基于四杆机构的“双8字”无碳小车设计和仿真

针对工程实训大赛中"双8字"轨迹赛道组,本文设计了一种基于四杆机构的"双8字"无碳小车,详细介绍了动力转换机构、转向机构、动力传动机构、微调机构的设计过程,对小车后期的实验仿真过程中出现的问题进行了总结分析。基于四杆机构的"双8字"无碳小车具有较高的运行精度,同时也具有良好的调试性能,实验表明小车最多可完成26个"双8字"轨迹,验证了该设计的合理性。     

"双8"字无碳小车的设计与分析

依据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,设计了一种仅由重力势能驱动,基于凸轮结构的"双8"字无碳小车。为保证小车按照预定轨迹行走,对小车的传动机构和转矩进行了设计,并进行了创新。     

基于圆柱凸轮机构的“双8字”型无碳小车的设计

作者选取圆柱凸轮机构作为导向机构,制作了一款无碳小车。通过推导出凸轮推程的包覆轮廓展开图解析式,结合Solidworks软件的草图画图技巧和"包覆"功能,设计出圆柱凸轮,并将此软件进行模拟仿真和凸轮的优化调节。最终,使该小车实现了竞赛要求的"双8字"型轨迹的行走,验证了该设计方式的可行性。     

基于凸轮的“双八字”无碳小车结构设计与优化

当今世界经济迅速发展,工业大国众多,环境问题越来越严重,私家车成为每家每户必备的出行工具,带来的问题是能源的衰竭和环境污染问题的加剧。汽车尾气是污染的源头。基于此,无碳小车的研究和发展对环境保护和能源衰竭问题具有重要意义。笔者根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求设计一辆利用重力势能驱动小车进行"双八字"避障的无碳小车,小车的前进和转向所需要的全部动力都来源于重力势能转化为动能,为了让小车按照大赛预期的轨迹行走,小车的传动结构和转向机构设计如下并利用Soldworks对小车进行三维建模,作为"双八字"无碳小车技术指导。     

基于曲柄滑块机构的S形无碳小车的优化设计方案

为满足第五届全国大学生工程训练综合能力的命题要求,针对无碳小车采用曲柄摇杆机构出现的机构悬空,引起运动的不确定性的缺陷,提出了基于曲柄滑块的转向机构的优化设计以及参数设计方案,并采用MATLAB软件编程,对小车行驶轨迹进行了检验。同时,还在无碳小车的绕杆方案、微调机构设计、轴承座设计优化等几个方面给出了新的设计思路。     

无碳小车转向机构创新设计

文章根据无碳小车赛题,提出了一种通过绕线实现无碳小车的自主转向的创新设计,该设计通过不同的绕线途径控制绕线轴的转向,绕线轴驱动前主动轮。小车后方两轮仅起到支撑平衡的作用,二者之间相互独立,在转向时后方两轮差速不会对小车轨迹产生影响。理想状态下,需先按路线逆向移动,将小车的运动记录在绕线轴上。质量块升至最高处时,松开小车,小车就能按记录的轨迹自主移动。和目前流行的曲柄滑块和凸轮结构相比,该设计最大的好处就是运动轨迹不受限,不过稳定性稍有欠缺。文章给出一个创新型转向机构,其余机构需要结合需求另加设计,不多加论述。旨在鼓励大家跳出思维限制,对无碳小车的机械结构能提出更具创新的设计。     

S型无碳小车的设计与优化

无碳小车的设计与研究是一种新的潮流引向,在全国性的大学生工程训练综合能力比赛中,无碳小车的设计与制作更是作为主要命题。文章围绕S型轨迹的无碳小车的设计方案进行介绍,并针对实践中样车出现的问题和设计中存在的不足进行分析与优化。     

基于正弦曲线和圆弧的无碳小车的S形轨迹和凸轮设计

在全国大学生工程训练综合能力竞赛中,无碳小车能够顺利地绕过障碍桩,并完成设定的轨迹,其轨迹和凸轮设计至关重要.课题组首先采用正弦曲线和圆弧设计无碳小车两后轮连接线中心点的S形轨迹,然后根据轨迹函数求得曲率,利用曲率求得小车行走每一步所对应的前轮转角,最后通过前轮转角和凸轮基圆半径求得凸轮的推程,结合凸轮转角完成凸轮的设...     

S型越障无碳小车设计

在设计阶段初期,根据第四届"全国大学生工程训练综合能力竞赛"比赛规则,确定了无碳小车的设计要求,在此基础上对小车的结构进行了设计,包括原动机构、传动机构、转向机构和微调机构的设计,最后运用SolidWorks三维建模软件建立了小车的三维模型,并加工出了实体模型,为无碳小车的优化设计奠定了基础.     

