[实用新型]一种可实现指定轨迹的无碳小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无碳小车，尤其是涉及一种可实现指定轨迹的无碳小车。

背景技术

无碳小车是一种不需要消耗燃料和电池存储的能源，仅仅依靠重锤下落过程中生成的机械势能产生动力而驱动行驶的小车，近年来已经作为大学生科技创新竞赛的指定制作题目。制作题目通常为要求给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能(如下降高度为500mm)转换为机械能并可用来驱动小车行走、转向的机械装置，该小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物。

现有的无碳小车通常采用正弦转向机构，但有些结构复杂，加工困难，相应的成本也比较高；有些调节精度不是很高，不能到达满足周期和振幅的要求；有些机构比较笨重，不仅增加了小车的本身质量，在运动过程中还增加了能量的损耗，使其不能完成比赛。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、能耗小、调节精度高的可实现指定轨迹的无碳小车。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可实现指定轨迹的无碳小车，包括驱动轴、前轮架和前轮，所述的前轮与前轮架固定连接，所述的驱动轴与前轮架间设有三方向微调空间四杆机构，所述的三方向微调空间四杆机构固定设置在无碳小车的底板上，包括可调曲柄、可调连杆、可调摇杆和滑动组件，所述的驱动轴、可调曲柄、可调连杆、可调摇杆、前轮架依次连接，所述的可调连杆设在滑动组件上，所述的滑动组件固定在底板上，通过调节可调曲柄、可调连杆、可调摇杆间的连接位置，控制前轮的运动。

所述的可调曲柄包括曲柄本体和定位轴承，所述的曲柄本体的一端与驱动轴端面中心重合连接，另一端设有行程槽，所述的定位轴承设在行程槽内，所述的曲柄本体通过定位轴承与可调连杆以滚动副形式连接，通过调节定位轴承在行程槽内的位置，可改变可调曲柄的使用长度。

所述的可调连杆包括第一连杆、第二连杆和连接件，所述的第一连杆一端设有与定位轴承连接的滑动槽，另一端设有螺纹孔，所述的第二连杆一端设有通孔，另一端设有用于连接可调摇杆的凹槽，所述的连接件连接在第一连杆和第二连杆间，通过调节连接件，可改变可调连杆的使用长度。

所述的连接件包括调节螺栓和弹簧，所述的调节螺栓分别连接第一连杆的螺纹孔和第二连杆的通孔，所述的弹簧套设在调节螺栓上，并卡在第一连杆和第二连杆间。

所述的可调摇杆包括摇杆本体、摇杆轴承和摇杆微调螺栓，所述的摇杆本体通过螺栓与前轮架连接，所述的摇杆轴承设在第二连杆的凹槽内，并通过摇杆微调螺栓固定，所述的摇杆本体上设有与摇杆轴承连接的滑动槽，所述的摇杆本体与摇杆轴承以滚动副形式连接，通过调节摇杆轴承在凹槽内的位置，可改变摇杆本体的摆动角度，从而改变前轮运动轨迹。

所述的滑动组件包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑块和第二滑块，所述的第一滑块设在第一滑轨上，所述的第二滑块设在第二滑轨上，所述的第一连杆固定设置在第一滑块上，所述的第二连杆设在第二滑轨上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、结构简单：加工方便，成本低，易操作；

二、能耗小：机构都采用滚动摩擦，所用零件少，运动副少，故能耗小；

三、精度高：所有调节都是细牙螺栓微调，调节精度高。

附图说明

图1为本实用新型的三方向微调空间四杆机构的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图：

图3为本实用新型的侧视图；

图4为图2中C-C剖面示意图。

图中，1、驱动轴；2、曲柄本体；3、定位轴承；4、第一连杆；5、第二连杆；6、调节螺栓；7、第一滑块：8、第一滑轨：9、第二滑块；10、第二滑轨：11、摇杆本体；12、摇杆轴承；13、摇杆微调螺栓；14、前轮；15、前轮支撑架；16、车身支撑架；17、后轮；18、滑轮；19、滑轮轴；20、滑轮架；21、砝码；22、前轮轴；23、垫块；24、前轮架；25、大齿轮；26、小轴承座；27、绕线轴；28、小齿轮；29、后轮轴；30、大轴承座；31、底板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。