基于工程训练的自控行走小车结构设计与优化研究

刘子浪 李德荣 林沛宣 庄集超 曾嘉煜

(广东海洋大学机械与动力工程学院， 广东 湛江 524088)

基于工程训练的自控行走小车结构设计与优化研究

刘子浪1李德荣*林沛宣 庄集超 曾嘉煜

(广东海洋大学机械与动力工程学院， 广东 湛江 524088)

针对第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛(合肥赛)的命题的命题要求，设计出一种运用码盘测距判断位置并作出相应模式切换的自控行走越障小车。小车利用红外传感器检测障碍并通过单片机控制舵机进行转向，设计突变式绕线机构解决上坡问题，采用单向轴承回收利用下坡能量，通过线性延时进行路径优化。

自控行走 无碳小车 工程训练 码盘计数

0 引言

自2009年由教育部高等教育司举办的全国性大学生科技创新实践竞赛活动以来，全国大学生工程训练综合能力竞赛是国家“本科教学质量与教学改革工程”资助赛事之一，也是对工科大学生最具吸引力的竞赛之一。第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛(合肥赛)的命题为“重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛”, 该题目以自主寻迹避障转向控制功能为亮点，增加了障碍赛道设置(如图1)，同时保留往届无碳小车命题重力势能驱动行进的特点。命题要求设计一种三轮小车，通过机械或单片机电控装置实现自动避障、翻越障碍等功能。

图1 赛道示意图

1 小车的设计思路

“重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛”这一命题相比往届的“S”形和……