以重力势能驱动的具有方向控制的小车设计报告[优质文档]

以重力势能驱动的具有方向控制功能小车的设计摘要：本文根据竞赛命题“无碳小车”，即给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为动能来驱动小车行走的装置。

该小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），并且小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。

本小车最大的亮点是采用两边对称的永久磁铁固定车的车把，周期性使车把左右固定，使小车一直走的路线是相切的圆弧，从而实现绕过障碍物。

本文将对小车的设计过程和亮点进行阐述。

关键词：无碳小车自动转弯圆弧路线重力1引言随着资源越来越少，而需求量越来越大的发展趋势，研究无碳能源越来越受到关注，本文设计的无碳小车就是一次小的创新。

本研究就是来自第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛赛题，通过设计研究，即围绕命题“无碳小车”，不利用有碳能源，即根据能量转换原理，将重力势能转换为小车的动能，并能实现自动转弯绕障碍的功能。

２小车的相关参数选择和分析图1：小车示意图图2为小车的三维图１)上图为小车的主要结构图A 转向把B 永久磁铁C 打片(对称的两个)D 驱动转向把的装置E 重物F 前后皮带轮G 转向轮H 驱动轮 Ｉ支架 Ｊ直铁丝２)工作原理：利用重物的重力势能转化为小车前行的动能，同时带动皮带轮实现前轮转向 以下是工作示意图３)理论计算小车参数：重物1Kg小车总重： m=2.5kg（带重物与载荷）小车后轮直径Ø＝110 绳索缠绕的直径为Ø＝7启动前直径大于10，这样便于小车启动。

受力如图所示列平衡方程ΣFx=0 Pcos α－Fs=0Σfy=0 Fn + Psin α- mg=0ΣM(F)=0 Mf – Pcos α·h －Psin α·d =0DB F 1CEF 2AHGＩＪ有上方程解得Fs=Pcosα，Fn =mg- Psinα，Mf = Pcosα·h + Psinα·d小车不滑动即Fs<Fmax,即小车不滑动的条件是Pcosα<fsFn=fs(mg-Psinα)代入数据重物P＝10N, α取85°，fs取0.１，（其中α为绳索和水平线的夹角，fs为地板摩擦系数）。

一种重力势能驱动小车的设计与实现屈伸;李斯瑞;靳松【摘要】结合大学生工程训练综合能力竞赛要求,开发了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车.该小车能按“S”轨迹自动行走并依次绕过赛道上设置的等间距障碍物,还能通过简单调节结构参数,适应障碍物的间距变化.通过对小车的机械系统进行精心设计和详细分析,从小车结构、装配以及调试等方面探讨了如何提高小车的运行精度以及稳定性等问题.实验结果表明:小车结构简单、运行平稳、轨迹准确,可较好地实现“S”轨迹自行越障功能,对此类小车的设计和工作性能提高有一定的参考价值.【期刊名称】《湖南工业大学学报》【年(卷),期】2015(029)003【总页数】5页(P30-34)【关键词】无碳小车;重力势能驱动;运行轨迹;结构设计;装配调试【作者】屈伸;李斯瑞;靳松【作者单位】北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081;北京理工大学工程训练中心,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TH122全国大学生工程训练综合能力竞赛是教育部高等教育司举办的全国性大学生科技创新实践竞赛活动。

重力势能驱动的自行越障小车（也称无碳小车）项目是培养学生综合能力和素质的非常重要的环节之一，已连续3届作为竞赛内容。

由于受装配误差、车轮与地面的滑移以及不同运行场地地面特性差别等因素的影响，小车轨迹偏差的优化调试方案和小车多次行驶轨迹的同一性成为影响小车性能的关键因素。

本课题组结合大学生工程训练综合能力竞赛要求，从无碳小车的结构、装配等方面探讨影响小车运行精度及稳定性等问题，并对小车参数调试流程进行优化分析。

根据竞赛要求，无碳小车为三轮结构，能以“S”轨迹行走并自动连续绕过赛道上设置的等间距障碍物（障碍物为直径20 mm、高度200 mm的塑料圆管），且在一定范围内能适应桩间距的变化。

