[发明专利]以重力势能驱动的可行走S形路线的小车

说明书

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，特别是涉及一种以重力势能驱动的可行走S形路线的小车。 

背景技术

目前全国大学生工程能力综合竞赛中出现多种形式的可越障无碳小车，无碳小车要求做成三轮车的形式，能够按S形的轨迹前进，并以小车前行的距离和成功绕障的数量来综合评定成绩。此过程对小车的设计和加工有着严格的要求，特别是小车的转向机构，并且要在短时间内进行拆解并重新组装，且能够精准地控制小车的行驶轨迹。目前，参赛的多数小车是通过差速器进行驱动，且通过端面凸轮的形状控制小车方向，此方案的缺点是加工成本高，并且其轨迹半径是通过调节杆的长短进行调节，因此操作复杂，而且不易控制。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够按照一定的周期性长距离自动避开赛道上设置的障碍物，同时具有可调节性，因此能够适应赛道上障碍物间距改变的以重力势能驱动的可行走S形路线的小车。 

为了达到上述目的，本发明提供的以重力势能驱动的可行走S形路线的小车由车体部分、转向机构和驱动机构组成；其中车体部分由小车底板、驱动轴支架、前叉安装架、重物支架和重物支架安装架组成，小车底板的前部向上倾斜形成；重物支架安装架安装在小车底板中部两侧，驱动轴支架安装在小车底板后部两侧，前叉安 装架设置在小车底板前部；重物支架由两块钣金件弯板组成，上端固定在一块横板上，下端连接在重物支架安装架上；驱动机构由驱动轴、锁紧螺套、固定轴、左驱动轮、右驱动轮、驱动齿轮、前轮、重物、前车叉、比例定滑轮和两根线绳组成；其中前车叉安装在前叉安装架上，前轮则安装在前车叉上；固定轴水平安装在重物支架上端，并且其上安装有比例定滑轮；比例定滑轮由一体形成且并排设置的大径轮和小径轮组成；驱动轴水平安装在驱动轴支架的上部，左侧安装有驱动齿轮，中间部位形成有圆锥形的绕线槽，右侧安装有锁紧螺套；左驱动轮和右驱动轮利用单向轴承安装在驱动轴的两端；一根线绳的一端固定有重物，另一端绕过比例定滑轮的小径轮后锁定在该轮外部边缘的孔中；另一根线绳的一端绕过比例定滑轮上的大径轮后锁定在该轮外部边缘的孔中，另一端绕过驱动轴上锥形绕线槽后固定在锁紧螺套上；所述的转向机构由从动齿轮、连杆和前车叉摆杆组成；从动齿轮的中部安装在重物支架安装架左侧面上，并且与驱动齿轮相啮合；从动齿轮上沿径向形成一条槽，用来固定连杆一端的万向轴承，同时能够调整连杆随从动齿轮转动的半径，连杆的另一端通过万向轴承与前车叉摆杆外端相连，而前车叉摆杆的另一端则安装在前车叉上。 

所述的以重力势能驱动的可行走S形路线的小车还设有与其配套使用的启动组件，启动组件由T形基准板和L形起车板组成；其中T形基准板的下端铰接在L形起车板的垂直边前端上部。 

本发明提供的以重力势能驱动的可行走S形路线的小车具有以下优点：1.小车底板距离地面只有5mm，整车重心降到最低,有利于车的稳定性；2.小车起动由启动模块辅助确定起动角度和初始位置，可以精确控制小车的行驶方向，使小车按照特定的运动轨迹和 范围行驶；3.可利用调节连杆长度的方法来准确改变前轮转角，从而方便调试小车；4.驱动轴上的锥形绕线槽可以改变小车在运行过程中对不同力矩的要求，即起车时力矩要求大，运行过程中力矩要求小,从而避免小车一路加速的情形；5.本装置结构简单，操作方便，成本低廉，行走距离较长，可以达到30米以上；6.改变连杆一端在从动齿轮上的径向位置可以改变小车运动周期，从而适应不同障碍物间距。 

附图说明

图1为本发明提供的以重力势能驱动的可行走S形路线的小车结构立体图。 

图2为图1示出的小车上转向机构和驱动机构部分结构示意图。 

图3为图1示出的小车上车体部分结构示意图。 

图4为图1示出的小车上比例定滑轮结构示意图。 

图5为图1示出的小车上从动齿轮结构示意图。 

图6为图1示出的小车上驱动轴结构示意图。 

图7和图8分别为与图1示出的小车相配套使用的启动组件结构示意图。 

图9为图1示出的小车行车路线示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的以重力势能驱动的可行走S形路线的小车进行详细说明。