CN212039008U - 一种新型赛车模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型赛车模型，涉及赛车模型技术领域，两个轮毂电机安装于后桥上，两个轮毂电机的输出端分别连接两个驱动轮，电源安装于后桥底部，构成动力系，电源与两个轮毂电机电性连通；两个摆臂于轴孔处与前桥转动连接，齿轮齿条转向器的输入端与安装于底盘上的转向伺服电机的输出端连接，其两个输出端分别与两个摆臂的内端部连接转动连接两个摆臂的外端部分别转动连接两个转向轮。本实用新型整体布置与电动汽车相似，分为支撑结构部分、转向系、动力系和控制模块，可与基础教育紧密结合，在确保不给学生增加额外负担的前提下，激起浓厚的学习探索兴趣，加深学生对基础知识的理解，从而提高成绩。

Description

一种新型赛车模型

技术领域

本实用新型涉及赛车模型技术领域，具体涉及一种用于教学及演示赛车结构、原理的赛车模型。

背景技术

STEAM教育模式来自美国，五个字母分别对应科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)、数学(Mathematics)。STEAM教育从鼓励学生学习这五类知识入手，强调让学生自己动手完成与生活较为贴切的实际项目，从而在项目的过程中运用、理解、进一步学习各种学科知识。

赛车是STEAM教育中的一个常见载体，教学中可以通过对赛车各部件原理和实现方法的学习，掌握基础知识。但当前的STEAM教育和STEAM教育市场存在形式化严重、价格虚高、内容空洞、缺乏内涵和吸引力等问题，STEAM教育内容脱离现有知识，盲目灌输新知识，使接受STEAM教育对学生来说成为了另一种负担。

实用新型内容

本实用新型正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种新型赛车模型。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：一种新型赛车模型，包括底盘和由前至后依次安装于所述底盘上的前桥、车架和后桥，所述前桥、所述车架和所述后桥上分别安装有转向系、控制模块及动力系，所述前桥为转向桥，所述后桥为支撑桥；两个轮毂电机安装于所述后桥上，两个所述轮毂电机的输出端分别连接两个驱动轮，电源安装于所述后桥底部，构成所述动力系，所述电源与两个所述轮毂电机电性连通；

两个摆臂位于所述底盘两侧且关于所述底盘对称设置，所述摆臂于轴孔处与所述前桥转动连接，齿轮齿条转向器的输入端与安装于所述底盘上的转向伺服电机的输出端连接，其两个输出端分别与两个所述摆臂的内端部连接转动连接两个所述摆臂的外端部分别转动连接两个转向轮，构成所述转向系。

进一步的，所述齿轮齿条转向器包括齿条、齿轮和限位板，所述限位板安装固定于所述前桥上，所述齿轮为所述齿轮齿条转向器的输入端，与所述转向伺服电机的输出端刚性连接，所述齿条为所述齿轮齿条转向器的输出端，限位设于所述限位板和所述齿轮之间，所述齿条与所述齿轮啮合，其两端分别与两个所述摆臂的内端部转动连接。

进一步的，所述控制模块包括主板、巡线传感器、超声波传感器、控制电路板和转角转速传感器，所述主板安装于所述车架上，其上集成有温度传感器、声音传感器、光线传感器和陀螺仪传感器，所述控制电路板和所述转角转速传感器集成于所述轮毂电机上；所述巡线传感器安装于所述前桥下方，所述超声波传感器安装于所述前桥上方。

进一步的，所述主板为MeAuriga主板。

进一步的，所述转向轮通过轴承和螺栓转动连接于所述摆臂上，所述驱动轮通过螺栓与所述轮毂电机的输出端刚性连接。

进一步的，还包括车身，鼻翼、两个侧翼和尾翼分别通过螺栓连接安装于所述前桥前端、所述车架两端和所述后桥后端，构成所述车身。

进一步的，所述轮毂电机与所述驱动轮之间还设有减速齿轮组。

进一步的，所述电源为电池组。

本实用新型提供了一种新型赛车模型，具有以下有益效果：

1、整体布置与电动汽车相似，分为支撑结构部分、转向系、动力系和控制模块，可与基础教育紧密结合，在确保不给学生增加额外负担的前提下，激起浓厚的学习探索兴趣，加深学生对基础知识的理解，从而提高成绩；