由于障碍物等间距，因此，小车的运行轨迹一般选择周期曲线，小车每运行1个周期，绕过2个障碍物。

2014年****工程训练综合能力竞赛无碳小车设计报告参赛者：指导老师：2014/10/151、设计概述“无碳小车”是将重力势能转换为机械能，使小车实现行走及转向功能的装置。

小车由能量转换机构、传动机构、转向机构和车身构成，首先通过能量转换机构获得动力来驱动后轮转动，继而通过传动机构将运动传给转向机构使转向轮，利用横纵向直线运动复合运动使转向轮呈正弦波形周期性摆动，从而避开设置在波形内固有间距的障碍物。

具体设计为小车以1kg重物块下落500mm产生的重力势能作为动力，通过线绳带动齿轮轴等传动机构，单轮驱动；通过正弦机构带动前轮周期性摆动实现转向。

无碳小车结构设计总装图如图所示。

2、设计思路和方案小车的设计分为三个主要阶段：功能分析、、制造加工调试2.1功能分析对小车功能要求进行分析，寻找功能元解，将小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块。

对每一个模块进行多方案设计，综合对比选择最优的方案组合。

2.2参数分析与个性化设计利用Solidworks软件进行小车的实体建模、部分运动仿真。

对方案建立数学模型进行理论分析，使用MATLAB软件分别进行能耗规律分析、运动学分析、动力学分析、灵敏度分析，得出小车的具体参数和运动规律。

2.3 机械总功能分解及功能元解表1.势能转向小车形态学矩阵2.4 机构选型基本原则①满足工艺动作和运动要求。

②结构最简单,传动链最短。

③原动机的选择有利于简化结构和改善运动质量。

④机构有尽可能好的动力性能。

⑤机器操纵方便、调整容易、安全耐用。

⑥加工制造方便，经济成本低。

⑦具有较高的生产效率与机械效率。

2.5转向机构分析目前，能够实现无碳小车车轮转向控制的机构主要有曲柄摇杆机构、正弦机构（曲柄移动导杆机构）、RSSR空间四杆机构凸轮推杆机构和圆轮导杆机构。

这5 种机构在结构和功能上有各自的特点。

转向机构是本小车设计的关键部分，直接决定着小车的功能。

转向机构也同样需要尽可能的减少摩擦耗能，结构简单，零部件已获得等基本条件，同时还需要有特殊的运动特性。

重力势能驱动方向控制无碳小车的设计
艾孝杰;汪朝晖;苏磊;赵丽敏
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】基于曲柄滑块转向机构原理,设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车.建立了重力势能驱动的无碳小车的数学模型,以最大程度增大无碳小车轨迹重合度为目标,运用Simulink通过仿真分析得到最佳无碳小车绕障碍物的行驶参数.针对无碳小车结构尺寸的多样化,提出了一种能计算出最佳小车绕行的障碍物间距和初始摆放角度的后续处理方法.探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,提高了小车的运行精度.确定了小车的结构参数及总体方案.实验表明:采用优化后的无碳小车结构和绕行参数,能够最大程度地增加轨迹绕行重复度.该小车为无碳小车的设计提供了指导意义,为相关机构的应用研究提供参考价值.
【总页数】4页(P157-160)
【作者】艾孝杰;汪朝晖;苏磊;赵丽敏
【作者单位】武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉430081;武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉430081;武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉430081;武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉430081
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TH122
【相关文献】
1.重力势能驱动的自控无碳小车设计 [J], 张普;李森;刘洋
2.基于重力势能驱动小车的轮毂机构设计 [J], 魏同学;王岗;李星;黄良康
3.基于重力势能驱动小车的轮毂机构设计 [J], 魏同学;王岗;李星;黄良康
4.重力势能驱动“8”字无碳小车的设计 [J], 王豪;祝钲淳;于泳
5.基于重力势能驱动S环形小车设计与制作 [J], 姜国振;宋敬敬;刘钰杰;杜坡;毛力因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

