作品简介

我们设计的这款避障无碳小车实现无碳排放，其动力的全部来源于重物下降带动驱动轴转动来实现运动，以前已有的无碳小车，在控制前轮转向能量来源方面家颇为复杂，这就导致能量损失严重，从而出现运动距离较近，避障越野能力较差等现象。以前的无碳小车结构过于繁琐，在加工制作方面实现都有较大困难，而且加重了自身的重量，不易于转向，避障。而这款无碳小车结构较为简单，省去能量贮存的再利用的结构，直接经过前期计算小车的运动轨迹，确定小车的关键零部件，一次性完成运动，转向，避障。

为了实现转向时两轮能顺利转弯不发生打滑现象，我们将一侧的轮子作为驱动轮，另一侧轮子自由转动。小车在前进过程中需要做周期性运动来避开障碍。这需要有转向机构，依题设计要求把前轮设计成导向轮，让前轮周期性的左右偏转，根据三轮转向的原理，我们可以让前轮在运动过程中连续的从一侧到另一侧偏转，然后，再往回偏转，这样小车运动轨迹计算较复杂但运动平稳。也可以让小车前轮偏在一侧在运动中的某一点转向实现反向偏转，做周期运动，这样小车运动轨迹计算简单，实现容易但是在转向时存在冲击振动。考虑到小车在低速下运转，冲击就较小，而且小车做圆弧运动时对轨迹的控制准确度高。故我们选用此法实现导向。

根据分析，驱动轴两端要装一个驱动轮和一个自由轮，轮子内侧要装支撑轴用的轴承座，中间要有绳轮，靠近驱动轮的一侧还要装给转向机构传递动力的小齿轮。驱动轴与转向轴转速比为4:1，为了尽可能少的消耗能量，我们采用一级齿轮传动，传动比为4：1，轴向定位均采用定位螺钉形式。

转向轴中需要装大齿轮和转向片，两侧用轴承支承，为了便于在后期调整转向片的位置我们把一侧设计为螺纹形式，靠螺母来微量调整转向精度。转向片要实现转向杆的在两个位置的定位和从一个位置到另一个位置的转换。转向杆一端要与导向轮的轮架固连带动前轮转向，另一端要与转向片接触实现左右摆动，连接块是为了实现转向杆与前轮架的固连。

导向轮架对前轮的固定我们受自行车轮子的固定方式的启发，采用插架式固定，导向轮我们采用Φ50的尼龙棒制作，中间打孔装轴承。