适应有坡道且障碍物间距无级调整的无碳小车的制作方法

文档序号:12668357阅读:来源:国知局

技术特征:

1.适应有坡道且障碍物间距无级调整的无碳小车,其特征在于: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;

所述的小车机架包括底板、支承杆、固定板、加固板、止推轴承、立式支撑座、卧式支撑座、底板固定螺栓和舵机固定支架;

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、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;

所述的小车的驱动机构包括重物、重物螺钉、牵引线、绕线轮、绕线轮轴承、绕线轮支架和启动器;

重物呈圆柱形,其一端设有一个螺纹孔,以该螺纹孔与重物螺钉相联结;采用强力胶水将两个间隔的绕线轮支架粘接到固定板上表面,在两个绕线轮支架大的侧面均设置一个通孔,采用过盈配合方式,将绕线轮轴承联结到绕线轮支架中的通孔;绕线轮呈带轴的一大一小双滑轮结构,在双滑轮中间设置一个细长圆弧形槽,以便在小车运行开始前容纳卷绕的牵引线,绕线轮的轴部结构分别与绕线轮轴承配合支承绕线轮;启动器整体呈圆台型,其上设置有满足小车运行速度需要的若干阶梯槽,以调节绕线轮和启动器之间的传动比及驱动小车行走的力矩;牵引线的一端与重物螺钉相连,经过绕线轮,其另一端连接到启动器上设置的紧定螺钉;小车运行前,牵引线卷绕在绕线轮双滑轮结构的细长圆弧形槽中,小车运行时,随着重物下落,其重力势能经过牵引线、绕线轮及启动器转换为驱动小车行走的机械能;

所述的小车直行机构包括启动器轴、大齿轮、小齿轮、轮轴和法兰盘;

启动器和启动器轴联结,在启动器靠右的位置设置大齿轮,采用紧定螺钉联结启动器轴和大齿轮,在轮轴的偏右位置采用紧定螺钉联结方式设置小齿轮,并使其与大齿轮相互啮合;法兰盘结构包括一大一小两个同心圆柱凸台,在法兰盘中心轴线位置设置通孔,在该通孔中设置单向轴承,并使单向轴承的外圈与该通孔过渡配合联结;使单向轴承的内圈和轮轴过盈配合联结,在轮轴两端均设置单向轴承与法兰盘,使得小车两侧的车轮可以差动方式绕其轴线转动;两侧车轮中心轴线位置均设置一个较大通孔,其与法兰盘小圆柱凸台间隙配合联结,在法兰盘小圆柱凸台外周,在其大圆柱凸台外侧面均匀设置三个螺纹孔,该三个螺纹孔与车轮上沿着其中心通孔外周均匀设置的三个通孔相对应,车轮和法兰盘联结;轮轴的两端均设置有内螺纹孔,在轮轴两端的内螺纹孔中设置螺钉,以限制车轮沿着轮轴的轴线移动;

小车的转向机构由传感器模块、控制模块和驱动模块组成;传感器模块由超声波测距传感器、红外避障传感器、传感器固定支架、传感器固定螺栓组成;控制模块由单片机工控板组成;驱动模块由电池盒、转向舵机、转向舵机摆臂、长连杆、短连杆、前叉、转向轮、塞打螺栓、止推轴承组成;

在小车两侧分别设置一个传感器固定支架,其为一个L型的支架,其长边和短边侧面上分别设置两个通孔,分别与超声波测距传感器及红外避障传感器和底板孔大小、位置相对应,传感器支架长边与超声波测距传感器及红外避障传感器通过传感器固定螺栓和螺母固定连接,传感器支架短边与底板通过传感器固定螺栓螺母可调连接;单片机工控板通过铜柱与底板固定连接;用强力胶水将电池盒粘接到底板上;在小车两侧传感器固定支架上分别设置一个超声波测距传感器及一个红外避障传感器,超声波传感器设置在与小车前进方向偏角较小的方向以检测障碍物与小车之间的距离,红外避障传感器设置于和小车前进方向垂直的位置以避开两边的通道挡板;转向舵机通过螺栓螺母固定连接在底板上,转向舵机摆臂与转向舵机通过螺钉固定连接,长连杆一端设置较大通孔,与滚动轴承外圈过盈配合联结,该滚动轴承内圈内孔通过螺栓与舵机摆臂连接,长连杆另一端设置较小螺纹孔;短连杆一端设置较大通孔与滚动轴承外圈过盈配合联结,该滚动轴承内圈内孔通过螺栓与长连杆螺纹孔连接,短连杆另一端设置D形通孔;在前叉的大径段设置一个平面,并在该平面上设置螺纹孔,使该螺纹孔与塞打螺栓联结,在前叉的阶梯段设置一个平面,成为D形轴,与短连杆的D形孔过盈配合联结;

小车的刹车系统由刹车舵机支架、刹车舵机、刹车片、刹车轮组成;刹车舵机支架与底板采用螺纹刚性联结,刹车片通过螺钉与刹车舵机固定连接,刹车轮与轮轴通过紧定螺栓连接,刹车片上设置有一圆弧凹槽,其直径与刹车轮直径相同,以保证刹车时刹车片与刹车轮有足够大的接触面积。

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