本实用新型涉及无碳小车技术领域，尤其是涉及一种实现双8字轨迹的无碳小车。
背景技术：
无碳小车是当前制造类专业学生工程训练的一个标志性产品。无碳小车是以4焦耳重力势能为唯一能量的、具有连续避障功能的三轮小车。双8字轨迹的无碳小车是指小车在半张乒乓球台上绕中线上的三个障碍桩按照双8字轨迹环行，环行时不可以碰到障碍桩。如图1所示，图1示出了无碳小车的双8字轨迹，竞赛场地在半张标准乒乓球台(常1525mm、宽1370mm)上，有3个障碍桩沿中线放置，障碍桩为直径20mm、长200mm的3个圆棒，两端的桩至中心桩的距离为350±50mm，小车需绕中线上的三个障碍桩按双8字型轨迹循环运行，以小车成功完成双8字绕行圈数的多少来评定成绩。参赛时，要求小车以“双8”字交替绕过中线上3个障碍桩，保证每个障碍桩在8字型的一个封闭圈内。每完成1个“双8”字且成功绕过3个障碍，得分。一个成功的“8”字绕障轨迹为：3个封闭圈轨迹和轨迹的4次变向交替出现，变向指的是：轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧。比赛中，小车需连续运行，直至停止。小车没有绕过障碍、碰到障碍、奖障碍物推出定位圆区域、砝码脱落小车、小车停止或小车掉下球台均视为本次比赛结束。现有技术中的无碳小车的转向设计通常只能实现s形和单8字轨迹的周期变化，无法实现双8字轨迹转向。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种实现双8字轨迹的无碳小车，以解决现有技术中存在的无碳小车无法实现双8字轨迹转向的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种实现双8字轨迹的无碳小车，包括车架，在所述车架上设有动力机构、驱动机构、传动机构以及转动机构，其中，所述动力机构与所述驱动机构驱动连接，以便所述动力机构的动力传递至所述驱动机构以使所述驱动机构运行；所述驱动机构上设有与所述驱动机构同步转动的凸轮；所述传动机构包括推杆以及弹簧，在所述弹簧的作用下，所述推杆的端部能够与所述驱动机构的所述凸轮始终保持抵接，所述传动机构的所述推杆通过微调机构与所述转动机构相连接，以便所述传动机构在所述驱动机构的作用下前后移动的过程中带动所述转动机构转动实现双8字轨迹运行。
根据一种优选实施方式，在所述车架上设第一支架安装座，在所述第一支架安装座上安装有砝码支架，所述砝码支架的顶端设有第二支架安装座，在所述第二支架安装座上设有轴承座，所述轴承座上安装有转动轴，在转动轴上安装有定滑轮。
根据一种优选实施方式，在车架的后方设有车轮组件，所述车轮组件包括设置在车架两侧的主动轮、从动轮以及位于所述主动轮和所述从动轮之间的轮体轴，其中，在所述轮体轴上设有绕线轮且所述绕线轮能够与所述轮体轴同步转动。
根据一种优选实施方式，所述轮体轴的两端通过主动轮支撑板以及从动轮支撑板分别与主动轮和所述从动轮相连接。
根据一种优选实施方式，所述驱动机构包括在所述轮体轴靠近所述从动轮支撑板的一端设置的第一齿轮以及与所述第一齿轮相啮合传动的第二齿轮，其中，所述第一齿轮与所述第二齿轮的直径比值为1:5。
根据一种优选实施方式，在所述第二齿轮的中部设有第一连接轴，所述第一连接轴的一端与从动轮支撑板固定连接；所述第一连接轴的另一端穿过所述第二齿轮连接至所述凸轮。
根据一种优选实施方式，在所述凸轮与所述第二齿轮之间还设有第二连接轴；在所述凸轮的前方设有推杆安装座，所述推杆安装座底部设有叉座且通过所述叉座连接至所述车架上，在所述叉座的末端通过固定螺杆实现所述叉座与所述车架之间的固定。