无碳小车设计说明书班级：过控09-2班姓名：候朋远团队成员：候朋远曾金石2012.10目录一竞赛命题及参赛项目 (3)二设计思想 (4)三传动机构方案拟定 (5)四工作过程 (11)2一竞赛命题及参赛项目竞赛命题I：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车。

设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换来的。

给定重力势能为4焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。

图1为小车示意图。

具体要求：（1）小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式；（2）小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地；（3）小车为三轮结构，具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

小车示意图无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图参赛项目：竞赛命题II：第一阶段：小车在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，绕放置在中线上相距不小于300mm距离（具体距离自定）的2个障碍物沿8字形轨迹绕行，出发点自定，绕行时不可以撞倒障碍物，不可以掉下球台。

障碍物为直径20mm、长200mm的2个圆棒，以小车完成8字绕行圈数的多共12 页少来综合评定成绩。

第二阶段：经比赛现场公开抽签，在300-500mm范围内产生一个新的障碍物间距。

本组各队根据调整后的障碍间距，对自己的小车进行调整装配或修配。

组委会在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。

在规定的时间内，各队应完成调整修配内容。

本组各队携带调整修配后小车，在调整障碍间距后的竞赛场地上，进行比赛。

二设计思想1、传递主动力的机构越多，传递效率越低；2、单周期路径越短，能量损失越少；3、物块下落的最终速度越慢，小车获得的能量越多；4、车身越轻，阻力越小，有效功越多；5、整车重心越低，车子越稳定；4三传动机构方案的拟定原理分析：三轮车绕杆和实际车体转向过程原理相同，车体转向时方向控制轮（此处为前轮）与车体轴线产生夹角a，此时后轮轴线与前轮轴线相交于远处一点，当夹角a不变时，实际汽车后轮为差动连接，所以车体绕该点做转动。

重力驱动的机械式小车设计方案工程训练综合能力竞赛的目的在于培养大学生的创新能力、综合设计能力和协作精神,加强学生动手能力的培养和工程实践的训练。

一、主题与容本届竞赛主题为"无碳小车越障竞赛"。

参赛队伍最终制作完成一辆由重力驱动的机械式小车,按照规则完成比赛。

1.竞赛主题：本届竞赛主题为"无碳小车越障竞赛"。

要求经过一定的前期准备后,在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置,并进行现场竞争性运行考核。

2.竞赛命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车设计一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转换来的。

给定重力势能为4焦耳〔取g=10m/s2,竞赛时统一用质量为1Kg的重块〔￠50×65 mm,普通碳钢铅垂下降来获得,落差400±2mm,重块落下后,须被小车承载并同小车一起运动,不允许从小车上掉落。

图1为小车示意图。

图1：无碳小车示意图要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得,不可使用任何其他的能量来源。

要求小车具有转向控制机构,且此转向控制机构具有可调节功能,以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。

要求小车为三轮结构,具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

3.竞赛项目：竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。

障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒,沿直线等距离摆放。

以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。

见图2。

图2：无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图携带制作完成的作品,在集中比赛现场,加载由竞赛组委会统一提供的势能重块〔￠50×65 mm普通碳钢,质量为1Kg,在指定的赛道上进行比赛,赛道宽度为2米,赛道边界线是40mm。

出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均为1米。

小车出发时不准超过出发端线和赛道边界线,小车位置及角度自定,每队有2次机会,计算时取2次成绩中的最好成绩。

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，青少年对科学知识的渴望日益增长。

为了激发青少年对科学的兴趣，培养他们的创新意识和动手实践能力，我们开展了重力驱动车实验。

通过这个实验，学生们可以了解重力在物体运动中的作用，以及如何利用重力原理设计并制作一个简单的重力驱动车。

二、实验目的1. 理解重力对物体运动的影响。

2. 学习利用重力原理设计并制作重力驱动车。

3. 培养学生的动手实践能力和创新意识。

4. 提高学生的团队合作精神。

三、实验材料1. 木板（作为小车车身）2. 螺丝（用于固定轮子）3. 轮子（用于驱动小车）4. 重物（用于提供重力）5. 螺帽（作为小车底部的重力来源）6. 尺子（用于测量小车行驶距离）7. 记录本（用于记录实验数据）四、实验步骤1. 设计阶段：首先，学生需要设计一个重力驱动车的模型，包括车身、轮子、重物和螺帽的位置。

