一种重力驱动的自动越障碍小车制造技术

本发明专利技术公开了一种重力驱动的自动越障碍小车，包括底盘，底盘上设有后轮、转向前轮、原动机构、多级变速传动机构和空间转向机构；空间转向机构包括转向驱动轴，套设在原动轴上的第一变速塔轮，套设在转向驱动轴上的第二变速塔轮，第一变速塔轮和第二变速塔轮之间连接有传动带，转向驱动轴处设有越障控制模块，越障控制模块包括设置在驱动轴处的可调偏心距曲柄、与可调偏心距曲柄连接的关节连杆、与关节连杆连接的摇杆摆臂，与摇杆摆臂连接的转向模块，该转向模块与转向前轮相连接，以带动转向前轮左右转动；可调偏心距曲柄处开设有沿可调偏心距曲柄圆心方向开设的可调偏心距曲柄槽，关节连杆调节端移动设置在可调偏心距曲柄槽处；本发明专利技术结构简单、性能可靠，能够缩短小车调试时间及难度，同时能够调速以适应不同的赛道。道。道。

【技术实现步骤摘要】
一种重力驱动的自动越障碍小车


[0001]本专利技术涉及小车
，尤其是一种重力驱动的自动越障碍小车。

技术介绍

[0002]自动越障小车是一种利用重力势能为唯一能量的、具有连续避障功能的三轮小车。其原理是将重物提升到指定高度，重物在重力作用下自行下落，系在重物上的柔性拉绳通过安装在滑轮座上的滑轮改变拉力的方向，线绳的另一端缠绕在动力输入机构上，再通过多级变速传动机构将运动传递到驱动轴，驱动后轮转动，从而完成小车的前进动作；空间转向机构用来使前轮按照正弦周期向左或向右转动，使小车走出s形路径而避开按一定间距设置的障碍杆，由于重力势能为唯一能量，因此空间转向机构完成动作的能量没有其他来源，必须与驱动机构相关联来获取能量。
[0003]专利号：CN201721106986.6，专利名称：一种以自身重力势能驱动且具有方向控制的无碳越障小车，专利号：CN201810556006.5，专利名称：一种重力势能驱动的自控越障小车，均提出该种自动越障小车。但均只能适应同一桩距的赛道，对不同赛道的兼容性差，且调试时间久、适应性差。
[0004]自动越障小车由于障碍物设置不同的原因，需要改变其设计参数来设定相应的轨迹以适应不同的障碍轨道，但现行技术由于其调试难度大、理论研究较少，主要是基于现场调试等原因，具有调试周期长、调试效果不佳，不能快速适应不同的障碍轨迹。
[0005]现提供一种重力驱动的自动越障小车，本专利技术具有结构简单、性能可靠、工程造价成本低的特点，还基于理论研究大大缩短小车的调试时间及难度，显著提高小车对不同赛道的快速适应能力。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种重力驱动的自动越障碍小车，结构简单、性能可靠，能够缩短小车调试时间及难度，同时能够调速以适应不同的赛道。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种重力驱动的自动越障碍小车，包括车体，所述车体包括底盘和通过立杆设置于底盘上方的顶板，该底盘上设有后轮及转向前轮，所述底盘上还设有原动机构、多级变速传动机构和空间转向机构；其特征在于：所述原动机构包括设置顶板处的定滑轮，绕设于定滑轮上的绳线，悬吊于绳线一端的配重块；所述多级变速传动机构包括设置于底盘上的原动轴，套设在原动轴绕线轮，所述绳线另一端缠绕在该绕线轮上，所述多级变速传动机构还包括有设置在底盘上、且与后轮相连接的驱动轴，该驱动轴与原动轴之间还设有用于使驱动轴跟随原动轴转动齿轮组，该齿轮组包括套设在原动轴上的第一齿轮及套设在驱动轴上、且与第一齿轮相啮合的第二齿轮；所述空间转向机构包括设置在底盘上的转向驱动轴，套设在原动轴上的第一变速塔轮，套设在转向驱动轴上的第二变速塔轮，该第一变速塔轮和第二变速塔轮之间连接有传动带，所述转向驱动轴处还设有实现转向前轮转动的越障控制模块，该越障控制模块包括设置在驱动
轴处的可调偏心距曲柄、与可调偏心距曲柄相连接的关节连杆、与关节连杆相连接的摇杆摆臂，与摇杆摆臂相连接的转向模块，该转向模块与转向前轮相连接，以带动转向前轮左右转动；所述可调偏心距曲柄处开设有沿可调偏心距曲柄圆心方向开设的可调偏心距曲柄槽，所述关节连杆包括设置在可调偏心距曲柄槽内、且可沿可调偏心距曲柄槽调节滑动的调节端，及设置在转向模块处的固定端；所述第一变速塔轮和第二变速塔轮上均设有若干供传动带连接的轮槽，所述传动带通过连接于第一变速塔轮和第二变速塔轮的不同轮槽上实现第一变速塔轮和第二变速塔轮之间传动比的不同。
[0008]作为优选：所述转向模块包括连接在转向前轮处的前叉轮架，及设置在前叉轮架端部转向帽，所述摇杆摆臂与转向帽相连接。
[0009]作为优选：所述后轮包括固定连接于驱动轴一端的驱动轮，及轴承嵌套于驱动轴另一端的自由轮，其端部用锁紧螺母进行定位、紧固。自由轮通过轴承及限位轴套横向固定于驱动轴上，且与驱动轴存在转速差，以抵消在转弯时由于内轮差引起的附加外力
