)9包括前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)91，和與前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)91相連的轉(zhuǎn)向連桿92，轉(zhuǎn)向連桿92通過前輪軸93與轉(zhuǎn)向前輪94相連。當(dāng)無(wú)碳小車需要轉(zhuǎn)向時(shí)，控制器控制前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)91轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向連桿92轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過前輪軸93帶動(dòng)轉(zhuǎn)向前輪94轉(zhuǎn)過一定角度，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)碳小車的轉(zhuǎn)向。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在前車身正前方的第一光電傳感器，以及設(shè)置在前車身的兩側(cè)的第二光電傳感器和第三光電傳感器，且第一光電傳感器與第二光電傳感器和第三光電光感器的夾角均為60-80度。首先第一傳感器檢測(cè)前方是否有障礙物，如果沒有障礙物，繼續(xù)直線前行，如果有障礙物，第二光電傳感器和第三光電傳感器繼續(xù)檢測(cè)前方是否有障礙物，檢測(cè)完畢后，控制器控制前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)91朝向無(wú)障礙物的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)向前輪94轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度后繼續(xù)前行。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在后車身的第四傳感器和第五傳感器，且所述第四傳感器與所述第五傳感器設(shè)置在后車身的兩側(cè)且靠近前端。第四傳感器和第五傳感器檢測(cè)車身與兩邊圍欄之間的距離，確保小車走在中線位置上。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例所公開的無(wú)碳小車，還包括底板11，底板由鋁合金材質(zhì)制成，

本發(fā)明實(shí)施例所公開的無(wú)碳小車，還包括為無(wú)碳小車的整車車身提供電源的電池組。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。