设计时要考虑如何使小车在重力的作用下能够稳定行驶。

2. 制作阶段：根据设计图纸，学生开始制作重力驱动车。

首先，将轮子固定在木板上，然后安装好螺帽和重物。

确保所有部件都牢固固定。

3. 实验阶段：将制作好的重力驱动车放置在一个平坦的斜坡上，让小车从斜坡上滑下。

观察小车在重力的作用下是否能够稳定行驶，并记录小车行驶的距离。

4. 数据分析：对实验数据进行整理和分析，探讨重力大小、轮子直径、斜坡角度等因素对小车行驶距离的影响。

5. 讨论与总结：小组讨论实验结果，总结实验过程中遇到的问题和解决方法，提出改进实验设计的建议。

五、实验结果通过实验，我们得到了以下结果：1. 重力驱动车在斜坡上能够稳定行驶，行驶距离与重力大小、轮子直径、斜坡角度等因素有关。

2. 当重力较大、轮子直径较大、斜坡角度较小时，小车行驶距离较远。

3. 在实验过程中，学生们遇到了轮子滑动、小车不平衡等问题，通过不断调整设计，最终解决了这些问题。

六、实验结论1. 重力是影响物体运动的重要因素，通过合理设计，可以利用重力原理使物体稳定行驶。

基于“S”型重力小车的设计与调试引言重力小车是一种能够利用重力加速运动的玩具车辆。

在这个项目中，我们将基于“S”型的设计原理，制作一个具有特定曲线加速和转弯能力的重力小车。

本文将介绍该设计的具体步骤和调试过程。

设计步骤1. 材料准备我们需要准备一些材料，包括：木板、弹簧、金属轴、轮子、压力传感器、Arduino控制板等。

这些材料将用于制作车身、悬挂系统、动力系统和控制系统。

2. 制作车身我们可以使用木板制作车身。

根据设计要求切割木板，然后将它们组装成“S”型的结构。

这个结构将影响小车的加速和转弯能力。

3. 安装悬挂系统为了使小车能够顺利通过“S”型曲线，我们需要设计一个悬挂系统，以提供足够的支撑和灵活性。

我们可以使用弹簧和金属轴来构建悬挂系统，并将其安装在车身上。

4. 安装动力系统小车的动力系统可以采用重力加速原理。

我们可以在车身上安装一个或多个轮子，以便让小车在斜坡上滑动，从而获得加速。

我们也可以使用压力传感器来控制小车的速度和方向。

5. 安装控制系统为了进一步提高小车的性能，我们可以使用Arduino控制板来实现对小车的控制。

通过编程，我们可以控制小车的加速、转弯和停止。

调试过程1. 车身设计调试在制作车身的过程中，我们需要不断调整木板的形状和尺寸，以确保小车能够顺利通过“S”型曲线。

这包括对“S”型结构的调整，以及对车身重心的调整。

2. 悬挂系统调试悬挂系统的调试是为了确保小车能够平稳地通过“S”型曲线，而不会出现颠簸和脱轨现象。

我们可以通过调整弹簧的张力和金属轴的位置，来优化悬挂系统的性能。

3. 动力系统调试小车的动力系统需要保证足够的加速度和稳定性。

我们可以通过调整轮子的尺寸和材质，以及斜坡的角度和长度，来优化动力系统的性能。

4. 控制系统调试控制系统的调试是为了确保小车能够按照预期的路线行驶，并且能够随时停车和转弯。

我们可以通过编程和调整传感器的灵敏度，来优化控制系统的性能。

结论通过以上的设计和调试过程，我们成功地制作了一辆基于“S”型的重力小车。

上海接通大教之阳早格格创做PRP教死钻研论文名目称呼：以沉力势能启动的具备目标统制功能的自止小车安排名目题目：无碳小车安排规划及分解教死姓名：教号：天圆院系：板滞与能源工程教院指挥教授：负担单位：工程锻炼核心目录一、功能及安排央供1二、无碳小车安排规划错误!未定义书签。