基于ADAMS的无碳小车的分析设计

为解决无碳小车转向控制问题,采用共轭凸轮作为转向控制。CATIA建立了无碳小车模型,并通过ADAMS对凸轮的轮廓曲线和无碳小车运动轨迹进行了仿真分析。仿真分析结果表明,与传统的曲柄摇杆机构转向或一般凸轮转向控制设计相比,基于共轭凸轮转向设计同样能达到转向目的并且提高了小车的运行精度和车体稳定性,使得整车更加紧凑小巧,减少了小车在行驶过程中的耗能,增加了越障数目。     

基于Solidworks的S型无碳小车设计和运动仿真分析

根据工程训练综合能力竞赛中的S型运动特性无碳小车能够在规定一米桩的±300mm范围内任意摆放的要求,利用Solidworks进行设计并进行仿真模拟,对运行轨迹进行分析,来减小实际运动中的误差。     

S型无碳小车的结构设计与实际问题解决方法

无碳小车的原理是利用钩码的重力势能转换为设计无碳小车的动能,在不消耗能源的情况下,实现能量的转化,驱动小车行进和转向,本文以全国大学生工程训练综合能力竞赛中的“S”型运动特性的无碳小车设计为例,介绍了小车的设计方案及说明在调试中遇到问题的解决方法。     

S型无碳小车传动机构创新设计

全国大学生工程训练综合能力竞赛要求设计一种以重力势能为动力,具有一定调节能力的自动避障小车,在已有成熟的设计方案中,基于空间四连杆机构的一级齿轮传动方案研究较多且技术日趋成熟,但此结构的无碳小车周期调试复杂,工作量大。为解决此问题,本文设计出一种基于带传动的能够实现无级变速且周期调试便捷快速的S型无碳小车。     

一种针对"8"字形无碳小车创新结构设计中绳轮降速的研究

针对第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛的参赛要求,设计出一种沿"8"字形轨迹行走的小车,驱动装置为重锤.在重锤提供的能量下,经传动装置传给驱动轮,带动驱动轮按照预定轨迹行进.应大赛要求,小车在按照稳定轨迹行走的前提下,需要尽可能跑出更多的"8"字轨迹,因此,小车需要采用降速机构,使小车在能驱动前进的前提下,尽可能地增大传动比,降低行走速度,让小车能走出更多稳定的"8"字轨迹.     

S型无碳小车的形态矩阵学分析与调试

基于第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题对无碳小车的设计要求,文章先采用黑箱法对其总功能分析,再运用形态矩阵学分析各分功能,形成无碳小车的多种设计方案。在实验仿真与制作环节,通过Solid Work仿真实验与实践调试研究,总结出调试规律,为参赛者今后参加该竞赛提供理论依据。     

基于图像的智能循迹小车设计

设计一种智能循迹小车,采用Kinetis60单片机作为主处理器,利用OV7620摄像头获取轨迹图像信息,通过HSI双自适应阈值分割法处理轨迹图像,经游程编码技术得到轨迹的中心坐标信息,获取引导线。然后利用获取的信息,结合增量式PID算法实现对舵机和电机的灵活控制,从而让智能小车循迹行驶。     

基于Matlab的空间四连杆转向装置的设计与分析

为了提高空间四连杆转向机构的设计精度,设计了RSSR空间四连杆转向装置,并建立了该装置的数据模型和设计了Matlab仿真分析程序。通过Matlab仿真分析与优化,计算出了RSSR空间四杆机构的详细结构参数数据。为了验证仿真模型的准确性,进行了无碳小车样车试验,试验结果表明,装配该RSSR空间四连杆机构在非等距绕桩时,实际运行轨迹与理论仿真轨迹吻合度高达98.5%。本研究在Matlab仿真分析对提高RSSR空间四连杆机构运动精度上具有一定的应用价值。     

一种自动寻迹小车的设计

本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,包括小车系统构成软硬件设计方法。小车以AT89C52为控制核心,用单片机产生PWM波,控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。     

高速变姿态接苗鸭嘴式栽植机构优化设计与试验

为了提高蔬菜钵苗栽植效率,提出了一种高速变姿态接苗鸭嘴式栽植机构。以羊角椒钵苗为作业对象,建立了机构运动学模型,设定优化目标,运用Visual Basic 6. 0开发栽植机构计算机辅助设计优化软件,通过优化得到满足要求的"水滴"形理论轨迹和一组符合栽植要求的机构参数。建立了三维模型,并运用ADAMS软件进行虚拟仿真,形成仿真轨迹,对栽植机构摆角变化与速度曲线进行分析,验证了栽植机构设计的合理性。运用3D打印技术加工物理样机,并进行台架试验,得到实际轨迹,验证了理论轨迹、仿真轨迹及实际轨迹的一致性。接苗-栽植试验表明,平均栽植合格率为99. 8%,平均栽植深度合格率为99. 2%,验证了该栽植机构的实用性。     

基于凸轮机构的“双8字”无碳小车的设计及制作

笔者根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,自主设计并制作一种具有自行控制方向功能的小车,其行走的能量均由给定的重力势能提供。通过对不同转向机构的比较,最终选择了凸轮机构,推导并模拟了小车的运行轨迹,进一步验证了该机构的准确性。