2、通过APP编程实现赛车模型的运动控制，将数学、物理的内容结合至赛车模型的控制设计中，能更好地适应我国的教育环境；

3、结构紧凑、使用便捷，具有良好的实用性，特别适用于教学中的演示和学习。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型转向系、动力系和控制模块部分结构的结构示意图；

图3为本实用新型转向结构的结构示意图；

图4为本实用新型动力系和制动系的结构示意图。

图中：

11、底盘，12、车身，121、鼻翼，122、侧翼，123、尾翼，13、车架，14、前桥，15、后桥；2、转向系，21、齿轮齿条转向器，211、齿条，212、齿轮，213、限位板，22、摆臂，23、转向轮，24、轴孔；3、动力系，31、电源，32、轮毂电机，33、减速齿轮组，34、驱动轮，4、控制模块，41、主板，42、巡线传感器，43、超声波传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图4所示，其结构关系为：包括底盘11和由前至后依次安装于底盘11上的前桥14、车架13和后桥15，前桥14、车架13和后桥15上分别安装有转向系2、控制模块4及动力系3，前桥14为转向桥，后桥15为支撑桥；两个轮毂电机32安装于后桥15上，两个轮毂电机32的输出端分别连接两个驱动轮34，电源31安装于后桥15底部，构成动力系3，电源31与两个轮毂电机32电性连通；通过后置的双轮毂电机32可直接实现赛车模型的起动、前进、后退、制动和差速转向功能。

两个摆臂22位于底盘11两侧且关于底盘11对称设置，摆臂22于轴孔24处与前桥14转动连接，齿轮齿条转向器21的输入端与安装于底盘11上的转向伺服电机的输出端连接，其两个输出端分别与两个摆臂22的内端部连接转动连接两个摆臂22的外端部分别转动连接两个转向轮23，构成转向系2。

优选的，齿轮齿条转向器21包括齿条211、齿轮212和限位板213，限位板213安装固定于前桥14上，齿轮212为齿轮齿条转向器21的输入端，与转向伺服电机的输出端刚性连接，齿条211为齿轮齿条转向器21的输出端，限位设于限位板213和齿轮212之间，齿条211与齿轮212啮合，其两端分别与两个摆臂22的内端部转动连接。转向伺服电机驱动齿轮212转动，与齿轮212啮合的齿条211因而向左或向右平移，带动两个摆臂绕轴孔24顺时针或逆时针转动，实现转向轮23绕轴孔24的顺时针或逆时针转动，进而配合动力系实现赛车模型的转向行驶。

优选的，控制模块4包括主板41、巡线传感器42、超声波传感器43、控制电路板和转角转速传感器，主板41安装于车架13上，其上集成有温度传感器、声音传感器、光线传感器和陀螺仪传感器，控制电路板和转角转速传感器集成于轮毂电机32上；巡线传感器42安装于前桥14下方，超声波传感器43安装于前桥14上方。

优选的，主板41为Me Auriga主板。

优选的，转向轮15通过轴承和螺栓转动连接于摆臂22上，驱动轮34通过螺栓与轮毂电机32的输出端刚性连接。

优选的，还包括车身12，鼻翼121、两个侧翼122和尾翼123分别通过螺栓连接安装于前桥14前端、车架13两端和后桥15后端，构成车身12。

优选的，轮毂电机32与驱动轮34之间还设有减速齿轮组33。

优选的，电源31为电池组。

具体使用时，通过使用如慧编程的APP向赛车模型下达指令。此处以下述指令为例进行叙述：让赛车模型以一定速度直线行驶，当赛车模型最前端与障碍物距离小于30cm时，实现转向行使。