2.8工艺分解 (8)2.9整天职析 (8)三、本量尝试截止分解及矫正规划3.1 角逐轨迹分解 (9)3.2 表里分解 (10)3.3 角逐本量情景 (11)3.4 矫正规划 (12)纲要本文仔细介绍了咱们根据世界大教死工程本领竞赛的央供安排的一辆无碳小车，包罗驱效果构、转背机构的本理，小车的尺寸安排，前进门路估计，能量估计，资料采用战工艺分解等，根据此安排报告制制出的无碳小车乐成的真止了竞赛的安排央供，并代表接大介进了世界工程本领竞赛，博得了好结果.那是一辆杂板滞系统统制，以沉力势能启动的不妨自止按周期转背的小车，对付于开阔板滞安排者的思路有很好的效验，也体现了矮碳环保的中心.闭键词汇：无碳安排自止转背沉力势能AbstractThis text introduces a no-carbon car we desired according to the requirements of the national engineering competition. It contains the idea we used to drive and turn the direction of the car, the desire of size, the simulation of its route and energy, the choice of material and manufacture process. The car wemanufactured have successfully achieve the requirements of the competition and it has won the third price in the national competition. It is a car controlled without power; it is drived by gravitational potential energy and can turn its wheel automatically. It is a good example to broaden our prospective in mechanical desire and it also show the principle of low carbon and environmental friendly.Key words: no carbon,desire,turn automatically,gravitational potential energy一、功能安排央供给定一沉力势能，根据能量变换本理，安排一种可将该沉力势能变换为板滞能并可用去启动小车止走的拆置.该自止小车正在前止时不妨自动躲开赛讲上树坐的障碍物（每隔断1米，搁置一个直径20mm、下200mm的弹性障碍圆棒）.以小车前止距离的近近、以及躲开障碍的几去概括评比结果.给定沉力势能为5焦耳（与g=10m/s2），竞赛时统一用品量为1Kg的沉块（￠50×65 mm，一般碳钢）铅垂低沉去赢得，降好500±2mm，沉块降下后，须被小车拆载并共小车所有疏通，没有允许掉降.央供小车前止历程中完毕的所有动做所需的能量均由此能量变换赢得，没有成使用所有其余的能量形式.小车央供采与三轮结构（1个转背轮，2个启动轮），简直结构制型以及资料采用均由参赛者自决安排完毕.央供谦脚：①小车上头要拆载一件形状尺寸为￠60×20 mm的真心圆柱型钢制品量块动做载荷，其品量应没有小于750克；正在小车止走历程中，载荷没有允许掉降.②转背轮最大中径应没有小于￠30mm.图1：无碳小车示企图图2：无碳小车正在沉力势能效用下自动止走示企图二、无碳小车安排规划以下是简直的安排规划介绍：2.1、整车安排如图4所示为咱们安排小车的总图.