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专利号: 202310292359X
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-12
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:它包括车架(1)、动力输入带轮(2)、传动机构(3)、转向机构(4)、微调机构(5)、轨迹修正机构(6)、离合机构(7)和推桩机构(8);所述动力输入带轮(2)通过传动机构(3)与转向机构(4)相配合,所述传动机构(3)固定在车架(1)上,所述微调机构(5)安装在转向机构(4)上,所述轨迹修正机构(6)安装在转向机构(4)的前端,所述离合机构(7)安装在车架(1)上,所述推桩机构(8)安装在车架(1)前端;

拼接式凸轮(405)由多张凸轮片拼接而成,每一张凸轮片采用硬质卡片切割而成,拼接式凸轮(405)上的每一张凸轮片都对应一段轨迹,根据小车绕桩规则规划的运行轨迹分为左转弯轨迹、右转弯轨迹和直线轨迹,根据每一段轨迹推导出该段轨迹所对应的凸轮片形状。

2.根据权利要求1所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:所述动力输入带轮(2)通过轴承安装在传动机构(3)的传动轴(303)上,所述动力输入带轮(2)为双联带轮,将动力输入到大带轮上,然后通过双联的小带轮将动力传递至传动机构(3)和转向机构(4)上。

3.根据权利要求2所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:所述传动机构(3)包括主动轮(301)、从动轮(302)、传动轴(303)、皮带轮(304)、过渡轮(305)、过渡轮支架(306)、张紧轮(307)、张紧轮架(308)和传动皮带(309),所述主动轮(301)通过顶丝固定安装在传动轴(303)的右端,所述从动轮(302)通过轴承安装在传动轴(303)的左端并能够自由转动,所述传动轴(303)通过轴承安装在车架(1)后端,所述皮带轮(304)通过顶丝固定安装在传动轴(303)上,所述过渡轮(305)通过过渡轮支架(306)安装在离合机构(7)的离合器前支架(702)上,所述张紧轮(307)通过张紧轮架(308)安装在离合机构(7)的离合器长轴(703)上,所述传动皮带(309)一端绕在动力输入带轮(2)的小带轮上,通过过渡轮(305)绕在皮带轮(304)上并通过张紧轮(307)将传动皮带(309)张紧。

4.根据权利要求1所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:所述转向机构(4)包括支架(401)、蜗轮(402)、蜗杆(403)、蜗轮轴(404)、拼接式凸轮(405)、凸轮推杆(406)、橡胶圈(407)、前轮(408)、前叉(409)、前轮轴(410)和转轴(411),所述支架(401)通过螺栓固定安装在车架(1)前端,所述蜗杆(403)固定安装在传动轴(303)上,所述蜗轮(402)固定安装在蜗轮轴(404)上,所述蜗轮(402)与蜗杆(403)啮合传动,所述蜗轮轴(404)通过轴承安装在支架(401)上,所述拼接式凸轮(405)通过顶丝固定安装在蜗轮轴(404)的上端,所述凸轮推杆(406)安装在微调机构(5)的微调支架(501)上,所述橡胶圈(407)的一端固定安装在支架(401)上,另一端套在微调支架(501)和螺旋测微器支架(502)上,通过调节橡胶圈(407)的松紧,使凸轮推杆(406)与拼接式凸轮(405)的外轮廓始终压紧接触,确保拼接式凸轮(405)可有效推动凸轮推杆(406)带动前轮(408)进行转向,所述前轮(408)固定安装在前轮轴(410)上,所述前轮轴(410)通过轴承安装在前叉(409)上,所述前叉(409)与转轴(411)通过顶丝固定连接并通过轴承安装在支架(401)前端。

5.根据权利要求4所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:将规划好的轨迹按规律进行分段依次推导出每段轨迹对应的凸轮片轮廓,然后将所有的轨迹合并成小车行走的轨迹并将对应的凸轮片拼接在凸轮基盘上,凸轮基盘上有一圈磁性片,每一片凸轮片放置好后通过磁铁固定,当障碍桩的桩距发生变化时,通过调节对应处凸轮片之间的重合度即可调整小车的转向和行走的直线距离,不需要更换凸轮。

