一種無碳小車的製作方法

2023-05-24 10:43:36 1

本發明涉及機械技術領域，特別涉及一種無碳小車。

背景技術：

無碳小車是以重力勢能為唯一能量的，具有連續避障功能的三輪小車，實現了真正意義上的無碳，小車採用的擺杆機構一般為柔性繩索，小車控制轉彎更省力，躲避障礙物的周期更容易實現與控制，但是傳統的無碳小車大多為針對某一特殊地形，行走某一固定線路的純機械結構，其功能較為單一，智能化程度較低，適應能力較差。

因此，如何提供一種無碳小車，能夠適應多種路況並自動規避障礙，實現智能型自控行走，有效提升其智能化程度和適應能力是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種無碳小車，能夠適應多種路況並自動規避障礙，實現智能型自控行走，有效提升其智能化程度和適應能力。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種無碳小車，包括與重物連接的繞線輪，和與所述繞線輪固定連接的繞線軸，還包括，

控制器；

角度傳感器，用於檢測車身與地面夾角；

變速機構，所述變速機構包括與所述繞線軸固定連接的高速主動齒輪和低速主動齒輪，所述高速主動齒輪與可轉動連接在傳動軸上的高速從動齒輪相嚙合，所述低速主動齒輪與可轉動連接在所述傳動軸上低速從動齒輪相嚙合；

所述高速從動齒輪和所述低速從動齒輪之間還設置有與所述傳動軸連接的離合器，所述離合器包括設置於所述高速從動齒輪上的第一固定部分和設置於所述低速從動齒輪上的第二固定部分，以及設置於所述第一固定部分和所述第二固定部分之間的滑動部分，所述滑動部分能夠分別與所述第一固定部分，或者所述第二固定部分相配合；

所述控制器根據所述角度傳感器所檢測到的角度，控制換擋舵機帶動所述滑動部分與所述第一固定部分，或者所述第二固定部分配合。

優選的，當所述角度傳感器檢測到所述車身與所述地面的夾角為0時，所述控制器控制所述滑動部分與所述第一固定部分相配合；

當所述角度傳感器檢測到所述車身與所述地面的夾角為正角時，所述控制器控制所述滑動部分與所述第二固定部分相配合；

當所述角度傳感器檢測到所述車身與所述地面的夾角為負角時，所述控制器控制所述滑動部分分別與所述第一固定部分和所述第二固定部分相配合。

優選的，所述離合器為牙嵌式離合器。

優選的，還包括用於控制前車輪轉向的前輪轉向機構。

優選的，所述前輪轉向機構包括前輪轉向舵機，和與所述前輪轉向舵機相連的轉向連杆，所述轉向連杆通過前輪軸與轉向前輪相連。

優選的，還包括設置在前車身正前方的第一光電傳感器，以及設置在所述前車身的兩側的第二光電傳感器和第三光電傳感器，且所述第一光電傳感器與所述第二光電傳感器和所述第三光電光感器的夾角均為60-80度。

優選的，還包括設置在後車身的第四傳感器和第五傳感器，且所述第四傳感器與所述第五傳感器設置在所述後車身的兩側且靠近前端。

優選的，還包括底板，所述底板由鋁合金材質製成。

優選的，還包括為所述無碳小車的整車車身提供電源的電池組。

由以上技術方案可以看出，本發明所公開的無碳小車，包括與重物連接的繞線輪，和與繞線輪固定連接的繞線軸，還包括控制器；角度傳感器，用於檢測車身與地面夾角；變速機構，變速機構包括與所述繞線軸固定連接的高速主動齒輪和低速主動齒輪，高速主動齒輪與可轉動連接在傳動軸上的高速從動齒輪相嚙合，低速主動齒輪與可轉動連接在傳動軸上低速從動齒輪相嚙合；高速從動齒輪和低速從動齒輪之間還設置有與傳動軸連接的離合器，離合器包括設置於高速從動齒輪上的第一固定部分和設置於低速從動齒輪上的第二固定部分，以及設置於第一固定部分和第二固定部分之間的滑動部分，滑動部分能夠分別與第一固定部分，或者第二固定部分相配合；

控制器根據角度傳感器所檢測到的角度，控制換擋舵機帶動滑動部分與第一固定部分，或者第二固定部分配合。

首先，角度傳感器時時檢測無碳小車的車身與地面的夾角，通過檢測車身與底面的夾角，判斷無碳小車所處的路況，將信息傳輸給控制器，控制器控制離合器的滑動部分與設置於高速從動齒輪上的第一固定部分相配合；或者控制器控制離合器的滑動部分與設置於低速從動齒輪上的第二固定部分相配合；或者控制器控制離合器的滑動部分分別與設置於高速從動齒輪上的第一固定部分和設置於低速從動齒輪上的第二固定部分同時配合，以此適應不同的路況，從而實現無碳小車的智能型自控行走。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例中所公開的無碳小車的整體結構示意圖；

