CN105788438B - 一种基于重力势能的s型行走越障示教小车及操作方法 - Google Patents

一种基于重力势能的s型行走越障示教小车及操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于重力势能的S型行走越障示教小车及操作方法，它包括行走装置、滑块导轨装置和滑轮组，此示教小车能够将重力势能转化为动能，小车在前进的过程中能够绕过间隔相等且呈直线排列的障碍物，障碍物为直径约10mm左右的圆柱桩，在相邻圆桩之间距离调整以后，该小车通过调整依然可以进行S型行走绕桩，跨越障碍物。

Description

一种基于重力势能的S型行走越障示教小车及操作方法
技术领域
本发明涉及机械专业教学，特别是一种基于重力势能的S型行走越障示教小车及操作方法。
背景技术
目前，全国高校机械类示教仪器大都采用机械展示柜，所演示的机构为单个机械传动构件，形式单一。其最大的缺点是结构较为简单，各构件相对独立，系统性不强，无法较好地激发学生的学习兴趣及创新能力。本示教小车基于重力势能设计，具有较大的开放性，学生可以从机构学、力传递特性、运动学、汽车动力学等多方面自主实践探究，提高学生独立思考的能力与创造力。本示教小车不仅将机械类学生所学理论知识与现实问题紧密相联，使学生能直观地学习并深入了解机构传动的特性，同时提高学生自主创新实验的能力，对机械类学生创造力的培养具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，此示教小车能够将重力势能转化为动能，小车在前进的过程中能够绕过间隔相等且呈直线排列的障碍物，障碍物为直径约10mm左右的圆柱桩，在相邻圆桩之间距离调整以后，该小车通过调整依然可以进行S型行走绕桩，跨越障碍物。
为了实现上述的技术特征，本发明所采用的技术特征是：一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，它包括行走装置、滑块导轨装置和滑轮组，所述行走装置包括底盘，底盘尾部底面安装有驱动轴，驱动轴的两侧安装有驱动车轮，所述驱动轴上安装有储能飞轮和蜗杆，蜗杆与安装在底盘底部的蜗轮构成蜗轮蜗杆传动；曲柄转动中心与蜗轮转动中心同心，蜗轮与曲柄固连，曲柄末端与滑块上的销轴铰接，滑块导槽与摆杆构成面接触滑动连接，所述曲柄、滑块和摆杆组合构成了一个曲柄摆杆机构；所述摆杆末端与转向轴固连，所述转向轴与转向轴套筒配合，转向轴套筒固定安装在底盘的头部；所述转向轴的底端安装有转向轮。
所述滑块导轨装置包括三角底座，三角底座固定安装在底盘的上表面，三角底座上固定安装有多根圆柱导轨，圆柱导轨的顶部固定安装有顶置三角座，三角滑块上对应的通孔与圆柱导轨配合；所述三角滑块的上表面固定安装有滑轮底座，滑轮底座与三角滑块通过螺钉连接，重块被悬挂于三角滑块下方或置于三角滑块上方。
所述滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，所述动滑轮包括一号动滑轮和二号动滑轮；所述定滑轮包括一号定滑轮和二号定滑轮；一号动滑轮和二号动滑轮设于滑轮底座；一号定滑轮固定安装在顶置三角座的侧面，二号定滑轮固定安装在底盘的上表面；牵引绳依次连接一号动滑轮、二号动滑轮、一号定滑轮和二号定滑轮，最后连接至储能飞轮，牵引绳始端连接在固定销钉，末端绕接于储能飞轮；所述固定销钉固定安装在顶置三角座的侧面。
所述转向轴套筒内设有滚针轴承，滚针轴承同时与转向轴相配合构成轴承转动连接。
所述驱动轴两端设有单向轴承，驱动轴与单向轴承内圈通过花键连接，驱动车轮通过花键与单向轴承外圈配合。
所述曲柄上设有多个销轴孔，滑块上的销轴通过与不同销轴孔配合，能够调节曲柄的长度。
所述圆柱导轨与三角滑块配合处还设有毛毡圈，毛毡圈上涂有润滑油。
所述三角滑块通孔处设置预紧螺钉，通过调节预紧螺钉的预紧力，压迫毛毡圈使得三角滑块与圆柱导轨的摩擦力改变，进而保证重块能够沿着导轨平稳下滑。
基于重力势能的S型行走越障示教小车操作方法，它包括以下步骤：
1）根据示教试验的要求，在试样场地的地面上设置障碍物，障碍物为呈直线排列的圆柱桩，相邻圆柱桩之间距离相等，相邻圆柱桩距离越长，小车最大转向角就越小，反之最大转向角就越大；
2）将牵引绳的一端固定连接在固定销钉上，然后将牵引绳依次穿过一号动滑轮、二号动滑轮、一号定滑轮和二号定滑轮，最后连接至储能飞轮；