根据一种优选实施方式，在所述固定螺杆的上方设有推杆套，所述推杆套的底部与所述固定螺杆固定连接，所述推杆穿过所述推杆套设置，并且，所述推杆的一端抵接至所述凸轮上，所述推杆的另一端向所述车架的前方延伸设置。
根据一种优选实施方式，在所述推杆上设有微调机构，所述微调机构包括与所述推杆相连接的第一连杆，在所述第一连杆上设有第一滑道，在所述第一连杆的下方设有第二连杆，所述第二连杆的一端与所述转动机构的转向轴固定连接，所述第二连杆的另一端向所述第一连杆延伸设置，在所述第二连杆上设有第二滑道，其中，第一滑道和所述第二滑道之间通过紧固螺钉相连接。
根据一种优选实施方式，所述转动机构包括设置在所述车架前部的转向轮，所述转向轮通过转向轮支架与转向轴的一端连接，所述转向轴的另一端穿过所述车架向上延伸设置。
基于上述技术方案，本实用新型实施例的技术方案至少具有如下技术效果：
本实用新型提供的实现双8字轨迹的无碳小车，包括车架，在车架上设有动力机构、驱动机构、传动机构和转动机构，动力机构与驱动机构驱动连接以使驱动机构运行；驱动机构的凸轮能够与传动机构抵接，同时传动机构上设有能够使传动机构与驱动机构始终保持抵接的弹簧，以便传动机构能够前后移动，传动机构能够与转动机构连接，以便在传动机构前后移动的过程中同时带动转动机构实现双8字轨迹运行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的无碳小车双8字运行轨迹图；
图2是本实用新型的无碳小车的立体结构示意图；
图3是本实用新型的无碳小车的部分结构的一视角的结构图；
图4是本实用新型的无碳小车的部分结构的另一视角的结构示意图。
图中：10-车架；11-转向轮支架；12-转向轮；13-推杆安装座；14-推杆；15-弹簧；16-第二齿轮；17-凸轮；18-砝码支架；19-第二支架安装座；20-定滑轮；21-从动轮；22-从动轮支撑板；23-第一齿轮；24-绕线轮；25-第一连杆；26-第二连杆；27-转向轴；28-第一支架安装座；29-转动轴；30-轴承座；31-轮体轴；32-主动轮支撑板；34-主动轮；35-第一连接轴；36-第二连接轴；37-叉座；38-推杆套；39-固定螺杆；40-第一滑道；41-第二滑道；42-紧固螺钉。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
下面结合说明书附图2-4对本实用新型的技术方案进行详细说明。
本实用新型提供了一种实现双8字轨迹的无碳小车，包括车架10。在车架10上设有动力机构、驱动机构、传动机构以及转动机构。其中，动力机构与驱动机构驱动连接，以便动力机构的动力传递至驱动机构以使驱动机构运行；驱动机构上设有与驱动机构同步转动的凸轮17；传动机构包括推杆14以及弹簧15，在弹簧15的作用下，推杆14的端部能够与驱动机构的凸轮17始终保持抵接，传动机构的推杆14通过微调机构与转动机构相连接，以便传动机构在驱动机构的作用下前后移动的过程中带动转动机构转动实现双8字轨迹运行。本实用新型的无碳小车的动力机构利用玛法等重物的重力势能转化为小车前进的驱动力，利用驱动机构的凸轮带动推杆前后移动，并且推杆能够带动转动机构在小车运行过程中进行转动，实现无碳小车的双8字运行轨迹。
优选的，凸轮17的轮廓线可以根据小车运行轨迹来确定，从出发点开始，将整个轨迹分为2个周期，每个周期可分为3个部分，分别对应凸轮的远程、近程和近休3个阶段，从而计算出3个阶段所对应的凸轮转角。
进一步的，如图2和图4所示，在车架10上设第一支架安装座28。在第一支架安装座28上安装有砝码支架18。砝码支架18的底部安装至第一支架安装座28上，其顶部竖直向上延伸。砝码支架18的顶端设有第二支架安装座19。在第二支架安装座19上设有轴承座30。轴承座30上安装有转动轴29。在转动轴29上安装有定滑轮20。用于悬挂重物并使重物能够向下滑动。
