何隆;孙海龙;陆宽;孙雁龙;岳雪洋;周月锰
传动装置
【摘 要】按照工程训练竞赛中“S”型赛道的竞赛要求,我们设计了一种仅由重力驱动的无碳小车.为提高计算精度,优化设计,我们引入matlab作为求解工具,从微分学角度分析小车的运动过程.通过对机构设计中的相关参量的赋值改变,探究其参数对小车轨迹的影响,从而取得最优解.我们研制的小车在第六届全国大学生工训竞赛中荣获国家二等奖,本文所建立的算法为无碳小车的改进提供一种便捷的途径,对机构运动特性的相关研究也具有一定参考价值. 【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2019(038)019
【总页数】3页(P174-176)
稀土硅铁合金【关键词】无碳小车;matlab;轨迹计算;仿真分析
【作 者】何隆;孙海龙;陆宽;孙雁龙;岳雪洋;周月锰
热电偶校验装置【作者单位】河北科技大学机械工程学院,石家庄050018;河北科技大学机械工程学院,石家庄050018;河北科技大学机械工程学院,石家庄050018;河北科技大学机械工程学院,石家庄050018;河北科技大学机械工程学院,石家庄050018;河北科技大学机械工程学院,石家庄050018
【正文语种】中 文
【中图分类】TH122
0 引言
S型无碳小车避障赛是第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的重要项目之一，是教育部高等教育司发文举办的全国性大学生科技创新实践竞赛活动，旨在提升大学生工程创新意识、实践能力和团队合作精神，促进创新人才培养。按照竞赛要求，1kg的碳钢锤须从400mm±2mm的高度自由下落，以此为竞赛过程中唯一的能量来驱动小车在30m直赛道上做周期性避障运动。障碍桩间的距离可变,竞赛按越障碍数和行驶距离来积分评比。
依据国赛规则，我们绘制出小车初代轨迹图，选取特征点将数据输入到matlab，在轨迹计
算中通过调整结构参数，获得各参量的最优解。并应用Creo软件建立小车的三维模型，通过虚拟仿真结合实际调试效果得出最终的调车规律。
1 初始数值规划
1.1 计算轨迹特征值
本次竞赛命题规定为每隔一个障碍物将在在-300mm～+300mm范围内做相反变距摆放。与以往的竞赛相比，障碍物间距变化范围更大，要求更高。为使小车能够顺利绕过各间距障碍物，我们选择将安全距离设计更大些，安全距离初定值设为d0=220mm，则，小车运行幅值A计算如下：
小车轨迹Y，可近似用余弦曲线来表示，即：
利用matlab计算无碳小车轨迹的周期长度S：
计算得：s=2354.78mm
即，一个周期内曲柄回转一周同时前轮将左右偏转两次，后轮行进2354.78mm的路程。
定义主动轮直径为D，传动比为i，则：
表1 i 3 4 5 6 D 249.9 187.4 149.9 124.9
机器人拉车
为使小车结构更为紧凑，选择齿轮一级传动，传动比初定为6，圆整轮子直径为125mm。
根据曲率半径计算公式
可算得曲率半径极小值为，同时，由图1所示的三角几何关系可得
图1
带入数值，计算得出小车前轮的转角α的极大值为：αmax=19.04°，将αmax做为计算转向系统最优值时的重要限制条件。
1.2 确立转向机构参数关系式
本小车的转向采用空间RSSR机构,突破了传统s型无碳小车平面杆系结构，这样，就达到降
低加工难度，简化机械结构、增加传动平稳性效果。
对空间四杆机构建立如下空间坐标系，如图2。
透风窗图2
数学建模求解曲柄r1的输入角β和摇杆c的输出角α之间的关系。
由几何关系可得下式：
化简得：
其中
2 仿真分析
2.1 搭建关系框图
根据大赛要求，小车须在1kg的重物带动下前进，在这个过程中，我们选取一段极短的时间，可近似认为小车是匀速前进的，此时对重物来说将有一段下落距离dh，同时重物通过
牵引绳子从而带动绕线轴转动，绕线轴通过RssR转向机构将轴转角按一定函数关系输出到前轮转角：同时绕线轴的转角经由一级齿轮增速传递到后轮驱动轴上，带动小车行进距离为ds，将上述转化关系绘制如下关系图，如图3。弹力玩具