3）将重块悬挂在三角滑块的底面或者放置在三角滑块的顶部，在重力作用下重块在随动滑轮平稳下降的过程中，带动滑轮上的牵引绳，进而驱动储能飞轮转动，储能飞轮进一步带动蜗杆转动，蜗杆转动进而带动蜗轮转动，蜗轮转动将带动与之相连的曲柄，进而将蜗轮的转动传递到曲柄、滑块和摆杆构成的曲柄摆杆机构；
4）曲柄摆杆机构将动能传递给前轮，进而控制转向轮的转向，储能飞轮带动驱动轴转动，驱动轴带动驱动车轮，驱动车轮带动整个小车行走；
5）通过使滑块的销轴与曲柄上不同销轴孔配合，可以调节曲柄长度，进而调节摆杆最大摆角，即转向轮最大转向角，驱动轴端部安装有两个单向轴承，单向轴承具有反向转动自锁特性，能够保证驱动轴沿前进方向转动，还可以使得小车在转弯过程中内侧车轮转速低于外侧车轮，以保证小车不会侧翻，起到差速作用，以上装置能够保证小车在前进的过程中沿S型曲线运动，并顺利绕过障碍物。
本发明有如下有益效果：
1、此小车集机械机构设计学、运动学、力传递特性、机械动力学、汽车动力学、物理学等领域知识的示教小车，是一种系统化设计装置。不仅可以开拓学生知识面，更让学生学会如何将所学知识系统地运用到解决实际问题中，激发了学生的自我创新能力和动手能力。该示教装置运用清洁能源，即锻炼了学生的思维能力，又不会对环境造成污染危害，是一种拥有较高集成度的可重复利用的机械示教装置。
2、该示教小车能够将重块的重力势能转化为小车前进动能，并可以完成越障功能。
3、通过调节曲柄长度即可以调节小车最大转向角，进而调节小车最小转弯半径。
4、三个圆柱导轨呈三角形排列，提高了装置稳定性，使得重物下降更加平衡；
5、毛毡圈的设计，既能够储油润滑，还可以通过预紧螺钉来调节其与圆柱导轨的配合紧密度，使得重物能够平稳下降。
6、储能飞轮为小车的前进提供动力支持，进而带动蜗杆转动。
7、蜗轮与蜗杆的配合传动将驱动轴的横向转动转换为蜗轮垂直方向的转动，曲柄转动中心与蜗轮转动中心同心，蜗轮与曲柄固连，进而驱动轴的动力可以传至曲柄。
8、曲柄、滑块和摆杆组合构成了一个曲柄摆杆机构，从而实现了小车的自动转向功能。
9、驱动轴两端设有单向轴承，驱动轴与单向轴承内圈通过花键连接，驱动车轮通过花键与单向轴承外圈配合，单向轴承可以保证驱动轴单向转动，并在小车转弯的过程中使得内侧车轮转速低于外侧车轮转速，起到差速作用。
10、曲柄上设有多个销轴孔，滑块上的销轴通过与不同销轴孔配合，可以调节曲柄的长度，曲柄的长度改变可以控制摆杆的摆角，进而控制小车前轮最大转向角，用来配合通过不同距离长度的圆柱桩障碍物。
11、圆柱导轨与三角滑块配合处还设有毛毡圈，毛毡圈有吸油润滑作用，使得圆柱导轨与三角滑块相对运动更加顺畅。
12、为了缓冲重块下降的冲量，避免小车因惯性而倾倒，在三角滑块通孔处设置预紧螺钉，通过调节预紧螺钉的预紧力，压迫毛毡圈使得三角滑块与圆柱导轨的摩擦力改变，进而保证重块能够沿着导轨平稳下滑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为示教小车右后侧45°整体结构示意图。
图2为示教小车左后侧45°整体结构示意图。
图3为示教小车仰视图。
图4为示教小车右视图。
图5为滑轮组局部放大结构示意图。
图6为示教小车的主视图。
图7为示教小车的左视图。
图8为示教小车的示教行走过程示意图。
图中：底盘1-1，驱动车轮1-2，蜗轮1-3，蜗杆1-4，储能飞轮1-5，曲柄1-6，滑块1-7，摆杆1-8，转向轮1-9，转向轴套筒1-10，单向轴承1-11，转向轴1-12，驱动轴1-13，三角底座2-1，圆柱导轨2-2，三角滑块2-3，顶置三角座2-4，预紧螺钉2-5，滑轮底座2-6，毛毡圈2-7，固定销钉3-1，一号动滑轮3-2、二号动滑轮3-3、一号定滑轮3-4，二号定滑轮3-5，圆柱桩4，S形曲线5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