6.根据权利要求5所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:所述微调机构(5)包括微调支架(501)、螺旋测微器支架(502)和螺旋测微器(503),所述微调支架(501)通过顶丝固定安装在转轴(411)的上端,所述螺旋测微器支架(502)通过顶丝固定安装在转轴(411)上并位于微调支架(501)上方。

7.根据权利要求6所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:所述轨迹修正机构(6)包括修正盘(601)和修正架(602),所述修正架(602)通过螺钉固定安装在转向机构(4)的前端,所述修正盘(601)为一圆盘并带有一根长轴,所述修正盘(601)通过轴承安装在修正架(602)上并能够自由转动,每当拼接式凸轮小车行走一个周期的运行轨迹后,通过轨迹修正机构(6)上的修正盘(601)擦触竞赛场地边界板时就会清除小车运行过程中的累积误差。

8.根据权利要求6所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:所述离合机构(7)包括离合器后支架(701)、离合器前支架(702)、离合器长轴(703)、离合器锁块(704)、离合器拨杆(705)、销轴(706)、离合器操纵杆(707)、弹簧(708)和弹簧挡块(709),所述离合器后支架(701)通过螺钉固定安装在车架(1)后端,所述离合器前支架(702)通过螺钉固定安装在车架(1)前端,所述离合器长轴(703)分别安装在离合器前支架(702)和离合器后支架(701)上的轴孔内,且离合器长轴(703)能够在轴孔内轴向滑动,所述离合器锁块(704)通过顶丝固定安装在离合器长轴(703)上,所述离合器拨杆(705)通过销轴(706)安装在离合器后支架(701)上并能够沿销轴(706)转动,所述离合器拨杆(705)的前端为勾状,以便操作时快速勾住和松开离合器锁块(704)使传动皮带(309)处于松弛和张紧状态,所述离合器操纵杆(707)固定安装在离合器拨杆(705)上,拉动离合器长轴(703)向后移动并操作离合器操纵杆(707)可使离合器拨杆(705)勾住离合器锁块(704)使传动皮带(309)处于松弛状态,当动力输出稳定后操作离合器操纵杆(707)使离合器拨杆(705)松开进而使传动皮带(309)张紧并传动动力,所述弹簧(708)通过弹簧挡块(709)安装在离合器长轴(703)的前端,起到复位作用,所述弹簧挡块(709)通过顶丝固定安装在离合器长轴(703)前端。

9.根据权利要求8所述一种现场可调节的拼接式凸轮小车装置,其特征在于:所述推桩机构(8)包括挡片(801)和挡片架(802),所述挡片架(802)固定安装在车架(1)前端,所述挡片(801)固定安装在挡片架(802)前端,挡片(801)的下端距离地面具有一定高度,当小车行进过程中遇到障碍桩倒了,挡片(801)能够将障碍桩推至一旁,防止障碍桩进入小车底部之后将小车卡死。

10.采用权利要求9所述拼接式凸轮小车装置制作凸轮及现场进行轨迹调节的方法,其

特征在于,它包括以下步骤:

步骤1:轨迹设计,根据障碍桩的桩距设计小车运行的轨迹,然后将轨迹分割成多段左转弯轨迹、右转弯轨迹和直线轨迹,根据每一段轨迹推导出行驶该段轨迹所需的凸轮片形状;

步骤2:拼接凸轮,将各段轨迹合并成一个完整的小车运行轨迹,然后将对应的凸轮片拼接在凸轮基盘上并通过磁铁固定,拼接式凸轮(405)制作好之后安装在小车上;

步骤3:运行轨迹,将小车装置放置在起点位置后,拨动离合器操纵杆(707)使离合器拨杆(705)勾住离合器锁块(704)使传动皮带(309)处于松弛状态,当动力源稳定输入到动力输入带轮(2)后,再拨动离合器操纵杆(707)使离合器拨杆(705)松开离合器锁块(704)使传动皮带(309)处于张紧状态,小车按预定轨迹前行;

步骤4:调节凸轮,当障碍桩的间距发生变化时,调整对应处凸轮片之间的重合度,即可调整小车的转向和行走的直线距离,从而保证小车运行轨迹的精确;

步骤5:再次让调整后的拼接式凸轮小车运行轨迹,检验小车运行的轨迹是否符合预期规划的轨迹,再根据实际情况进行相应的调整,最终即可得到拼接式凸轮(405)使小车装置按预期的轨迹精确运行绕桩避障。