进一步的，在车架10的后方设有车轮组件。车轮组件包括分别设置在车架10两侧的主动轮34、从动轮21以及位于主动轮34和从动轮21之间的轮体轴31。其中，在轮体轴31上设有绕线轮24且绕线轮24能够与轮体轴31同步转动。用于悬挂重物的绕线绳绕过绕线轮24后将重物悬挂至定滑轮20上，在重物由于其重力下降的过程中，不断拉动绕线绳，带动绕线轮24转动，由于绕线轮24与轮体轴31同步转动，因此在绕线轮24转动的同时，轮体轴31同时转动带动主动轮34和从动轮21转动运行。优选的，动力机构包括定滑轮20、绕线轮24、轮体轴31以及缠绕在绕线轮24以及定滑轮20之间的重物。
进一步的，轮体轴31的两端通过主动轮支撑板32以及从动轮支撑板22分别与主动轮34和从动轮21相连接。以便对主动轮34和从动轮21起到支撑的作用。
进一步的，驱动机构包括在轮体轴31靠近从动轮支撑板22的一端设置的第一齿轮23以及与第一齿轮23相啮合传动的第二齿轮16。其中，第一齿轮23与第二齿轮16的直径比值为1:5。优选的，第一齿轮23与轮体轴31同步转动，因此在轮体轴转动的同时，能够同步带动第一齿轮23转动，因此，与第一齿轮23啮合的第二齿轮16也随之转动。优选的，在第二齿轮16的中部设有第一连接轴35，第一连接轴35的一端与从动轮支撑板22固定连接；第一连接轴35的另一端穿过第二齿轮16连接至凸轮17。优选的，在凸轮17与第二齿轮16之间还设有第二连接轴36。使得第二齿轮16在转动的同时能够带动凸轮17转动。
进一步的，如图2-4所示，在凸轮17的前方设有推杆安装座13。需要说明的是，本申请中所述的“前方”是指无碳小车的行进方向。优选的，推杆安装座13底部设有叉座37且通过叉座37连接至车架10上，在叉座37的末端通过固定螺杆39实现叉座37与车架10之间的固定。以便将推动安装座13固定至车架10上。优选的，在固定螺杆39的上方设有推杆套38。推杆套38的底部与固定螺杆39固定连接，推杆14穿过推杆套38设置在该推杆安装座13上。并且，推杆14的一端抵接至凸轮17上，推杆14的另一端向车架10的前方延伸设置。优选的，在推杆14上套设有弹簧15。弹簧15卡接在推杆安装座13以及第一连杆25之间。弹簧15的作用是在凸轮17推动推杆14向前运动时，弹簧15能够被压缩，推杆14利用弹簧的反弹力使得推杆14始终保持与凸轮17接触。
优选的，在推杆14上设有微调机构，微调机构包括与推杆14相连接的第一连杆25。优选的，第一连杆25的一端固定在推杆14上，另一端向转动机构方向延伸设置。优选的，在第一连杆25上设有第一滑道40。在第一连杆25的下方设有第二连杆26。第二连杆26的一端与转动机构的转向轴27固定连接，第二连杆26的另一端向第一连杆25延伸设置。优选的，在第二连杆26上设有第二滑道41，其中，第一滑道40和第二滑道41之间通过紧固螺钉42相连接。本实用新型的微调结构通过调节第一滑道40和第二滑道41之间的紧固螺钉42的位置以调节第二连杆26与转向轴27之间的长度，从而调节转向轮12的转角大小，以适应不同桩距的变化。
进一步的，转动机构包括设置在车架10前部的转向轮12。转向轮12通过转向轮支架11与转向轴27的一端连接，转向轴27的另一端穿过车架10向上延伸设置。从而在推杆14前后移动的过程中，通过第一连杆25和第二连杆26带动转向轮12转向，以实现双8字轨迹运行。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种实现双8字轨迹的无碳小车，其特征在于，包括车架(10)，在所述车架(10)上设有动力机构、驱动机构、传动机构以及转动机构，其中，所述动力机构与所述驱动机构驱动连接，以便所述动力机构的动力传递至所述驱动机构以使所述驱动机构运行；所述驱动机构上设有与所述驱动机构同步转动的凸轮(17)；所述传动机构包括推杆(14)以及弹簧(15)，在所述弹簧(15)的作用下，所述推杆(14)的端部能够与所述驱动机构的所述凸轮(17)始终保持抵接，所述传动机构的所述推杆(14)通过微调机构与所述转动机构相连接，以便所述传动机构在所述驱动机构的作用下前后移动的过程中带动所述转动机构转动实现双8字轨迹运行。