圖2為本發明實施例中所公開的無碳小車的剖面結構示意圖；

圖3為本發明實施例中所公開的無碳小車的前輪轉向機構的結構示意圖。

其中，各部件的名稱如下：

1-重物，2-繞線輪，3-繞線軸，4-傳動軸，5-高速齒輪組，51-高速主動齒輪，52-高速從動齒輪，6-低速齒輪組，61-低速主動齒輪，62-低速從動齒輪，7-離合器，71-第一固定部分，72-第二固定部分，73-滑動部分，8-換擋舵機，9-前輪轉向機構，91-前輪轉向舵機，92-轉向連杆，93-前輪軸，94-轉向前輪，10-角度傳感器，11-底板，12-後車輪。

具體實施方式

有鑑於此，本發明的核心在於提供一種無碳小車，能夠適應多種路況，從而實現智能型自控行走。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

本發明實施例所公開的無碳小車，包括與重物1連接的繞線輪2，和與繞線輪2固定連接的繞線軸3，還包括控制器；角度傳感器10，用於檢測車身與地面夾角；變速機構，變速機構包括與所述繞線軸3固定連接的高速主動齒輪51和低速主動齒輪61，高速主動齒輪51與可轉動連接在傳動軸4上的高速從動齒輪52相嚙合，低速主動齒輪61與可轉動連接在傳動軸4上低速從動齒輪62相嚙合；高速從動齒輪52和低速從動齒輪62之間還設置有與傳動軸4連接的離合器7，離合器7包括設置於高速從動齒輪52上的第一固定部分71和設置於低速從動齒輪62上的第二固定部分72，以及設置於第一固定部分71和第二固定部分72之間的滑動部分73，滑動部分73能夠分別與第一固定部分71，或者第二固定部分72相配合；

控制器根據角度傳感器10所檢測到的角度，控制換擋舵機8帶動離合器7的滑動部分73與第一固定部分71，或者第二固定部分72配合。

首先，角度傳感器10時時檢測無碳小車的車身與地面的夾角，通過檢測車身與底面的夾角，判斷無碳小車所處的路況，將信息傳輸給控制器，控制器控制離合器7的滑動部分73與設置於高速從動齒輪52上的第一固定部分71相配合；或者控制器控制離合器7的滑動部分73與設置於低速從動齒輪53上的第二固定部分72相配合；或者控制器控制離合器7的滑動部分73分別與設置於高速從動齒輪52上的第一固定部分71和設置於低速從動齒輪53上的第二固定部分72相配合，以此適應不同的路況，從而實現無碳小車的智能型自控行走。

需要說明的是，當角度傳感器10檢測到車身與地面的夾角為0時，無碳小車處於平地上行走，控制器控制離合器7的滑動部分73與第一固定部分71相配合，無碳小車實現快速行走；

當角度傳感器10檢測到車身與地面的夾角為正角時，無碳小車實現上坡行走，控制器控制離合器7的滑動部分73與第二固定部分72相配合，實現慢速行走；

當角度傳感器10檢測到車身與地面的夾角為負角時，無碳小車處於下坡行走，控制器控制離合器7的滑動部分73分別與第一固定部分71和第二固定部分72相配合，無碳小車依靠自身重力和慣性行走，實現下坡。

需要說明的是，高速主動齒輪51和高速從動齒輪52的傳動比為4:1，低速主動齒輪61和低速從動齒輪62的傳動比為1:4。

需要解釋的是，離合器7為牙嵌式離合器。

進一步的，還包括用於控制前車輪轉向的前輪轉向機構9，需要說明的是，前輪轉向機構9包括前輪轉向舵機91，和與前輪轉向舵機91相連的轉向連杆92，轉向連杆92通過前輪軸93與轉向前輪94相連。當無碳小車需要轉向時，控制器控制前輪轉向舵機91轉動一定的角度，帶動轉向連杆92轉動，進而通過前輪軸93帶動轉向前輪94轉過一定角度，從而實現無碳小車的轉向。

進一步的，還包括設置在前車身正前方的第一光電傳感器，以及設置在前車身的兩側的第二光電傳感器和第三光電傳感器，且第一光電傳感器與第二光電傳感器和第三光電光感器的夾角均為60-80度。首先第一傳感器檢測前方是否有障礙物，如果沒有障礙物，繼續直線前行，如果有障礙物，第二光電傳感器和第三光電傳感器繼續檢測前方是否有障礙物，檢測完畢後，控制器控制前輪轉向舵機91朝向無障礙物的一側轉動一定的角度，從而帶動轉向前輪94轉動一定的角度後繼續前行。

進一步的，還包括設置在後車身的第四傳感器和第五傳感器，且所述第四傳感器與所述第五傳感器設置在後車身的兩側且靠近前端。第四傳感器和第五傳感器檢測車身與兩邊圍欄之間的距離，確保小車走在中線位置上。

進一步的，本發明實施例所公開的無碳小車，還包括底板11，底板由鋁合金材質製成，

本發明實施例所公開的無碳小車，還包括為無碳小車的整車車身提供電源的電池組。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。