图4车身尺寸330*220*7002.2、转背轮安排图5转背轮由晃动结构形成,安排为1号晃杆去回晃动一次，所有前轮安排晃动一定角度，进而小车前轮安排晃动一次，（简直晃动角度要通过真验决定）.2.3、启动轮安排图7由于需要很好的统制小车的前进速度，咱们安排了一其中轴机构，那样正在沉块低沉的历程中，会最先推动齿轮2随其转化，再由齿轮传播到齿轮1上，由于齿轮1与所有后轴牢固，所以不妨戴动后轮转化.由于存留多级齿轮的传播，所以不妨前进更多的距离.而后轮所受到的摩揩力会随着多级齿轮而搁大，那样不妨包管小车前进的脚够缓，那样也包管了小车的宁静性.2.4、转背轮与启动轮的链接图8咱们是通过晃杆2的前后移动去协做启动轮战转背轮的普遍性，由于齿轮3上的偏偏心拆置咱们戴动晃杆2正在1 中的前后疏通，咱们把能源从启动轮传到前圆的目标轮，使它有周期的偏偏转某个角度，去达到周而复初的海浪形疏通.2.5、主要尺寸安排初拟定启动轮中径D1=230mm二齿轮中径分别为D2=20mm D3=60mm导背轮半径D4=50mm正在中轴线上咱们央供小车每前进2000mm为一个周期，也便是统制转背拆置的机构只可转化一周，果为疏通轨迹是正直的，所以咱们树坐了小车轮子直径为230mm（简直截止睹后里）.2.7、能量估计1）力分解：小车品量P0 ，沉力P0 g=大天收反力N0小车驱能源矩M=等效力奇F0×D/ 2（小车驱能源）F0=2M/DM由G获与比圆：M= G×Φ/ 2= F0×D/ 2（久没有计效用）此时F0= G×Φ/D力拘束（克服运止阻力的最小值战没有挨滑的最大值）克服运止阻力（车体运止阻力包罗惯性阻力战静阻力）惯性阻力（N）=P0× a (小车开用加速度)静阻力普遍包罗基础阻力、直讲阻力、坡讲阻力、气流阻力等基础阻力(N)=P0 g w 式中：g 沉力加速度；w 运止阻力系数，真验得出体味数据，约0.01.F0＞P0 (a+ g w )大天对付小车摩揩阻力Ff ，Ff = P0 g × f（摩揩系数）没有挨滑条件F0 ＜Ff = P0 g × f2）干功分解：设：S为小车止走距离，mm，η为小车总效用，F0 × S =G×500mm×η则：S =G× 500mm×η / F0前里防滑估计得出：F0＜Ff = P0 g × f可睹：为了删大小车止走距离，为了预防能量益坏没有挨滑，正在包管不妨启动小车止走的前提下，F0 越小越好.F0= G×Φ/D2.8、资料采用收端选定铝合金去创制所有车身及百般对接拆置，轮子的资料为沉量塑料，简直资料由真验得出.2.9、工艺分解加工部件加工工序车轴车工后轮数铣，钻孔偏偏心拆置数铣，钻孔，攻丝前轮钳工，攻丝车身数铣，钳工，钻孔，攻丝皮戴轮数铣，压花2.10、整天职析后轮：3mm铝板20元启动轴：10元轴启：50元齿轮：100元前轮：10元龙门架：20元其余部件：70元铝板：5mm铝板12元合计300元三、本量尝试截止分解及矫正规划3.1、角逐轨迹分解根据无碳小车转背机构的安排（如图），受拘束只可前后滑动的传动杆将齿轮的匀速转化转移为自己正弦周期疏通，此疏通又通过图示机构转移为前轮正弦周期的安排晃动.小车的转背幅度是与前轮晃动的大小成正比的，设前轮晃动目标的函数为-sinwt,则小车的转背轨迹为∫-sinwtdt=coswt,是余弦函数，且与前轮的安排转背出进了π/4个周期.若前轮的晃动目标如下图，图1则此时小车前进的轨迹为图2底下分解角逐时无碳小车晃搁的最好初初状态:图2所示为前进时的最好轨迹.由图瞅出，正在初初状态，小车本去没有是正对付第一个杆，而是横背战第一个杆有一定距离.前轮也没有是正对付着前圆，而是像图1一般转到背左圆的最大偏偏角面.