[0010]作为优选：所述绕线轮包括大圆柱段、斜台和小圆柱段，所述斜台表面设有螺旋沟槽；所述绳线一端缠绕在小圆柱段上并通过斜台表面的螺旋沟槽后绕至大圆柱段。由于小车启动力矩大于运行工作力矩，在启动阶段需要提供较大的力矩。绕线轮由大圆柱段、斜台与小圆柱段构成，斜台表面有螺旋沟槽，用于连接大圆柱段与小圆柱段。柔性拉绳主要缠绕在小圆柱段上，通过斜台沟槽部分缠绕至大圆柱段，以提高输入转矩，克服启动摩擦力进行行走。
[0011]作为优选：所述第一变速塔轮上开设有7个不同直径的轮槽，所述第二变速塔轮上开设有6 个不同直径的轮槽；所述传动带通过分别绕设在第一变速塔轮处不同的轮槽及第二变速塔轮不同的轮槽内实现选取不同的传动比。通过选择不同的传动比可实现42级有效变速。
[0012]作为优选：所述第一变速塔轮和第二变速塔轮均为塔轮结构，且第一变速塔轮和第二变速塔轮安装方向相对。
[0013]作为优选：所述关节连杆调节端通过螺栓螺母固定于可调偏心距曲柄槽处。通过螺栓螺母可以方便关节连杆调节端在可调偏心距曲柄槽的位置，以实现转向前轮转动的幅度。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术的一种重力驱动的自动越障小车，采用塔轮多级变速、开设曲柄槽调整曲柄、绕线轮螺旋沟槽进行转矩适应、传动及空间转向机构多级联调等方式；
[0016]具有结构简单、性能可靠、工程造价成本低的特点，同时通过第一变速塔轮和第二变速塔轮及越障控制模块的设置可以大大缩短小车的调试时间及难度，显著提高小车对不同赛道的快速适应能力。
[0017]2、同时第一变速塔轮和第二变速塔轮的传动比控制，使其能更加精准的实现传动，使玩具小车越障能力更加准确；对空间转向机构模块进行改进，使小车的转向更加精准和易调。
[0018]3、在需要调节适应不同赛道的时候，使用者可以通过拧松螺栓螺母并滑动调节关节连杆调节端在可调偏心距曲柄槽的位置，同时调整传送带在第一变速塔轮和第二变速塔轮中轮槽位置，实现小车转动幅度。简单高效。
附图说明
[0019]图1为本专利技术整体结构立体示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例底盘及设置在底盘上的后轮，转向前轮，多级变速传动机构和空间转向机构结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例越障控制模块和转向前轮结构示意图；
[0022]图4为第一变速塔轮和第二变速塔轮结构示意图。
[0023]图中，1底盘、2顶板、3原动机构、31定滑轮、32立杆、4多级变速传动机构、41原动轴、42绕线轮、421大圆柱段、422斜台、423小圆柱段、43第一齿轮、44第二齿轮、45驱动轴、46 第一变速塔轮、5空间转向机构、51可调偏心距曲柄、511可调偏心距曲柄槽、52关节连杆、53 转向模块、54转向驱动轴、55第二变速塔轮、56摇杆摆臂、6后轮、61自由轮、62驱动轮、7转向前轮、8传动带、9轮槽。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术作进一步描述：
[0025]如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重力驱动的自动越障碍小车，包括车体，所述车体包括底盘和通过立杆设置于底盘上方的顶板，该底盘上设有后轮及转向前轮，所述底盘上还设有原动机构、多级变速传动机构和空间转向机构；其特征在于：所述原动机构包括设置顶板处的定滑轮，绕设于定滑轮上的绳线，悬吊于绳线一端的配重块；所述多级变速传动机构包括设置于底盘上的原动轴，套设在原动轴绕线轮，所述绳线另一端缠绕在该绕线轮上，所述多级变速传动机构还包括有设置在底盘上、且与后轮相连接的驱动轴，该驱动轴与原动轴之间还设有用于使驱动轴跟随原动轴转动齿轮组，该齿轮组包括套设在原动轴上的第一齿轮及套设在驱动轴上、且与第一齿轮相啮合的第二齿轮；所述空间转向机构包括设置在底盘上的转向驱动轴，套设在原动轴上的第一变速塔轮，套设在转向驱动轴上的第二变速塔轮，该第一变速塔轮和第二变速塔轮之间连接有传动带，所述转向驱动轴处还设有实现转向前轮转动的越障控制模块，该越障控制模块包括设置在驱动轴处的可调偏心距曲柄、与可调偏心距曲柄相连接的关节连杆、与关节连杆相连接的摇杆摆臂，与摇杆摆臂相连接的转向模块，该转向模块与转向前轮相连接，以带动转向前轮左右转动；所述可调偏心距曲柄处开设有沿可调偏心距曲柄径向方向开设的可调偏心距曲柄槽，所述关节连杆包括设置在可调偏心距曲柄槽内、且可沿可调偏心距曲柄槽调节滑动的调节端，及设置在转向模块处的固定端；所述第一变速塔轮和第二变速塔轮上均设有若...

【专利技术属性】
技术研发人员：张露芳，汤方卉，陈为政，唐麒麟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：