CN107213648A - 一种无碳小车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无碳小车包括与重物连接的绕线轮，和与绕线轮固定连接的绕线轴，还包括控制器；角度传感器，用于检测车身与地面夹角；变速机构，变速机构包括与所述绕线轴固定连接的高速主动齿轮和低速主动齿轮，高速主动齿轮与高速从动齿轮相啮合，低速主动齿轮与低速从动齿轮相啮合；高速从动齿轮和低速从动齿轮之间还设置有离合器，离合器包括设置于高速从动齿轮上的第一固定部分和设置于低速从动齿轮上的第二固定部分，以及设置于第一固定部分和第二固定部分之间的滑动部分，滑动部分能够分别与第一固定部分，或者第二固定部分相配合，以此适应不同的路况，从而实现无碳小车的智能型自控行走。

Description

一种无碳小车
技术领域
本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种无碳小车。
背景技术
无碳小车是以重力势能为唯一能量的，具有连续避障功能的三轮小车，实现了真正意义上的无碳，小车采用的摆杆机构一般为柔性绳索，小车控制转弯更省力，躲避障碍物的周期更容易实现与控制，但是传统的无碳小车大多为针对某一特殊地形，行走某一固定线路的纯机械结构，其功能较为单一，智能化程度较低，适应能力较差。
因此，如何提供一种无碳小车，能够适应多种路况并自动规避障碍，实现智能型自控行走，有效提升其智能化程度和适应能力是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无碳小车，能够适应多种路况并自动规避障碍，实现智能型自控行走，有效提升其智能化程度和适应能力。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无碳小车，包括与重物连接的绕线轮，和与所述绕线轮固定连接的绕线轴，还包括，
控制器；
角度传感器，用于检测车身与地面夹角；
变速机构，所述变速机构包括与所述绕线轴固定连接的高速主动齿轮和低速主动齿轮，所述高速主动齿轮与可转动连接在传动轴上的高速从动齿轮相啮合，所述低速主动齿轮与可转动连接在所述传动轴上低速从动齿轮相啮合；
所述高速从动齿轮和所述低速从动齿轮之间还设置有与所述传动轴连接的离合器，所述离合器包括设置于所述高速从动齿轮上的第一固定部分和设置于所述低速从动齿轮上的第二固定部分，以及设置于所述第一固定部分和所述第二固定部分之间的滑动部分，所述滑动部分能够分别与所述第一固定部分，或者所述第二固定部分相配合；
所述控制器根据所述角度传感器所检测到的角度，控制换挡舵机带动所述滑动部分与所述第一固定部分，或者所述第二固定部分配合。
优选的，当所述角度传感器检测到所述车身与所述地面的夹角为0时，所述控制器控制所述滑动部分与所述第一固定部分相配合；
当所述角度传感器检测到所述车身与所述地面的夹角为正角时，所述控制器控制所述滑动部分与所述第二固定部分相配合；
当所述角度传感器检测到所述车身与所述地面的夹角为负角时，所述控制器控制所述滑动部分分别与所述第一固定部分和所述第二固定部分相配合。
优选的，所述离合器为牙嵌式离合器。
优选的，还包括用于控制前车轮转向的前轮转向机构。
优选的，所述前轮转向机构包括前轮转向舵机，和与所述前轮转向舵机相连的转向连杆，所述转向连杆通过前轮轴与转向前轮相连。
优选的，还包括设置在前车身正前方的第一光电传感器，以及设置在所述前车身的两侧的第二光电传感器和第三光电传感器，且所述第一光电传感器与所述第二光电传感器和所述第三光电光感器的夹角均为60-80度。
优选的，还包括设置在后车身的第四传感器和第五传感器，且所述第四传感器与所述第五传感器设置在所述后车身的两侧且靠近前端。
优选的，还包括底板，所述底板由铝合金材质制成。
优选的，还包括为所述无碳小车的整车车身提供电源的电池组。
由以上技术方案可以看出，本发明所公开的无碳小车，包括与重物连接的绕线轮，和与绕线轮固定连接的绕线轴，还包括控制器；角度传感器，用于检测车身与地面夹角；变速机构，变速机构包括与所述绕线轴固定连接的高速主动齿轮和低速主动齿轮，高速主动齿轮与可转动连接在传动轴上的高速从动齿轮相啮合，低速主动齿轮与可转动连接在传动轴上低速从动齿轮相啮合；高速从动齿轮和低速从动齿轮之间还设置有与传动轴连接的离合器，离合器包括设置于高速从动齿轮上的第一固定部分和设置于低速从动齿轮上的第二固定部分，以及设置于第一固定部分和第二固定部分之间的滑动部分，滑动部分能够分别与第一固定部分，或者第二固定部分相配合；
