王守达，闫建新，林昱隆，王　鸽，张　程

(太原科技大学 化学与生物工程学院，山西　太原　030021)

0　引言

随着全球经济的快速发展，人们的节能环保意识也逐渐提升，环保问题越来越被人们所关注，从而“无碳”理念也逐渐成为众多学者的研究课题。第五界全国大学生工程训练综合能力竞赛要求的“无碳小车”利用重块下降时的重力势能作为动力来源，将重力势能通过定滑轮机构转化为驱动小车前进所需的动能。为了提高小车的性能，需要合理设计小车机构以及其中实现正确转向并绕过障碍的机械装置。另外，本小车依照现代工程师的标准，注重设计的巧妙、制作的精良、调试的可靠等，小车的结构参数中应用了诸多数学理论以及运动学仿真分析，最终设计制造出最为合理的车体结构。

1　设计要求

“无碳小车”应满足以下要求：①用重块的重力势能驱动小车前进，并且具有周期转向功能；②重块安装在车体上，并随小车一起运动；③小车在竞赛过程中可以自动绕过赛道上等距离设置的障碍物。在竞赛中，小车自起点出发，自动完成曲线行驶，整体穿过赛道中线放置的障碍物且不可撞到障碍物，重复此过程，直至小车重力势能完全转化为动能后停止，最终根据绕过的障碍物的多少来评定成绩。

因此，为使小车顺利避开障碍物，根据小车功能的要求，按照现代设计理论对其进行模块化设计，将小车分为：车架、原动机构、传动机构、行走机构、转向机构和微调机构六个部分。……