[發明專利]一種S形路徑行走的無碳小車轉向機構

在審

• 申請號: 201710203842.0
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106823391A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 吳永明;戴隆州;羅利飛;徐艷霞;張晗
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: A63H17/00
• 分類號: A63H17/00;A63H17/26;A63H29/08;A63H31/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 程新敏

技術領域

本發明涉及機械控制技術領域，尤其是一種S形路徑行走的無碳小車轉向機構。

背景技術

目前的無碳小車，都是基于全國大學生工程訓練綜合能力競賽命題設計制造的。它是一種不需要消耗燃料及電池能源，僅靠重錘下落的機械能轉換為動力驅動小車運行和周期性轉向，自動行走“S”形無碳小車采用帶傳動機構驅動后車輪前進，要求該小車在指定區域內行駛并越障。

無碳小車的設計，是把后輪作為驅動行走輪，前輪作為轉向輪，欲實現無碳小車的“S”形行走，需要一連續的轉向機構，控制小車在行走過程中前輪的轉向，使其能按照預定路線避過障礙物行駛。在其他機構不變的情況下，轉向輪及轉向機構決定該機構的前進軌跡，故轉向機構的合理設計，對小車的“S”形行走路徑至關重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種靈活調整，拆裝性好的S形路徑行走的無碳小車轉向機構，該曲柄滑塊機構控制前車輪周期性轉向，通過調整曲柄的長度，控制前輪轉向角度，結構簡單易實現，調整方便靈活，拆裝性好，實現無碳小車的行走不同半徑S型軌跡等優點，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：

一種S形路徑行走的無碳小車轉向機構，包括小車機架，在小車機架前端設置前輪，在小車機架后端設置后輪，在小車機架中部設置支撐桿，在支撐桿頂部設置定滑輪，繩索一端固定在后輪的轉動軸上并繞在其轉動軸上，該繩索另一端繞過定滑輪并連接重物，在前輪上端設置轉向控制桿且該轉向控制桿通過軸承連接方式固定在小車機架上，在轉向控制桿頂端設置轉向齒輪，滑塊齒條與轉向齒輪嚙合，支撐滑塊槽為槽型結構且固定在小車機架上，滑塊齒條嵌入支撐滑塊槽內實現滑塊齒條單向移動，在滑塊齒條前端依次連接連桿二和連桿一，在連桿一的前端小車機架上設置外掛輪，該外掛輪與后輪配合實現后輪驅動外掛輪轉動，在外掛輪上設置徑向縫隙，連桿一前端采用鉸鏈方式連接在外掛輪的徑向縫隙處。

前述的一種S形路徑行走的無碳小車轉向機構中，在后輪與外掛輪之間設置二級齒輪傳動減速系統，該級齒輪傳動減速系統包括設置在后輪轉動軸上的齒輪二、中間傳動軸一、設置在中間傳動軸一上的齒輪一和齒輪三、中間轉動軸二及設置在中間轉動軸二上的齒輪四和外掛輪，其中齒輪二與齒輪一嚙合，齒輪三與齒輪四嚙合，從而實現后輪驅動外掛輪轉動。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明的有利效果在于：無碳小車行走的轉向機構由一曲柄滑塊機構實現，滑塊的來回行走轉化成對小車前輪轉動角度的控制，使小車能在行走過程中避過障礙物。若小車“S”形行走之間障礙物之間距離變化，可通過調整轉向機構中曲柄的長度，實現對前轉向輪轉動角度的調整，來適應障礙物之間的距離，實現小車的繞障行駛。本發明是一種簡單易調整，拆裝性好的轉向機構。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖；

附圖2為附圖1的A向局部示意圖；

附圖3為附圖1的側視圖。

具體實施方式

本發明的實施例：一種S形路徑行走的無碳小車轉向機構，如附圖所示，包括小車機架15，在小車機架15前端設置前輪6，在小車機架15后端設置后輪8，在小車機架15中部設置支撐桿16，在支撐桿16頂部設置定滑輪17，繩索18一端固定在后輪的轉動軸上并繞在其轉動軸上，該繩索18另一端繞過定滑輪17并連接重物19，在前輪6上端設置轉向控制桿20且該轉向控制桿20通過軸承連接方式固定在小車機架15上，在轉向控制桿20頂端設置轉向齒輪7，滑塊齒條4與轉向齒輪7嚙合，支撐滑塊槽5為槽型結構且固定在小車機架15上，滑塊齒條4嵌入支撐滑塊槽5內實現滑塊齒條4單向移動，在滑塊齒條4前端依次連接連桿二3和連桿一2，在連桿一2的前端小車機架15上設置外掛輪1，該外掛輪1與后輪8配合實現后輪8驅動外掛輪1轉動，在外掛輪1上設置徑向縫隙21，連桿一2前端采用鉸鏈方式連接在外掛輪1的徑向縫隙處21。

其中在后輪8與外掛輪1之間設置二級齒輪傳動減速系統，該級齒輪傳動減速系統包括設置在后輪8轉動軸上的齒輪二11、中間傳動軸一9、設置在中間傳動軸一9上的齒輪一10和齒輪三12、中間轉動軸二14及設置在中間轉動軸二14上的齒輪四13和外掛輪1，其中齒輪二11與齒輪一10嚙合，齒輪三12與齒輪四13嚙合，從而實現后輪8驅動外掛輪1轉動。

具體使用時