專利名稱：一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及到自動(dòng)避障小車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體是一種通過凸輪來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向的小車。
背景技術(shù)：
一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)的具有方向控制功能的自行小車與全國(guó)大賽一致，為重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)的三輪無碳小車避障行走。要求給定一重力勢(shì)能，小車可將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，作為前行驅(qū)動(dòng)力。該自行小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)避開賽道上設(shè)置的障礙物(每間隔1米，放置一個(gè)直徑20mm、高200mm的彈性障礙圓棒)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型在于提供一種轉(zhuǎn)向平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量利用率高、成本低、節(jié)能環(huán)保的重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車。是通過以下內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)的一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車，包括前輪、后輪、車架、傳動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由兩個(gè)凸輪呈180°對(duì)稱分布，前輪兩側(cè)通過前輪軸裝有兩個(gè)半徑相同的側(cè)輪，凸輪始終與側(cè)輪保持接觸，傳動(dòng)輪固定在凸輪軸上，通過皮帶與后輪軸相連，后輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)轉(zhuǎn)向；還包括能量轉(zhuǎn)換裝置，重塊的重力勢(shì)能為整車提供能量。重塊通過線與后輪軸相連，重塊下落帶動(dòng)后輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)小車前行。與其它方案比較，本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)在于1、采用重塊下落直接帶動(dòng)后輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，省去了中間的機(jī)械傳動(dòng)系、變速系等結(jié)構(gòu)，從而使得能量利用率提高；2、采用凸輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的方式，比較其它方式，省去了中間齒輪傳動(dòng)等裝置，使得系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單可靠；3、采用凸輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的方式，核心部件凸輪可以用有機(jī)玻璃通過線切割得到，使得整車成本降低；4、采用凸輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的方式，由于兩個(gè)凸輪呈180°對(duì)稱分布，使得小車轉(zhuǎn)向平穩(wěn)。

圖1是重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仰視圖。
具體實(shí)施方式
圖1 :1、凸輪；2、前輪；3、側(cè)輪。圖2 :1、凸輪；2、凸輪軸；3、前輪軸；4、側(cè)輪；5、前輪；6、側(cè)輪；7、傳動(dòng)輪；8、凸輪。參照?qǐng)D1為本實(shí)用新型所述一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一種實(shí)施方式，圖中為小車直線行駛時(shí)凸輪1與側(cè)輪3的位置分布，令一凸輪則與凸輪1呈180° 對(duì)稱分布； 參照?qǐng)D2為本實(shí)用新型所述一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)施方式的仰視圖，凸輪1、凸輪8和傳動(dòng)輪7固定在凸輪軸2上，側(cè)輪4、側(cè)輪6和前輪 5固定在前輪軸3上。傳動(dòng)輪7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)凸輪軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪1和凸輪8分別以不同的半徑與側(cè)輪4和側(cè)輪6接觸，當(dāng)凸輪1的接觸半徑大于凸輪8的接觸半徑時(shí)，小車右轉(zhuǎn)，當(dāng)凸輪8的接觸半徑大于凸輪1的接觸半徑時(shí)，小車左轉(zhuǎn)，小車在前行中周期的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向，避開障礙物。
權(quán)利要求1.一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車，包括前輪、后輪、車架、傳動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其特征在于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由兩個(gè)凸輪呈180°對(duì)稱分布，凸輪始終與側(cè)輪保持接觸；還包括能量轉(zhuǎn)換裝置，重塊的重力勢(shì)能為整車提供能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車，其特征在于前輪兩側(cè)增加了兩個(gè)側(cè)輪。
專利摘要一種重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車，屬于自動(dòng)避障小車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其主要特征在于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的兩個(gè)凸輪呈180°對(duì)稱分布，并始終與側(cè)輪保持接觸，傳動(dòng)輪固定在凸輪軸上，由后輪軸驅(qū)動(dòng)；還包括能量轉(zhuǎn)換裝置，重塊的重力勢(shì)能為整車提供能量。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于提供一種轉(zhuǎn)向平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量利用率高、成本低、節(jié)能環(huán)保的重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)避障小車。
文檔編號(hào)G05D1/02GK201993645SQ20102068573
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者張為春, 杜以英, 黃杰 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)