参见图1-8，一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，它包括行走装置、滑块导轨装置和滑轮组，所述行走装置包括底盘1-1，底盘1-1尾部底面安装有驱动轴1-13，驱动轴1-13的两侧安装有驱动车轮1-2，所述驱动轴1-13上安装有储能飞轮1-5和蜗杆1-4，蜗杆1-4与安装在底盘1-1底部的蜗轮1-3构成蜗轮蜗杆传动；曲柄1-6转动中心与蜗轮1-3转动中心同心，蜗轮1-3与曲柄1-6固连，曲柄1-6末端与滑块1-7上的销轴铰接，滑块1-7导槽与摆杆1-8构成面接触滑动连接，所述曲柄1-6、滑块1-7和摆杆1-8组合构成了一个曲柄摆杆机构；所述摆杆1-8末端与转向轴1-12固连，所述转向轴1-12与转向轴套筒1-10配合，转向轴套筒1-10固定安装在底盘1-1的头部；所述转向轴1-12的底端安装有转向轮1-9。
进一步的，所述储能飞轮1-5为小车的前进提供动力支持，进而带动蜗杆1-4转动，蜗轮1-3与蜗杆1-4的配合传动将驱动轴1-13的横向转动转换为蜗轮1-3垂直方向的转动，蜗轮1-3设于小车底盘1-1底部，曲柄1-6转动中心与蜗轮1-3转动中心同心，蜗轮1-3与曲柄1-6固连，进而驱动轴1-13的动力可以传至曲柄1-6。
进一步的，曲柄1-6、滑块1-7和摆杆1-8组合构成了一个曲柄摆杆机构，摆杆1-8末端与转向轴1-12固连，摆杆1-8的摆动可以带动转向轴1-12转动，实现小车转向运动。
上述的行走装置包括机械领域里典型的蜗轮蜗杆传动机构和曲柄摆杆机构，通过上述的机构在演示过程中能够使学生更好的掌握机械知识。
进一步的，所述滑块导轨装置包括三角底座2-1，三角底座2-1固定安装在底盘1-1的上表面，三角底座2-1上固定安装有多根圆柱导轨2-2，圆柱导轨2-2的顶部固定安装有顶置三角座2-4，三角滑块2-3上对应的通孔与圆柱导轨2-2配合；所述三角滑块2-3的上表面固定安装有滑轮底座2-6，滑轮底座2-6与三角滑块2-3通过螺钉连接，重块被悬挂于三角滑块2-3下方或置于三角滑块2-3上方。
进一步的，所述滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，滑轮组的作用主要是将重块重力势能传递给小车的储能飞轮1-5，所述动滑轮包括一号动滑轮3-2和二号动滑轮3-3；所述定滑轮包括一号定滑轮3-4和二号定滑轮3-5；一号动滑轮3-2和二号动滑轮3-3设于滑轮底座2-6；一号定滑轮3-4固定安装在顶置三角座2-4的侧面，二号定滑轮3-5固定安装在底盘1-1的上表面；牵引绳依次连接一号动滑轮3-2、二号动滑轮3-3、一号定滑轮3-4和二号定滑轮3-5，最后连接至储能飞轮1-5，牵引绳始端连接在固定销钉3-1，末端绕接于储能飞轮1-5；所述固定销钉3-1固定安装在顶置三角座2-4的侧面。
进一步的，所述转向轴套筒1-10内设有滚针轴承，滚针轴承同时与转向轴1-12相配合构成轴承转动连接，以减小转轴与套筒的转动摩擦。
进一步的，所述驱动轴1-13两端设有单向轴承1-11，驱动轴1-13与单向轴承1-11内圈通过花键连接，驱动车轮1-2通过花键与单向轴承1-11外圈配合。单向轴承1-11可以保证驱动轴1-13单向转动，并在小车转弯的过程中使得内侧车轮转速低于外侧车轮转速，起到差速作用。
进一步的，所述曲柄1-6上设有多个销轴孔，滑块1-7上的销轴通过与不同销轴孔配合，能够调节曲柄1-6的长度。曲柄1-6的长度改变可以控制摆杆1-8的摆角，进而控制小车前轮最大转向角，用来配合通过不同距离长度的圆柱桩障碍物。
进一步的，所述圆柱导轨2-2与三角滑块2-3配合处还设有毛毡圈2-7，毛毡圈2-7上涂有润滑油。使得圆柱导轨2-2与三角滑块2-3相对运动更加顺畅。
进一步的，所述三角滑块2-3通孔处设置预紧螺钉2-5，通过调节预紧螺钉2-5的预紧力，压迫毛毡圈2-7使得三角滑块2-3与圆柱导轨2-2的摩擦力改变，进而保证重块能够沿着导轨平稳下滑。
参见图8，采用基于重力势能的S型行走越障示教小车操作方法，它包括以下步骤：
1）根据示教试验的要求，在试样场地的地面上设置障碍物，障碍物为呈直线排列的圆柱桩，相邻圆柱桩之间距离相等，相邻圆柱桩距离越长，小车最大转向角就越小，反之最大转向角就越大；
2）将牵引绳的一端固定连接在固定销钉3-1上，然后将牵引绳依次穿过一号动滑轮3-2、二号动滑轮3-3、一号定滑轮3-4和二号定滑轮3-5，最后连接至储能飞轮1-5；
3）将重块悬挂在三角滑块2-3的底面或者放置在三角滑块2-3的顶部，在重力作用下重块在随动滑轮平稳下降的过程中，带动滑轮上的牵引绳，进而驱动储能飞轮1-5转动，储能飞轮1-5进一步带动蜗杆1-4转动，蜗杆1-4转动进而带动蜗轮1-3转动，蜗轮1-3转动将带动与之相连的曲柄1-6，进而将蜗轮1-3的转动传递到曲柄1-6、滑块1-7和摆杆1-8构成的曲柄摆杆机构；