步骤一，在APP中完成积木式编程；

步骤二，两个轮毂电机32以设定的转速驱动赛车模型直线行驶，行驶过程中，超声波传感器43实时检测赛车模型前端与障碍物的距离S：

若S≥30cm，则执行步骤二；

否则，执行步骤三；

步骤三，当超声波传感器43检测的S＜30cm时，转向伺服电机输出90°的转动，以驱动齿轮212作90度的转动运动，与齿轮212啮合的齿条211在齿轮212的驱动下和限位板213的限位作用下平移运动，带动两个摆臂22绕轴孔24转动，从而实现两个转向轮23的转动，使赛车模型转向行驶；随后，执行步骤二。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种新型赛车模型，包括底盘(11)和由前至后依次安装于所述底盘(11)上的前桥(14)、车架(13)和后桥(15)，其特征在于：所述前桥(14)、所述车架(13)和所述后桥(15)上分别安装有转向系(2)、控制模块(4)及动力系(3)，所述前桥(14)为转向桥，所述后桥(15)为支撑桥；两个轮毂电机(32)安装于所述后桥(15)上，两个所述轮毂电机(32)的输出端分别连接两个驱动轮(34)，电源(31)安装于所述后桥(15)底部，构成所述动力系(3)，所述电源(31)与两个所述轮毂电机(32)电性连通；

两个摆臂(22)位于所述底盘(11)两侧且关于所述底盘(11)对称设置，所述摆臂(22)于轴孔(24)处与所述前桥(14)转动连接，齿轮齿条转向器(21)的输入端与安装于所述底盘(11)上的转向伺服电机的输出端连接，其两个输出端分别与两个所述摆臂(22)的内端部连接转动连接两个所述摆臂(22)的外端部分别转动连接两个转向轮(23)，构成所述转向系(2)。

2.根据权利要求1所述的一种新型赛车模型，其特征在于：所述齿轮齿条转向器(21)包括齿条(211)、齿轮(212)和限位板(213)，所述限位板(213)安装固定于所述前桥(14)上，所述齿轮(212)为所述齿轮齿条转向器(21)的输入端，与所述转向伺服电机的输出端刚性连接，所述齿条(211)为所述齿轮齿条转向器(21)的输出端，限位设于所述限位板(213)和所述齿轮(212)之间，所述齿条(211)与所述齿轮(212)啮合，其两端分别与两个所述摆臂(22)的内端部转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型赛车模型，其特征在于：所述控制模块(4)包括主板(41)、巡线传感器(42)、超声波传感器(43)、控制电路板和转角转速传感器，所述主板(41)安装于所述车架(13)上，其上集成有温度传感器、声音传感器、光线传感器和陀螺仪传感器，所述控制电路板和所述转角转速传感器集成于所述轮毂电机(32)上；所述巡线传感器(42)安装于所述前桥(14)下方，所述超声波传感器(43)安装于所述前桥(14)上方。

4.根据权利要求3所述的一种新型赛车模型，其特征在于：所述主板(41)为MeAuriga主板。

5.根据权利要求1所述的一种新型赛车模型，其特征在于：所述转向轮(23)通过轴承和螺栓转动连接于所述摆臂(22)上，所述驱动轮(34)通过螺栓与所述轮毂电机(32)的输出端刚性连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型赛车模型，其特征在于：还包括车身(12)，鼻翼(121)、两个侧翼(122)和尾翼(123)分别通过螺栓连接安装于所述前桥(14)前端、所述车架(13)两端和所述后桥(15)后端，构成所述车身(12)。

7.根据权利要求1所述的一种新型赛车模型，其特征在于：所述轮毂电机(32)与所述驱动轮(34)之间还设有减速齿轮组(33)。

8.根据权利要求1所述的一种新型赛车模型，其特征在于：所述电源(31)为电池组。

Images