[发明专利]适应有坡道且障碍物间距无级调整的无碳小车

说明书

本发明涉及一种适应有坡道且障碍物间距无级调整的无碳小车。本发明包括小车机架、小车驱动机构、小车直行机构、小车转向机构和小车刹车系统。小车机架支承小车的各组成机构。小车驱动机构利用重物的重力势能，通过小车直行机构驱动小车前行，并且利用小车转向机构改变小车前行的方向，在小车转向机构上设置有传感器模块和控制模块，用于识别通道上的障碍物，利用小车刹车系统实现小车减速制动。本发明实现具有爬坡行走、轨迹识别、避障行走及刹车制动的无碳小车，可适应障碍物间距可无级调整的通道，或障碍物间距可无级调整且具有坡道的通道。

技术领域

本发明涉及一种适应具有坡道且障碍物间距可无级调整通道的无碳小车，尤其是可以适应有坡道且障碍物间距可无级调整通道而能自主避障行走的无碳小车。

背景技术

无碳小车是仅由重力势能驱动机械结构小车，使用时使其沿着S形轨迹围绕呈直线排布的非等间距的障碍物行走，或在有坡道且障碍物间距可无级调整的通道行走。无碳小车使用时常常要求在改变被绕行障碍物间距的情况下，提高小车绕行距离或绕行障碍物的个数，为取得尽可能长的绕行距离及绕行较多障碍物，无碳小车需要具有调节转向轮摆动角度的机构和自主识别障碍物的传感器。目前使用的无碳小车一般采用定性调节或者有级调节的办法，调节转向轮的摆动角度，且没有识别障碍物的传感器，该种无碳小车可较好地适应障碍物间距为已知离散值的通道，但是难以适应障碍物间距可无级调整的通道，更难以适应有坡道且障碍物间距可无级调整的通道。

发明内容

为了解决现有技术无法提供可适应障碍物间距可无级调整的通道，或障碍物间距可无级调整且具有坡道的通道，能够自主避障行走的无碳小车。本发明提供一种具有爬坡行走、避障行走、轨迹识别及刹车制动功能的无碳小车。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

该无碳小车组成机构包括：小车机架、小车驱动机构、小车直行机构、小车转向机构和小车刹车系统。小车机架支承小车的各组成机构。小车驱动机构利用重物的重力势能，通过小车直行机构驱动小车前行，并且利用小车转向机构改变小车前行的方向，在小车转向机构上设置有传感器模块和控制模块，用于识别通道上的障碍物，利用小车刹车系统实现小车减速制动。

小车机架包括：底板、支承杆、固定板、加固板、止推轴承、立式支撑座、卧式支撑座、底板固定螺栓、舵机固定支架。

底板后端对称设置四个连接通孔，用底板固定螺栓及螺母通过左后两连接通孔将左后立式支撑座固定连接到底板左后端，用底板固定螺栓及螺母通过右后两连接通孔将右后立式支撑座固定连接到底板右后端。在左后立式支撑座及立式支撑座中分别设置滚动轴承。通过左后及右后立式支撑座狭长槽两侧面的光孔及螺纹孔及螺栓，将左后及右后立式支撑座狭长槽两边连接在一起，并通过立式支撑座狭长槽两侧的弹性变形分别将左后滚动轴承及右后滚动轴承固定在左后及右后立式支撑座中。在底板后端适当靠前的位置，以底板纵向中心轴线对称设置四个连接通孔，用底板固定螺栓将两个立式支撑座分别固定在底板后端适当靠前的位置。三根相同长度的支承杆，上下两头均设置有内螺纹。固定板为圆三角形，其中心位置设置有长方形槽，在固定板的三个角适当位置设置有三个通孔，在小车底板中心位置设置三个和固定板的通孔位置相对应的三个通孔，三根支承杆的两端分别可以贴合到底板和固定板上的通孔，分别采用底板固定螺栓将固定板、底板与三根支承杆刚性联结。设置一个三角形的加固板，在加固板上设置和固定板的通孔位置相对应的三个通孔，利用该三个通孔，将加固板以过盈配合的方式安装于三根支承杆的下部。在底板的正前方位置以底板纵向中心轴线左右对称设置两个通孔，与卧式支撑座左右两边的通孔相对应，在该两个通孔中间位置设置一个与卧式支撑座中间孔相对应的通孔，用底板固定螺栓将卧式支撑座固定在底板上。在卧式轴承座长对角线中点设置让前叉顶端通过的通孔，在底板上与该通孔位置相对应的下表面及卧式支撑座上表面分别设置止推轴承，以此限制前叉的上下运动。在底板的左后端沿其边线设置两个通孔，用底板固定螺栓和螺母通过两通孔将舵机固定支架固定连接到底板左后端。