4）曲柄摆杆机构将动能传递给前轮，进而控制转向轮1-9的转向，储能飞轮1-5带动驱动轴1-13转动，驱动轴1-13带动驱动车轮1-2，驱动车轮1-2带动整个小车行走；
5）通过使滑块1-7的销轴与曲柄1-6上不同销轴孔配合，可以调节曲柄长度，进而调节摆杆最大摆角，即转向轮1-2最大转向角，驱动轴1-13端部安装有两个单向轴承，单向轴承具有反向转动自锁特性，能够保证驱动轴1-13沿前进方向转动，还可以使得小车在转弯过程中内侧车轮转速低于外侧车轮，以保证小车不会侧翻，起到差速作用，以上装置能够保证小车在前进的过程中沿S型曲线运动，并顺利绕过障碍物。
图8中示教小车从A点出发，在蜗轮蜗杆和曲柄摆杆的作用下沿着S形曲线，绕过圆柱桩4进行运动，最终将重力势能转化为动能。
本发明的工作原理为：
本专利为一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，主要目的是起到示教作用，激发学生自主创新能力。该小车将一固定重量的重块从固定高度降落的重力势能转化为前进行驶的动能，并完成越障功能。重块在随动滑轮平稳下降的过程中，带动滑轮上的牵引绳移动，进而驱动储能飞轮转动。储能飞轮进一步带动蜗杆转动，通过蜗轮蜗杆机构、曲柄摆杆机构将动能传递给前轮，同时促使前轮转向。障碍物为呈直线排列的圆柱桩，相邻圆柱桩之间距离相等。相邻圆柱桩距离越长，小车最大转向角就越小，反之最大转向角就越大。通过使滑块销轴与曲柄上不同销轴孔配合，可以调节曲柄长度，进而调节摆杆最大摆角，即转向轮最大转向角。驱动轴端部安装有两个单项轴承，单项轴承具有反向转动自锁特性，可以保证驱动轴沿前进方向转动，还可以使得小车在转弯过程中内侧车轮转速低于外侧车轮，以保证小车不会侧翻，起到差速作用。以上装置能够保证小车在前进的过程中沿S型曲线运动，并顺利绕过障碍物。
本发明的优点为：
本专利通过设计一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，涉及机械机构设计、运动学、力传递特性、机械动力学、汽车动力学、物理学等领域知识。不仅可以开拓学生知识面，更让学生学会如何将所学知识系统地运用到解决实际问题中，激发了学生的自我创新能力和动手能力。该示教装置运用清洁能源，即锻炼了学生的思维能力，又不会对环境造成污染危害，是一种拥有较高集成度的可重复利用的机械示教装置。

Claims (7)

1.一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，其特征在于：它包括行走装置、滑块导轨装置和滑轮组，所述行走装置包括底盘（1-1），底盘（1-1）尾部底面安装有驱动轴（1-13），驱动轴（1-13）的两侧安装有驱动车轮（1-2），所述驱动轴（1-13）上安装有储能飞轮（1-5）和蜗杆（1-4），蜗杆（1-4）与安装在底盘（1-1）底部的蜗轮（1-3）构成蜗轮蜗杆传动；曲柄（1-6）转动中心与蜗轮（1-3）转动中心同心，蜗轮（1-3）与曲柄（1-6）固连，曲柄（1-6）末端与滑块（1-7）上的销轴铰接，滑块（1-7）导槽与摆杆（1-8）构成面接触滑动连接，所述曲柄（1-6）、滑块（1-7）和摆杆（1-8）组合构成了一个曲柄摆杆机构；所述摆杆（1-8）末端与转向轴（1-12）固连，所述转向轴（1-12）与转向轴套筒（1-10）配合，转向轴套筒（1-10）固定安装在底盘（1-1）的头部；所述转向轴（1-12）的底端安装有转向轮（1-9）；所述滑块导轨装置包括三角底座（2-1），三角底座（2-1）固定安装在底盘（1-1）的上表面，三角底座（2-1）上固定安装有多根圆柱导轨（2-2），圆柱导轨（2-2）的顶部固定安装有顶置三角座（2-4），三角滑块（2-3）上对应的通孔与圆柱导轨（2-2）配合；所述三角滑块（2-3）的上表面固定安装有滑轮底座（2-6），滑轮底座（2-6）与三角滑块（2-3）通过螺钉连接，重块被悬挂于三角滑块（2-3）下方或置于三角滑块（2-3）上方；所述滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，所述动滑轮包括一号动滑轮（3-2）和二号动滑轮（3-3）；所述定滑轮包括一号定滑轮（3-4）和二号定滑轮（3-5）；一号动滑轮（3-2）和二号动滑轮（3-3）设于滑轮底座（2-6）；一号定滑轮（3-4）固定安装在顶置三角座（2-4）的侧面，二号定滑轮（3-5）固定安装在底盘（1-1）的上表面；牵引绳依次连接一号动滑轮（3-2）、二号动滑轮（3-3）、一号定滑轮（3-4）和二号定滑轮（3-5），最后连接至储能飞轮（1-5），牵引绳始端连接在固定销钉（3-1），末端绕接于储能飞轮（1-5）；所述固定销钉（3-1）固定安装在顶置三角座（2-4）的侧面。