初初状态距离核心线的距离该当根据本量情况决定.那辆小车宽度为230mm，所以距离起码为115mm，别的还要思量由于制制粗度的问题小车正在前进历程中会渐渐偏偏离表里轨迹.果此咱们还定了70mm的余量，最后小车初初状态离核心线久定为190mm，正在那种情况下，小车通过一个周期（过二个杆），后轮前进的距离应为余弦直线的弦少（修模后测得为216mm）.定好小车轨迹后，不妨据此安排小车周期战其余尺寸.3.2 启动拆置安排小车的驱能源为1kg的沉物，为了包管小车前进中能脆持宁静状态，既要能沉快开用又没有克没有及速度太快，启动拆置的尺寸安排很要害.正在前进历程中，小车的主要阻力为前轮与大天的摩揩已经各轴启里里的益坏.最后小车的品量约为1.2kg,前轮启沉约为0.5kg,按滑动摩揩系数0.04，所受阻力为0.2N,再思量百般板滞益坏，前进中小车受阻力约莫为0.3N.沉物提供的推力为10N,所以推力阻力比约为33:1，不妨先通过20:60的齿轮将推力减小3倍，再通过20:230的小齿轮与后轮将推力减小11倍.那样沉物提供的推力不妨正好包管小车匀速疏通.（由于很普遍据皆是估算，需要正在小车干好后，通过试验决定最好的启动拆置尺寸）3.3 角逐情景正在世界大教死工程本领竞赛中，咱们安排的小车介进了角逐.最后咱们乐成绕杆13个，博得了三等奖.角逐中最强的队伍绕杆20多个，前进近30米.从中咱们也瞅到了很大的好异，通过对付其余队伍的瞅察战几天的教习，咱们瞅到了咱们的小车正在安排战制制圆里皆有许多的缺累，现分解如下：根据咱们的尺寸安排，咱们不妨得到表里上止的最近的距离为17.25米，但是正在本量尝试历程中咱们只可跑出12米安排的结果.附：表里前进距离：第一个齿轮的搁大比×第二个齿轮的搁大比，即【（60÷20）×（230÷20）=17.25】3.4 本果分解及矫正规划：本果分解：1. 小车品量太沉，由于咱们那辆小车采与了洪量的铝合金，所以引导了小车的完齐品量仍旧偏偏沉的，由于摩揩力是与压力成正比的，那也必定引导咱们的摩揩力会很大，所以一朝要开用那样的车子需要更大的力，也引导表里距离收缩了.2. 小车的前进门路过于蜿蜒，小车由于要前进更多的路途益坏了较大部分的能量，所以咱们要采用一条更好的线路去完毕角逐.3. 小车沉心没有稳，且没有正在中轴线上，正在安排移动的历程中会爆收较大的转矩，进而爆收了很大的摩揩力.矫正规划：1. 减少小车品量，正在包管小车疏通宁静的前提下包管小车疏通宁静的前提下尽十足力量减小车包管小车疏通宁静的前提下减小车身品量，正在5J前提下表里上不妨止驶更近的距离，共时速度圆里身品量也有相映的普及.减少品量该当起码从二个圆里进脚：1）对付于没有需要的结构尽管没有要，比圆小车土天咱们没有需要一个完备的小车土天，以至不妨只用几根梁推拢而成，那样正在结构上对付品量有所减少.小车的龙门架咱们也是用真心的钢材干成的，占了小车完齐沉量很大的比率，本去对付那一部分对付强度央供没有下，咱们不妨采用空心的管材.2）选材上，正在谦脚刚刚度央供的前提下，采用稀度更小的资料去创制，也能减少车身品量.2. 对付车身结构的安排，主假如车身少宽量化圆里，以包管小车正在前包管小车正在前进的时间轨迹越收仄滑.那样干的意思正在于：1）咱们不妨从示意进的时间轨迹越收仄滑图中瞅出如果安排路径后更仄缓，通过念共数量障碍所止路途便更短，小车便能跑得更近.2）小车转直的角度更小，保证了小车的稳固性.真止办法：对付小车运止轨迹、车身的少度、宽度量化，通过人为估计战电脑估计决定出最好的少宽战运止轨迹.3. 沉心调制沉心调制.通过正在安排时间对付沉心的调制使小车运止稳固，转直的时间转矩更小.该历程仍旧采与量化.正在本量收配中，通过安排附加沉物，使小车的沉心达到安排.。