城市智能導盲車設計說明書doc資料

1、城市智能導盲車設計說明書學習好資料設計說明書城市智能導盲車精品資料目錄作品名稱4.作品模型5.設計背景7.設計內容與預期目的7.整體方案7.主要部件8.底盤構造8.傳感器9.可變式三角形履帶 101技術領域102背景技術.13發(fā)明內容.14技術方案12摩擦式無級變速器131技術領域132背景技術143發(fā)明內容144技術方案14部分零件CAD尺寸圖 .6設計感想21.作品名稱城市智能導盲車作品模型設計背景在日常生活中機械電子扮演著不可或缺的作用，在中國夢的背景下作為當 代大學生我們有義務也有責任把學到的機電專業(yè)知識做出實物來回報社會，實 現人生價值。盲人是一個沒有視覺感知力的弱勢群體，盲人行走在

2、川流不息的城市中， 會非常的不便和危險，而起到導盲作用的除導盲犬外，目前還存在大致三類導 盲機器：手杖類導盲輔具、穿戴式導盲輔具、移動式導盲輔具。本項目城市智 能導盲車，在實現基本導盲功能的同時，還要向智能化和機械結構創(chuàng)新方向發(fā) 展，彌補導盲手杖的功能單一問題和機器人的高造價、技術復雜、普及度不高 的缺點，真正實現導盲工具的多功能化和大眾化。這將會為盲人的生活提供極 大地方便。設計內容與預期目的（1）對智能導盲車底盤的機械傳動結構創(chuàng)新優(yōu)化，真正實現適應城市路況環(huán) 境。（2）了解使用各類傳感器（紅外傳感器、超聲波傳感器），利用傳感器達到導 盲車自動識障、避障的預期功能。（3）研究語音控制系統(tǒng)，利

3、用語音系統(tǒng)向盲人傳達行走指示的關鍵信息。（5）選用及開發(fā)合適動力系統(tǒng)，保證城市智能導航車的持續(xù)動力和有效續(xù)航。（6）采用相應的人機交互技術，實現人和智能導盲車的信息反饋和交流整體方案導盲車采用三角形履帶，可以有效翻越臺階障礙和提升爬坡能力。整個底 盤部分用于放置鋰電池及導盲車行進所需齒輪及相關構件。導盲車的后方有一可以360度調向的導桿并且在導桿的頂端附有控制按 鈕，盲人可以通過它來控制導盲車的行進與停止。底盤部分主要體現機械的創(chuàng)新結構與設計，而控制系統(tǒng)部分則是實現導盲 功能的“指揮中心”。變速采用無級摩擦式變速器進行變速，滿足了導盲車作為小型行駛器的變 速要求，避免了齒輪變速器過重過大的弊端

4、。在導盲車的前方和左右放置紅外傳感器和超聲波傳感器，實現對導盲車周 圍環(huán)境及障礙的測距與識別，同時在傳感器附近加載語音控制模塊：當載體正 前方約1米處遇有障礙時，安裝在載體正前方傳感器觸發(fā)語音電路提示：“前方 有障礙”，同理，當載體左側或右側約0.30.5米處遇有障礙時，安裝在載體左 側和右側的傳感器觸發(fā)語音電路，分別提示“左側有障礙”和“右側有障礙”，弓I導 盲人及時規(guī)避來自各個方位的障礙。在車的前后輪軸部分放置驅動電機來控制 導盲車的轉向。主要部件底盤構造底盤上分布有無級變速器和相應的電動機。本車一共采用五個電動機。其中上部兩個實現無級變速器的變速，提供變 速器變速所需的干擾。中部電動機提

5、供前輪驅動的驅動力。下部兩個電動機提 供三角形履帶的變形需要。傳感器導盲車選用三個紅外傳感器和三個超聲波傳感器：紅外傳感系統(tǒng)是用紅外 線為介質的測量系統(tǒng)，在測距避障方面有很大的優(yōu)點，而超聲波傳感器是利用 超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波， 由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產生的，它具有頻率咼、波長短、繞射現 象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。 解決了紅外傳感器易受外界光源干擾的問題，超聲波碰到雜質或分界面會產生 顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒

6、效應。v可變式三角形履帶1技術領域履帶是由主動輪驅動，多輪支撐的柔性鏈環(huán)，廣泛應用在軍事坦克、工程 機械以及特種車輛上。履帶按結構型式可分為：金屬銷鉸鏈式和金屬橡膠鉸鏈式兩大類。按照履 帶底盤材料可分為橡膠膠履帶底盤多適用于小型輕工業(yè)和小型工程機械行業(yè)。 輕工業(yè)一般是一噸到四噸以內的農用機械。工程機械行業(yè)則多用于小型鉆探行 業(yè)。鋼制履帶相對而言使用的范圍及其壽命及對工況的選擇則更寬廣?？梢猿?擔更為惡劣的工作環(huán)境和更大的載重。履帶輪的具有對地面壓強小，適于低等級道路行走等優(yōu)點。絕大多數履帶 都為坦克式平直式走履帶，在小型工程機械或者牽引機械上應用時面對復雜地 形的行走能力略顯不足，所以本實用新