2.根据权利要求1所述一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，其特征在于：所述转向轴套筒（1-10）内设有滚针轴承，滚针轴承同时与转向轴（1-12）相配合构成轴承转动连接。
3.根据权利要求1所述一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，其特征在于：所述驱动轴（1-13）两端设有单向轴承（1-11），驱动轴（1-13）与单向轴承（1-11）内圈通过花键连接，驱动车轮（1-2）通过花键与单向轴承（1-11）外圈配合。
4.根据权利要求1所述一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，其特征在于：所述曲柄（1-6）上设有多个销轴孔，滑块（1-7）上的销轴通过与不同销轴孔配合，能够调节曲柄（1-6）的长度。
5.根据权利要求1所述一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，其特征在于：所述圆柱导轨（2-2）与三角滑块（2-3）配合处还设有毛毡圈（2-7），毛毡圈（2-7）上涂有润滑油。
6.根据权利要求1或5所述一种基于重力势能的S型行走越障示教小车，其特征在于：所述三角滑块（2-3）通孔处设置预紧螺钉（2-5），通过调节预紧螺钉（2-5）的预紧力，压迫毛毡圈（2-7）使得三角滑块（2-3）与圆柱导轨（2-2）的摩擦力改变，进而保证重块能够沿着导轨平稳下滑。
7.采用权利要求1-6任意一项基于重力势能的S型行走越障示教小车操作方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）根据示教试验的要求，在试样场地的地面上设置障碍物，障碍物为呈直线排列的圆柱桩，相邻圆柱桩之间距离相等，相邻圆柱桩距离越长，小车最大转向角就越小，反之最大转向角就越大；
2）将牵引绳的一端固定连接在固定销钉（3-1）上，然后将牵引绳依次穿过一号动滑轮（3-2）、二号动滑轮（3-3）、一号定滑轮（3-4）和二号定滑轮（3-5），最后连接至储能飞轮（1-5）；
3）将重块悬挂在三角滑块（2-3）的底面或者放置在三角滑块（2-3）的顶部，在重力作用下重块在随动滑轮平稳下降的过程中，带动滑轮上的牵引绳，进而驱动储能飞轮（1-5）转动，储能飞轮（1-5）进一步带动蜗杆（1-4）转动，蜗杆（1-4）转动进而带动蜗轮（1-3）转动，蜗轮（1-3）转动将带动与之相连的曲柄（1-6），进而将蜗轮（1-3）的转动传递到曲柄（1-6）、滑块（1-7）和摆杆（1-8）构成的曲柄摆杆机构；
4）曲柄摆杆机构将动能传递给前轮，进而控制转向轮（1-9）的转向，储能飞轮（1-5）带动驱动轴（1-13）转动，驱动轴（1-13）带动驱动车轮（1-2），驱动车轮（1-2）带动整个小车行走；
5）通过使滑块（1-7）的销轴与曲柄（1-6）上不同销轴孔配合，可以调节曲柄长度，进而调节摆杆最大摆角，即转向轮（1-2）最大转向角，驱动轴（1-13）端部安装有两个单向轴承，单向轴承具有反向转动自锁特性，能够保证驱动轴（1-13）沿前进方向转动，还可以使得小车在转弯过程中内侧车轮转速低于外侧车轮，以保证小车不会侧翻，起到差速作用，以上装置能够保证小车在前进的过程中沿S型曲线运动，并顺利绕过障碍物。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201927243U (zh) * 2011-01-14 2011-08-10 李�根 示教环保机械智能小车
CN201965815U (zh) * 2011-01-27 2011-09-07 王雨辰 能量转化及机械原理演示小车
