[發明專利]一種具有記憶性且可行駛多種軌跡的無碳小車

有效

• 申請號: 202210218908.4
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114570035B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳德盛;邵健
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: A63H17/00
• 分類號: A63H17/00;A63H29/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;于春曉

本發明提供一種具有記憶性且可行駛多種軌跡的無碳小車，屬于無碳小車技術領域。該小車包括行走機構、導向機構和驅動機構，行走機構依靠兩個橡膠輪提供的驅動力和一個牛眼輪提供的支撐力平穩行駛，導向機構包括繞線軸和兩個獨立的錐軸，錐輪和兩個橡膠輪固定，繞線軸和錐軸之間纏繞兩股線繩，使兩個橡膠輪在繞線軸轉動的情況下帶動兩個錐軸做不同速率的旋轉，進而帶動兩個橡膠輪差速轉動，從而達到轉向的目的，驅動結構包括驅動塊、碳管所形成的軌道和導輪，驅動塊上纏繞線繩，通過導輪后與繞線軸連接，通過人工反向轉動兩個橡膠輪行駛任意路線后，釋放小車就可以復刻出所規劃的路線，解決現有的無碳小車不能實現具有記憶性且行駛多種軌跡的問題。

技術領域

本發明涉及無碳小車技術領域，特別是指一種具有記憶性且可行駛多種軌跡的無碳小車。

背景技術

重力勢能無碳小車是以重力勢能為唯一能量來源、具有連續避障功能的三輪小車,近年來已經作為大學生科技創新競賽的指定題目,題目通常要求給定一固定的重力勢能，根據能量轉換原理,自主設計并制作一臺有方向控制功能的自行勢能驅動的無碳勢能驅動車。該給定重力勢能由統一提供的質量為1千克的標準驅動塊來獲得。標準驅動塊始終由勢能驅動車承載,不允許從勢能驅動車上掉落。

現有的無碳小車在行走過程中大多都是根據單個8字形狀軌跡、雙8字形狀軌跡、直線S軌跡、或者環形S軌跡，所述這些軌跡是比賽所要求的軌跡，多是固定的軌跡，對于變軌跡或者其他形狀的軌跡，則需依據專門的軌跡設計相應的轉向機構，而如果能設計一款可行駛多種軌跡的無碳小車，既可滿足比賽所要求的創新性要求，也具有一定的商用價值，對于無碳小車比賽的發展也具有重要的意義。

現有的無碳小車通常采用正弦轉向機構，在前輪施行轉向動作，后輪則作為驅動輪推動小車前進，目前鮮有后輪同時作為驅動輪和轉向輪的設計。

現有的無碳小車由于其正弦轉向機構的設計，導致整體設計機構復雜，加工困難，相應成本也比較高，有些機構比較笨重，不僅增加了小車本身的重量，在運動過程中還增加了能量的損耗，使其在比賽中不能取得令人滿意的成績。

現有的無碳小車多采用塑料、木板等材質，造成整體結構不牢靠，易損壞。

目前尚缺乏一種結構簡單，可行駛多種軌跡的無碳小車，運動準確性高的無碳小車。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具有記憶性且可行駛多種軌跡的無碳小車。

該無碳小車包括底板以及安裝在底板上的行走機構、導向機構和驅動機構，行走機構包括兩個橡膠輪和一個牛眼輪，導向機構包括繞線軸、兩個錐軸、側板、固定座和軸承座，驅動機構包括驅動塊、碳管和導輪；

兩個橡膠輪分別安裝正在兩個錐軸上，兩個錐軸通過軸承座連接，軸承座安裝在底板后部中間上方，牛眼輪安裝在底板前部中間下方，底板兩側安裝側板，側板上部開孔安裝法蘭軸承，法蘭軸承連接繞線軸，線繩一纏繞在左側對應的繞線軸和錐軸上，線繩三纏繞在右側對應的繞線軸和錐軸上，線繩二穿過兩個導輪與繞線軸中段相連接，導輪安裝在碳管固定座上，碳管固定座下部連接碳管，碳管底部固定在固定座上，固定座固定在底板上，碳管固定座底部中心連接驅動塊。

其中，兩個橡膠輪用于帶動無碳小車前進和轉向，牛眼輪用于維持無碳小車平衡。橡膠輪上所使用的橡膠為聚氨酯材料，這種材料具有耐磨性，其所能提供地摩擦力足以驅動小車正常行進和進行差速轉向運動。牛眼輪是標準件，其結構牢靠、價格低廉。

側板通過穿插的方式和角鋁固定的方式與底板緊密的結合。

繞線軸為通軸，左右兩側加裝繞線架，中段留空，用于纏繞線繩二，整個繞線軸同時轉動，兩個錐軸能夠單獨旋轉。繞線軸中段的纏繞線繩二的軸上有小孔，用于固定線繩二的端部。

驅動塊的重心與無碳小車的質心在同一直線上。