7、型設計了一種三角可變式履帶，來滿足 一定的坡度爬升需求和臺階式地形行走的需要。2背景技術履帶的背景技術即為引導輪、隨動輪、支重輪、驅動輪及履帶的材料選擇和 加工制作。履帶的工作原理即一個驅動輪、幾個承重輪組，加上鏈帶構成的行 走系統(tǒng)。目前，常見的坦克式履帶技術成熟，裝配方便，但是難以滿足對臺階式地 形的爬升，無法實現對較為復雜城市路況的通過。本實用新型專利改良了履帶 形態(tài)，增強了地形通過能力，又在一定程度上提升了特殊路況的驅動力。3發(fā)明內容本實用新型提出了三角型履帶的概念，打破了傳統(tǒng)的支撐輪的作用，賦予 了履帶在不同的路況下實現不同工作形態(tài)的可能。履帶在支撐輪的位置變化時 形狀相應改變，而由彈

8、簧提供的向外的壓力保證了履帶在工作時的張力，提升 了工作安全性和可靠性。4技術方案本實用新型專利采用橡膠作為履帶原材料，在滿足強度的同時盡可能減少 導盲車的重量，考慮到復雜地形需要較為強勁的驅動力和差速轉向的需要，使 用前驅動輪作為履帶的驅動輪。上部的小輪是三角履帶的支撐輪和張緊輪。提 供履帶在正常行駛和需要爬升高度時的履帶張緊和高度提供的作用。連接張緊 輪的是一根壓縮桿，在壓縮桿中存在一個彈簧提供對張緊輪的向外的持續(xù)壓 力。后部的輪子起到了承重和支撐等等作用。它在限制履帶變形程度和提供履 帶支撐方面起到了重要作用。設計細節(jié)上，基于對驅動輪的正常轉動的需要和對支撐桿要有一定運動空 間的考慮，所

9、以支撐桿沒有采用傳統(tǒng)的直桿構造，而是通過凹槽對驅動輪進行 了避讓，增加了工作范圍，提升了安全性能。支撐桿由電動機驅動，可通過傳感器與計算機程序相互配合實現對路況的 智能判斷和智能通過。支撐桿旋轉端裝配有限位裝置，通過限位銷的設計可以限制支撐桿的擺動 幅度，避免了發(fā)生碰撞的可能，提升了整體安全性。三角可變式履帶設計新穎，在應對城市復雜路況和處理突發(fā)障礙中可以實 現良好的高度爬升和通過能力?？蓮V泛應用在導盲，尋跡等多種功能車輛上。摩擦式無級變速器1技術領域變速器是用來改變來自發(fā)動機的轉速和轉矩的機構，它能固定或分檔改變 輸出軸和輸入軸傳動比。因此在變速器是行駛機械中不可或缺的重要組成部 分。本實用

10、新型涉及小型傳動機構的變速裝置，主要功能是靠摩擦和不同配合 比來實現無級變速。2背景技術當今行駛機械的傳動裝置大都使用齒輪變速箱來完成變速需求，由變速傳 動機構和操縱機構組成。齒輪變速箱重量大，要求的加工精度高，加工難度 大，成本高昂，而且體積龐大，難以滿足小型非載人行駛器的安裝要求。而且 齒輪變速箱具有一定的操作難度和安裝精度，在簡易而且要求結構強度不高的 小型行駛器上難以實現變速箱的安裝操作。而且無法滿足無級變速的要求。3發(fā)明內容為了克服當前變速箱的弊端，本實用新型提供一種摩擦無級變速器。通過 摩擦輪和摩擦環(huán)實現無級變速。該變速器重量輕，體積小，可以實現在小型行 駛器上的無級變速。具有廣泛

11、的應用范圍和應用價值，以及巨大的成長空間和 發(fā)展?jié)摿Α?技術方案本實用新型采用三摩擦輪以及雙摩擦環(huán)相互配合的形式進行配合。如上圖，在兩側彈簧張緊裝置的拉力作用下，兩側的摩擦輪可以和中間的 摩擦環(huán)緊密接觸。當左右的滑塊移動時，可以實現摩擦環(huán)的前后移動，從而實 現兩個摩擦輪的不同配合比。從而達到左右兩側實現輸入和輸出的分別變速。 而兩側的滑塊的移動由左右的絲杠螺母一側的電機控制。與絲杠配合的電動機 可由電腦編程控制，實現對該變速器的智能控制和按需控制。在細節(jié)處理上，本無級變速器把摩擦輪的支撐桿傾斜一定角度固定在前后 的板體上，主要是基于避免使摩擦環(huán)產生過大變形的考慮。在摩擦輪外表，采用了花紋式防滑

12、處理，增加了該變速器的可靠性和工作穩(wěn)定 性。部分零件CAD尺寸圖R-O6r i|宀1廠精品資料通過本次設計，我們對于機械運動學與動力學的分析與設計以及電控知識 有了更為深入的理解，同時，也培養(yǎng)了我們表達，歸納總結的能力。此次設計 也讓我們更加明確了自己所學知識的用途，這為以后的學習指明了方向，讓我 在以后的學習工作中思路會更加清晰，重點會更加明確，從而向更好的方向努 力。另外在設計的過程中，我們培養(yǎng)了良好的合作能力。自從第一天開始我們 小組就積極投入到學習中去，完成各自的數據計算，基本草圖的繪制，數據的 簡單處理。大家積極與他人交流，討論設計過程遇到的難題，一起去解決。這 種學習的方法也是值得借鑒的，在討論中學習，而且這種由我們自己得到的東西，記得會更加的深刻，另外在討論學習過程中同學們之間的關系會更加密 切，非常有利于增進同學之間的