CN102266671A (zh) * 2011-05-26 2011-12-07 淮阴工学院 “∽”形行走的无碳小车
CN203300129U (zh) * 2013-06-24 2013-11-20 山东科技大学 一种轮式移动教学机器人
CN103463812A (zh) * 2013-08-29 2013-12-25 西北工业大学 一种具有换向功能的无碳自行小车
CN204428818U (zh) * 2015-01-09 2015-07-01 北华航天工业学院 一种越障自行小车
CN104841141A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 西北农林科技大学 一种具有自动转向功能的无碳自行小车
CN104998419A (zh) * 2015-06-21 2015-10-28 常州大学 一种“∽”形行走的越障无碳小车
CN204732062U (zh) * 2015-07-02 2015-10-28 南昌航空大学 一种用作教具的重力无碳小车
CN204910763U (zh) * 2015-04-27 2015-12-30 西北农林科技大学 一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车
CN205055424U (zh) * 2015-09-06 2016-03-02 长春师范大学 自动行走“s”形无碳小车

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6773264B2 (en) * 2002-10-18 2004-08-10 Arthur Joseph Schoendorff Teaching apparatus for mechanics principles

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201927243U (zh) * 2011-01-14 2011-08-10 李�根 示教环保机械智能小车
CN201965815U (zh) * 2011-01-27 2011-09-07 王雨辰 能量转化及机械原理演示小车
CN102266671A (zh) * 2011-05-26 2011-12-07 淮阴工学院 “∽”形行走的无碳小车
CN203300129U (zh) * 2013-06-24 2013-11-20 山东科技大学 一种轮式移动教学机器人
CN103463812A (zh) * 2013-08-29 2013-12-25 西北工业大学 一种具有换向功能的无碳自行小车
CN204428818U (zh) * 2015-01-09 2015-07-01 北华航天工业学院 一种越障自行小车
CN204910763U (zh) * 2015-04-27 2015-12-30 西北农林科技大学 一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车
CN104841141A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 西北农林科技大学 一种具有自动转向功能的无碳自行小车
CN104998419A (zh) * 2015-06-21 2015-10-28 常州大学 一种“∽”形行走的越障无碳小车
CN204732062U (zh) * 2015-07-02 2015-10-28 南昌航空大学 一种用作教具的重力无碳小车
CN205055424U (zh) * 2015-09-06 2016-03-02 长春师范大学 自动行走“s”形无碳小车

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于工程训练的无碳小车"变距行走"的创新优化设计;张杰、谭晨佼、朱建鑫等;《机械》;20160228;第26-28页 *
基于工程训练的无碳小车的设计;戴海燕、蔡锴文等;《汽车零部件》;20141130;第26、27、37页 *

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