[发明专利]自动行走8字轨迹小车

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种自动绕障小车，具体地说是一种以载荷的重力势能为动力的自动绕障小车。 

背景技术

自动行走“8”字轨迹小车是第三届全国大学生工程训练综合能力大赛的竞赛命题，要求在给定重力势能的前提下，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。竞赛项目有两个项目，项目1：该自行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）。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩；项目2：小车在半张标准乒乓球台，绕相距一定距离的两个障碍沿着“8”字形轨迹绕行，绕行时不可以撞到障碍物（相距一定距离的两个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒），以小车完成“8”字绕行的圈数来评定成绩。自动行走的“8”字轨迹小车完成项目2的要求。 

现有的比赛用车多数采用摇杆机构驱动转向轮进行周期性的摆动，摇杆机构由于其本身的配合要求比较高，在机械加工的误差一定存在的情况下，摇杆的尺寸出现精度不够的情况，很难准确的满足尺寸要求，造成小车行驶的轨迹不够准确的现象发生。 

专利申请号为200920041441.0，名称为：“自动行走小车的行走机构”的实用新型专利文件中公开了一种自动行走小车的行走机构，包括驱动装置、轮轴及轮轴两端的行走轮，轮轴分成左右两段，左右两段之间装驱动机构驱动的差速器。但是由于差速器相对复杂，不易维修，成本也相对较高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，便于维修，成本低廉，行走稳定的自动行走“8”字轨迹小车。 

本发明的目的是这样实现的： 

包括用于获得载荷重力势能的动力机构、用于动力方向转换的传动机构、用于完成转向运动的拨轮机构、用于小车各机构安装定位的车板机构、用于控制主动轮转动的后轮机构和控制转向轮转动的前轮机构。 

所述动力机构包括线轴、线轴摩擦轮、线轴齿轮，线轴安装于与车后板相连的线轴轴承座上，线轴摩擦轮和线轴齿轮安装于线轴上，线轴齿轮与后轮机构中的主轴齿轮啮合，线绳 连接载荷与线轴。 

所述传动机构包括传动齿轮、摩擦轮和传动轴，传动轴安装于与车后板相连的传动轴承座上，传动齿轮与摩擦轮安装于传动轴的两端，摩擦轮与动力机构中的线轴摩擦轮连接，传动齿轮与拨轮机构中的大齿轮啮合。 

所述拨轮机构包括拨轮、大齿轮、小轴和拨块，拨轮固接于拨轮座上，拨轮座和大齿轮安装于小轴上，小轴置于与车前板相连的轴承座上，大齿轮带动小轴转动使拨轮转动，拨轮拨动拨块转动带动转向轮转向。 

所述车板结构由车前板和车后板通过连块固接构成。 

所述后轮结构包括大轮轴、主动齿轮和大轮，两个大轮通过单向轴承与大轮轴连接，主动齿轮安装于大轮轴上，大轮轴与固接在车后板的主轴轴承座连接。 

所述前轮结构包括与拨块紧固连接的前轮叉、前轮，前轮叉与固接在车前板的前轮轴承座滚动连接，前轮通过前轮轴安装于前轮叉上。 

在小轴设置隔套，所述隔套位于拨轮座与小轴上的轴承座之间。 

本发明提供了一种结构设计合理，便于维修，成本低廉的自动行走“8”字轨迹小车，小车可以调整转向周期，并保证转向轮周期摆动时左右摆幅一致，行走稳定。本发明是一种以载荷的重力势能为动力，用拨轮机构完成转向运动的自动绕障小车，尤其是一种水平轴和竖直轴用摩擦传动并可调节轨迹周期、单轮驱动自动行走“8”字轨迹小车。 

动力机构通过缠线获得载荷的重力势能并驱动主轴，主动轮与主轴由螺栓连接固结；调整小摩擦轮的位置使摩擦盘转动周期与小车越障周期相同，转动拨轮使转向轮达到指定摆角；即完成小车的自动绕障任务。