控制器根据角度传感器所检测到的角度，控制换挡舵机带动滑动部分与第一固定部分，或者第二固定部分配合。
首先，角度传感器时时检测无碳小车的车身与地面的夹角，通过检测车身与底面的夹角，判断无碳小车所处的路况，将信息传输给控制器，控制器控制离合器的滑动部分与设置于高速从动齿轮上的第一固定部分相配合；或者控制器控制离合器的滑动部分与设置于低速从动齿轮上的第二固定部分相配合；或者控制器控制离合器的滑动部分分别与设置于高速从动齿轮上的第一固定部分和设置于低速从动齿轮上的第二固定部分同时配合，以此适应不同的路况，从而实现无碳小车的智能型自控行走。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面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，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中所公开的无碳小车的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中所公开的无碳小车的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例中所公开的无碳小车的前轮转向机构的结构示意图。
其中，各部件的名称如下：
1-重物，2-绕线轮，3-绕线轴，4-传动轴，5-高速齿轮组，51-高速主动齿轮，52-高速从动齿轮，6-低速齿轮组，61-低速主动齿轮，62-低速从动齿轮，7-离合器，71-第一固定部分，72-第二固定部分，73-滑动部分，8-换挡舵机，9-前轮转向机构，91-前轮转向舵机，92-转向连杆，93-前轮轴，94-转向前轮，10-角度传感器，11-底板，12-后车轮。
具体实施方式
有鉴于此，本发明的核心在于提供一种无碳小车，能够适应多种路况，从而实现智能型自控行走。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明实施例所公开的无碳小车，包括与重物1连接的绕线轮2，和与绕线轮2固定连接的绕线轴3，还包括控制器；角度传感器10，用于检测车身与地面夹角；变速机构，变速机构包括与所述绕线轴3固定连接的高速主动齿轮51和低速主动齿轮61，高速主动齿轮51与可转动连接在传动轴4上的高速从动齿轮52相啮合，低速主动齿轮61与可转动连接在传动轴4上低速从动齿轮62相啮合；高速从动齿轮52和低速从动齿轮62之间还设置有与传动轴4连接的离合器7，离合器7包括设置于高速从动齿轮52上的第一固定部分71和设置于低速从动齿轮62上的第二固定部分72，以及设置于第一固定部分71和第二固定部分72之间的滑动部分73，滑动部分73能够分别与第一固定部分71，或者第二固定部分72相配合；
控制器根据角度传感器10所检测到的角度，控制换挡舵机8带动离合器7的滑动部分73与第一固定部分71，或者第二固定部分72配合。
首先，角度传感器10时时检测无碳小车的车身与地面的夹角，通过检测车身与底面的夹角，判断无碳小车所处的路况，将信息传输给控制器，控制器控制离合器7的滑动部分73与设置于高速从动齿轮52上的第一固定部分71相配合；或者控制器控制离合器7的滑动部分73与设置于低速从动齿轮53上的第二固定部分72相配合；或者控制器控制离合器7的滑动部分73分别与设置于高速从动齿轮52上的第一固定部分71和设置于低速从动齿轮53上的第二固定部分72相配合，以此适应不同的路况，从而实现无碳小车的智能型自控行走。
需要说明的是，当角度传感器10检测到车身与地面的夹角为0时，无碳小车处于平地上行走，控制器控制离合器7的滑动部分73与第一固定部分71相配合，无碳小车实现快速行走；
当角度传感器10检测到车身与地面的夹角为正角时，无碳小车实现上坡行走，控制器控制离合器7的滑动部分73与第二固定部分72相配合，实现慢速行走；
当角度传感器10检测到车身与地面的夹角为负角时，无碳小车处于下坡行走，控制器控制离合器7的滑动部分73分别与第一固定部分71和第二固定部分72相配合，无碳小车依靠自身重力和惯性行走，实现下坡。
需要说明的是，高速主动齿轮51和高速从动齿轮52的传动比为4:1，低速主动齿轮61和低速从动齿轮62的传动比为1:4。
需要解释的是，离合器7为牙嵌式离合器。
进一步的，还包括用于控制前车轮转向的前轮转向机构9，需要说明的是，前轮转向机构9包括前轮转向舵机91，和与前轮转向舵机91相连的转向连杆92，转向连杆92通过前轮轴93与转向前轮94相连。当无碳小车需要转向时，控制器控制前轮转向舵机91转动一定的角度，带动转向连杆92转动，进而通过前轮轴93带动转向前轮94转过一定角度，从而实现无碳小车的转向。