2.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，在所述车架(10)上设第一支架安装座(28)，在所述第一支架安装座(28)上安装有砝码支架(18)，所述砝码支架(18)的顶端设有第二支架安装座(19)，在所述第二支架安装座(19)上设有轴承座(30)，所述轴承座(30)上安装有转动轴(29)，在转动轴(29)上安装有定滑轮(20)。
3.根据权利要求2所述的无碳小车，其特征在于，在车架(10)的后方设有车轮组件，所述车轮组件包括设置在车架(10)两侧的主动轮(34)、从动轮(21)以及位于所述主动轮(34)和所述从动轮(21)之间的轮体轴(31)，其中，在所述轮体轴(31)上设有绕线轮(24)且所述绕线轮(24)能够与所述轮体轴(31)同步转动。
4.根据权利要求3所述的无碳小车，其特征在于，所述轮体轴(31)的两端通过主动轮支撑板(32)以及从动轮支撑板(22)分别与主动轮(34)和所述从动轮(21)相连接。
5.根据权利要求4所述的无碳小车，其特征在于，所述驱动机构包括在所述轮体轴(31)靠近所述从动轮支撑板(22)的一端设置的第一齿轮(23)以及与所述第一齿轮(23)相啮合传动的第二齿轮(16)，其中，所述第一齿轮(23)与所述第二齿轮(16)的直径比值为1:5。
6.根据权利要求5所述的无碳小车，其特征在于，在所述第二齿轮(16)的中部设有第一连接轴(35)，所述第一连接轴(35)的一端与从动轮支撑板(22)固定连接；所述第一连接轴(35)的另一端穿过所述第二齿轮(16)连接至所述凸轮(17)。
7.根据权利要求6所述的无碳小车，其特征在于，在所述凸轮(17)与所述第二齿轮(16)之间还设有第二连接轴(36)；在所述凸轮(17)的前方设有推杆安装座(13)，所述推杆安装座(13)底部设有叉座(37)且通过所述叉座(37)连接至所述车架(10)上，在所述叉座(37)的末端通过固定螺杆(39)实现所述叉座(37)与所述车架(10)之间的固定。
8.根据权利要求7所述的无碳小车，其特征在于，在所述固定螺杆(39)的上方设有推杆套(38)，所述推杆套(38)的底部与所述固定螺杆(39)固定连接，所述推杆(14)穿过所述推杆套(38)设置，并且，所述推杆(14)的一端抵接至所述凸轮(17)上，所述推杆(14)的另一端向所述车架(10)的前方延伸设置。
9.根据权利要求8所述的无碳小车，其特征在于，在所述推杆(14)上设有微调机构，所述微调机构包括与所述推杆(14)相连接的第一连杆(25)，在所述第一连杆(25)上设有第一滑道(40)，在所述第一连杆(25)的下方设有第二连杆(26)，所述第二连杆(26)的一端与所述转动机构的转向轴(27)固定连接，所述第二连杆(26)的另一端向所述第一连杆(25)延伸设置，在所述第二连杆(26)上设有第二滑道(41)，其中，第一滑道(40)和所述第二滑道(41)之间通过紧固螺钉(42)相连接。
10.根据权利要求9所述的无碳小车，其特征在于，所述转动机构包括设置在所述车架(10)前部的转向轮(12)，所述转向轮(12)通过转向轮支架(11)与转向轴(27)的一端连接，所述转向轴(27)的另一端穿过所述车架(10)向上延伸设置。
技术总结