【正文】 為了小車能夠有更好的應(yīng)用前景，以及為了有更好的創(chuàng)新性，綜合考慮，彈跳小車的跳躍方式模仿大炮原理。 ▲自身重量 :5kg 主要性能、特點(diǎn) ▲能夠?qū)崿F(xiàn)基本的小車行駛功能，并且小車翻車后小車亦能前進(jìn)無(wú)阻 ▲彈簧壓縮蓄能以致能夠?qū)崿F(xiàn)彈跳的能力 ▲能夠?qū)崿F(xiàn)支撐小車形成一定的角度，小車翻車后亦能支撐一定的角度 20 第 八 章 彈跳小車方案（二） 動(dòng)力設(shè)計(jì)計(jì)算 電機(jī)功率的確定 車輪電機(jī)的選擇 小車裝有兩個(gè)車輪電機(jī)，有控制電路控制，分別驅(qū)動(dòng)四輪，完成小車平地行 走。舵機(jī)的型號(hào)為TowerPro MG995，共兩件。 圖 27 彈射套筒導(dǎo)向裝置 22 彈射套筒聯(lián)接裝置 ，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與絲桿相聯(lián)，卡筍能量釋放板與螺母固定連接，并且螺母的前進(jìn)導(dǎo)致彈簧壓縮，起到蓄能的作用。并且被彈簧頂住的卡筍軸有向小車中心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，這使小車能夠?qū)崿F(xiàn)多次彈跳。 大套筒是用來(lái)作為彈射套筒的導(dǎo)向裝置，其由鋁制作而成。 圖 32 電機(jī)套筒 支撐桿是用來(lái)支撐小車的功能因此支撐桿需進(jìn)行熱處理。 潤(rùn)滑與密封方式的選擇 需要潤(rùn)滑的地方是輪軸與滾動(dòng)軸承配合處以及絲杠與滾動(dòng)軸承配合處，應(yīng)選用定期油潤(rùn)滑；考慮結(jié)構(gòu)尺寸與散熱的因素，無(wú)需密封。 27 圖 33 前輪軸（左）與后輪軸（右） 滾動(dòng)絲杠、螺母副的驗(yàn)算 絲杠螺母?jìng)鬟f的最大力 F為 1540N，最大扭矩 T為 ，絲杠小徑 d為 12mm，材料為45鋼，表面硬化處理，許用抗拉強(qiáng)度 ??? =160Mpa，則 絲杠的拉應(yīng)力 AF?? = 絲杠的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 316dT???= 由于絲杠不受彎矩 主應(yīng)力 1? =? = 則絲杠的最大應(yīng)力 ??? 1max ??? ??? 設(shè)計(jì)要求計(jì)算 設(shè)小車 m為 5kg，彈跳高度 h為 100mm，彈射角度為 60176。 卡筍的設(shè)計(jì)與校核 卡筍的作用是在彈簧壓縮時(shí)，阻擋套筒彈射，要發(fā)射時(shí)能在外力作用下彈開，實(shí)現(xiàn)彈射，兩件。 卡筍能量釋放板的設(shè)計(jì)與校核 其與螺母固性聯(lián)接，并與螺母一起隨絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)前后運(yùn)動(dòng)，到達(dá)預(yù)設(shè)位置后，壓縮卡筍機(jī)構(gòu)的彈簧，使卡筍向車體兩側(cè)滑動(dòng)，以致釋放能量，達(dá)到彈射套筒彈射的目的。壓縮過(guò)程中絲杠受壓力，材料為 45鋼，如 下圖 所示 。 32 圖 38 導(dǎo)向件 鍵寬 b為 5mm，鍵高為 h為 8mm，鍵長(zhǎng) L為 78mm，兩端為半圓，材料為 45鋼，許用切應(yīng)力 ???? 40Mpa，套筒直徑 D為 50mm，扭矩 T最大為 bbLD T )( 2???=??? (合適 ) 電機(jī)保持架的設(shè)計(jì) 電機(jī)保持架的作用為架起電機(jī)，使電機(jī)保持良好的位置精度，并作為軸承座使用，材料為鋁合金，如 下圖 所示。 //電機(jī)使能 1 int M1 = 7。 pinMode(M2， OUTPUT)。 value+=5) { digitalWrite(M1， HIGH)。 //PWM調(diào)速 delay(30)。 void setup() { (4)。 pos += 1) //從 0度轉(zhuǎn)到 180度，步進(jìn) 1度 { (90+pos)。 pos 90。 // 延時(shí) } 40 } 無(wú)線控制舵機(jī)程序： include Servo servo1。 //定義旋轉(zhuǎn)的時(shí)間 (9)。 } void loop() { static int v = 0。...39。//字符換算成 10 進(jìn)制 break。 //如果數(shù)據(jù)后帶 a，則表示是 servo1的數(shù)據(jù)，比如串口發(fā)送 85a v = 0。: (v)。 綜上所述，小車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，結(jié)實(shí)可靠，操作方便，實(shí)用性很強(qiáng)。一旦地勢(shì)凹凸不平 ， 輪子或履帶驅(qū)動(dòng)的 小車將無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的作用。 本產(chǎn)品合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ， 提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性 ， 有助于節(jié)約材料 ， 縮短加工工時(shí)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 ， 保證產(chǎn)品質(zhì)量 ， 即有利于降低產(chǎn)品的成本。但實(shí)踐表明 ， 有時(shí)選用成本雖高但性能更優(yōu)的材料 ， 由于其產(chǎn)品使用壽命更長(zhǎng)、維修費(fèi)用更低、能耗少等多方面優(yōu)點(diǎn) ， 從產(chǎn)品總成本的角度來(lái)考慮 ， 反而是經(jīng)濟(jì)的。材料基本上選用型材，只需簡(jiǎn)單車削、刨銑，材料利用 率 高；對(duì)加工精度不高，降低了加工成本；結(jié)構(gòu)多為簡(jiǎn)單的幾何形，普通機(jī)床就能完成。 