进一步的，还包括设置在前车身正前方的第一光电传感器，以及设置在前车身的两侧的第二光电传感器和第三光电传感器，且第一光电传感器与第二光电传感器和第三光电光感器的夹角均为60-80度。首先第一传感器检测前方是否有障碍物，如果没有障碍物，继续直线前行，如果有障碍物，第二光电传感器和第三光电传感器继续检测前方是否有障碍物，检测完毕后，控制器控制前轮转向舵机91朝向无障碍物的一侧转动一定的角度，从而带动转向前轮94转动一定的角度后继续前行。
进一步的，还包括设置在后车身的第四传感器和第五传感器，且所述第四传感器与所述第五传感器设置在后车身的两侧且靠近前端。第四传感器和第五传感器检测车身与两边围栏之间的距离，确保小车走在中线位置上。
进一步的，本发明实施例所公开的无碳小车，还包括底板11，底板由铝合金材质制成，
本发明实施例所公开的无碳小车，还包括为无碳小车的整车车身提供电源的电池组。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种无碳小车，包括与重物(1)连接的绕线轮(2)，和与所述绕线轮(2)固定连接的绕线轴(3)，其特征在于，还包括，
控制器；
角度传感器(10)，用于检测车身与地面夹角；
变速机构，所述变速机构包括与所述绕线轴(3)固定连接的高速主动齿轮(51)和低速主动齿轮(61)，所述高速主动齿轮(51)与可转动连接在传动轴(4)上的高速从动齿轮(52)相啮合，所述低速主动齿轮(61)与可转动连接在所述传动轴(4)上低速从动齿轮(62)相啮合；
所述高速从动齿轮(52)和所述低速从动齿轮(62)之间还设置有与所述传动轴(4)连接的离合器(7)，所述离合器(7)包括设置于所述高速从动齿轮(52)上的第一固定部分(71)和设置于所述低速从动齿轮(62)上的第二固定部分(71)，以及设置于所述第一固定部分(71)和所述第二固定部分(72)之间的滑动部分(73)，所述滑动部分(73)能够分别与所述第一固定部分(71)，或者所述第二固定部分(72)相配合；
所述控制器根据所述角度传感器(10)所检测到的角度，控制换挡舵机(8)带动所述滑动部分(73)与所述第一固定部分(71)，或者所述第二固定部分(72)配合。
2.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，
当所述角度传感器(10)检测到所述车身与所述地面的夹角为0时，所述控制器控制所述滑动部分(73)与所述第一固定部分(71)相配合；
当所述角度传感器(10)检测到所述车身与所述地面的夹角为正角时，所述控制器控制所述滑动部分(73)与所述第二固定部分(72)相配合；
当所述角度传感器(10)检测到所述车身与所述地面的夹角为负角时，所述控制器控制所述滑动部分(73)分别与所述第一固定部分(71)和所述第二固定部分(72)相配合。
3.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，所述离合器(7)为牙嵌式离合器。
4.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，还包括用于控制前车轮转向的前轮转向机构(9)。
5.根据权利要求4所述的无碳小车，其特征在于，所述前轮转向机构(9)包括前轮转向舵机(91)，和与所述前轮转向舵机(91)相连的转向连杆(92)，所述转向连杆(92)通过前轮轴(93)与转向前轮(94)相连。
6.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，还包括设置在前车身正前方的第一光电传感器，以及设置在所述前车身的两侧的第二光电传感器和第三光电传感器，且所述第一光电传感器与所述第二光电传感器和所述第三光电光感器的夹角均为60-80度。
7.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，还包括设置在后车身的第四传感器和第五传感器，且所述第四传感器与所述第五传感器设置在所述后车身的两侧且靠近前端。
8.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，还包括底板(11)，所述底板(11)由铝合金材质制成。
9.根据权利要求1所述的无碳小车，其特征在于，还包括为所述无碳小车的整车车身提供电源的电池组。
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