[发明专利]一种适用避障无碳小车的绕线行走方法及绕线轮

摘要

本发明公开了一种适用避障无碳小车的绕线行走方法及绕线轮。现有无碳小车的绕线方法在应对复杂路况时易出现动力分布不均或动力输出不足的情况。本发明的绕线轮大径轴段与小径轴段之间设有过渡轴肩，过渡轴肩上开设有穿线槽口；大径轴段和小径轴段的外端端部均设有凸缘；平地行走时，鱼线一端在小径轴段绕制，另一端系重锤挂到高处；带一次上下坡行走时，将鱼线一端在小径轴段绕制后由穿线槽口转至大径轴段，然后在大径轴段上绕制后再由穿线槽口转至小径轴段绕制，最后将鱼线另一端系重锤挂到高处。本发明根据行走路径完成不同驱动力大小的转换，从而有效控制小车行走速度及能量释放，使避障无碳小车行走平稳，势能输出得到合理控制。

主权项

1.一种适用避障无碳小车的绕线行走方法，其特征在于：采用的后驱装置包括绕线机构、差速机构、轴承支座和底板；两个轴承支座间距固定在底板上；所述的绕线机构包括大驱动齿轮、主驱动轴和绕线轮；所述的主驱动轴两端通过轴承分别支承在两个轴承支座上；绕线轮和大驱动齿轮均固定在主驱动轴上；所述的绕线轮为二级阶梯轴结构，大径轴段与小径轴段之间设有过渡轴肩，过渡轴肩上开设有穿线槽口，穿线槽口的侧壁与轴肩圆弧过渡；大径轴段和小径轴段的外端端部均设有凸缘；小径轴段上沿周向均布的多个固定孔均与主驱动轴通过螺钉连接；所述的差速机构包括小驱动齿轮、从动轴和驱动后轮；所述的从动轴两端通过轴承分别支承在两个轴承支座上；小驱动齿轮固定在从动轴上，并与大驱动齿轮啮合；其中一个驱动后轮固定在从动轴上，另一个驱动后轮通过轴承支承在从动轴上；该适用避障无碳小车的绕线行走方法，具体如下：1、平地行走时的绕线行走方法如下：1.1根据驱动后轮行走的位移L＝πDn₁和小驱动齿轮与大驱动齿轮的传动比得主驱动轴转的圈数其中，D为驱动后轮的直径，n₁为从动轴转的圈数；则重锤需要挂的高度h＝πd₂n₂，即为绕线轮小径轴段需要绕线的长度，其中，d₂为小径轴段直径；1.2将鱼线一端通过螺钉压紧在绕线轮小径轴段的一个固定孔内，在绕线轮的小径轴段绕制线长h；然后将鱼线另一端系重锤挂到高度为h处；1.3放掉重锤后，重锤在重力作用下，将鱼线从绕线轮的小径轴段绕出，带动驱动后轮转动，重锤下落高度h时，驱动后轮行走了位移L后停止；2、带一次上下坡行走时的绕线行走方法如下：2.1根据驱动后轮行走的位移L＝πDn₁和小驱动齿轮与大驱动齿轮的传动比得主驱动轴转的圈数则得到下式：其中，L1为开始行进位置到距离斜坡1000mm的平地位移，L21为斜坡前1000mm位置到斜坡坡底的位移，L22为斜坡坡底到坡顶的位移，L3为坡顶以后的位移；从而得到第一次在绕线轮小径轴段上绕线的圈数为接着在绕线轮大径轴段上绕线的圈数为第二次在绕线轮小径轴段上绕线的圈数为进一步得到第一次在绕线轮小径轴段上需要绕线的长度h₁＝πd₂n₂₁，接着在绕线轮大径轴段上需要绕线的长度h₂＝πd₁n₂₂，第二次在绕线轮小径轴段上需要绕线的长度h₃＝πd₂n₂₃，其中，d₁为大径轴段直径；则重锤需要挂的高度h＝h₁+h₂+h₃；2.2绕线将鱼线一端通过螺钉压紧在绕线轮小径轴段的一个固定孔内，在绕线轮的小径轴段上绕制线长h1后继续绕线至穿线槽口，然后在大径轴段上绕制线长h2后继续绕线至穿线槽口，再在小径轴段绕制线长为h3‑h′2，其中，h′2为在大径轴段上绕制线长h2后继续绕线至穿线槽口需要的线长；最后将鱼线另一端系重锤挂到高度为h＝h1+h2+h3处；2.3放掉重锤后，重锤在重力作用下，将鱼线从绕线轮的小径轴段绕出，带动驱动后轮转动并在平地行走；鱼线由穿线槽口转换到大径轴段时刻，重锤下降高度为h3‑h′2；接着鱼线从绕线轮的大径轴段绕出至由穿线槽口转换到小径轴段时刻，轴径增大使扭矩增大，驱动后轮驱动力加强完成先加速后上坡至坡顶的过程，该过程重锤下落高度为h2+h′2+h3‑h′2，即h2+h3；驱动后轮爬至坡顶时，鱼线由穿线槽口转换到小径轴径上；然后鱼线从绕线轮的小径轴段绕出，减少重锤的重力势能损耗，控制行进速度，驱动后轮下坡直到停止，该过程重锤下落高度为h1。