創(chuàng)新點(diǎn) 2：實(shí)現(xiàn)雙面行駛與彈跳功能 當(dāng)前 ， 移動(dòng) 小車 行駛過(guò)程一旦遇到地勢(shì)凹凸不平 ， 輪子或履帶驅(qū)動(dòng)的 小車 將無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的作用，并且在遇到障礙車子翻轉(zhuǎn)之后，將無(wú)法有效 實(shí)現(xiàn)自身功能，需要人工將其翻身后才能繼續(xù)發(fā)揮其作用。 在課題設(shè)計(jì)過(guò)程中，我主要負(fù)責(zé)的是三維建模和動(dòng)畫演示，以及部分二維圖的繪制與修改。不過(guò)，學(xué)到知識(shí)最多的還是要屬在加工階段，自己親在在加工中心對(duì)模型加工，我負(fù)責(zé)的是銑工部分，金工實(shí)習(xí)的時(shí)候也就是看看銑床，自己銑個(gè)東西玩玩，這次我就是一個(gè)工廠工人，要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上的尺寸來(lái)加工，我學(xué)會(huì)的 不僅是在操作銑床上的知識(shí)，還有如何加工一個(gè)工件的工藝過(guò)程，以致于到整個(gè)產(chǎn)品的加工工藝流程，這些知識(shí)也就是在學(xué)習(xí)制造課程的時(shí)候理論理解過(guò)，現(xiàn)在真正的與實(shí)踐結(jié)合，達(dá)到了對(duì)其的深入理解。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的各位老 師。 導(dǎo)學(xué) 178。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。 在不斷的學(xué)習(xí) 、工作 過(guò)程中我體會(huì)到：四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。所以看起來(lái)還真不是很簡(jiǎn)單的事情。這也是本產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 44 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)過(guò)將 近半個(gè)學(xué)年的努力，今天終于將這一具有自救功能的晾衣架設(shè)計(jì)完成?？梢?jiàn)產(chǎn)品材料選擇設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性還是不錯(cuò)的。 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性 由于要親自制造產(chǎn)品，造型設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有充分顧及產(chǎn)品的美感，不過(guò)最為物理模型可以接受，相信如果設(shè)計(jì)能夠投產(chǎn)，造型稍加 改變，必將使產(chǎn)品 “ 物美價(jià)廉 ” ， 以美的視覺(jué)感受影響人的生活質(zhì)量，獲得市場(chǎng)高效率的回報(bào)。 此創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有多功能性，在軍用和民用都有很好的前景，很大程度上提升了 小車的應(yīng)用范圍，為未來(lái) 小車 的研究提供了全新的思考角度，在探測(cè)方面，具有很高的價(jià)值，與現(xiàn)階段市場(chǎng)上的 小車 相比，具有更高的實(shí)用性，更好的市場(chǎng)的前景。 圖 51 實(shí)物圖 42 第 十三 章 彈跳小車 方案（二） 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性 當(dāng)前 ， 移動(dòng) 小車 的應(yīng)用范圍日益廣泛 ， 比如考古探測(cè)、星際探索、軍事偵察以及反恐行動(dòng)等。 break。 case 39。a39。: v = v * 10 + ch 39。//讀取串口數(shù)據(jù) switch(ch) { case 39。 (19200)。 // 定義舵機(jī) 2 void setup() { (8)。 //改變舵機(jī)度數(shù) (0+pos)。 //改變舵機(jī)度數(shù) delay(15)。//舵機(jī) 2接到 Pin12上 } void loop() { //張開小車支架 for(pos = 0。 // 定義舵機(jī)對(duì)象， Servo myservo2。 analogWrite(E1， value)。 for(value = 0 。 //使能 2 int M2 = 4。 圖 41 底板 34 第 十一 章 彈跳小車 方案（二） 的三維建模與實(shí)物模型 圖 42 proe 模型 圖 43 實(shí)物模型 35 第 十二 章 彈跳小車 方案（二） 控制部分的設(shè)計(jì) 彈跳小車采用一個(gè) Arduino Duemilanove 328控制板，一個(gè) DFduino傳感器擴(kuò)展板，兩個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 DFMD ， 一套 APC220 無(wú)線數(shù)傳，兩個(gè)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一個(gè)彈射驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè) TowerPro MG995舵機(jī) 。 取許用壓應(yīng)力 ??? 為 100Mp，則 2RF???= (安全 ) 彈射筒及其保持架的設(shè)計(jì)校核 彈射筒的作用是在小車準(zhǔn)備彈跳時(shí)，在絲桿驅(qū)動(dòng)螺母積蓄能量后沖 擊地面，在小車離地過(guò)程中能提供小車足夠大的沖力，材料為 45 鋼，如 下圖 所示。 圖 35 卡筍能量釋放板 30 彈簧的總壓力為 1293N，則每個(gè)卡筍的受力 F= 摩擦系數(shù) f=，斜面 角度? =70176。 29 圖 34 卡筍軸 取其橫截面為圓形，許用擠壓應(yīng)力 Mpap 67][ ?? ，壓入長(zhǎng)度 L=5mm，壓力 F=1304N， 許用應(yīng)力 [? ]=30Mpa。 小車所需動(dòng)能 2E 2k mv? = 設(shè)彈射時(shí)的能量利用率 ?