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1、智能车的机械结构,1,北京理工大学智能车工作室,车模,2,北京理工大学智能车工作室,车模,3,北京理工大学智能车工作室,舵机内部结构 舵盘、齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、控制电路板等。 工作原理 脉宽信号给定参考位置，舵机内部电路通过反馈控制调节舵盘角位。 舵盘角位由PWM控制信号的脉宽决定。,舵机,4,北京理工大学智能车工作室,舵机,型号：S3010 尺寸：40*20*38.1（mm） 重量：41（g） 动作速度：4.8V时0.2+0.02（Sec/60） 6V时0.16+0.02 (Sec/60) 输出扭矩：6V时6.5+1.3（Kg*cm） 动作角度：60+10 度,5,北京理工大学
2、智能车工作室,直流伺服电机,6,北京理工大学智能车工作室,舵机-安装,方案一： 平躺,7,北京理工大学智能车工作室,舵机-安装,方案二： 直立架高，舵机臂加长,8,北京理工大学智能车工作室,舵机-安装,方案三： 平躺着架高，舵机臂加长,9,北京理工大学智能车工作室,传感器-安装,红外传感器,10,北京理工大学智能车工作室,传感器-安装,激光管传感器,11,北京理工大学智能车工作室,传感器-安装,摄像头,12,北京理工大学智能车工作室,机械性能的影响,舵机安装：重心问题、 转向执行效率 传感器安装：重心问题、前瞻性,13,北京理工大学智能车工作室,重心如何影响车的性能？,（1）对动力性能的影响
3、汽车的驱动力必须大于等于坡度阻力、滚动阻力、空气阻力之和而等于汽车驱动轮的附着力。故重心位置必须保证驱动轮能够提供足够的附着力。 仅从此方面考虑，重心越靠近驱动轴越好。 （2）对转向性能的影响 重心前移，易发生后轴侧滑，而且增大舵机的转向力矩； 重心后移，前轮摩擦力减小，丧失转向性能 （3）对通过性能的影响 重心太高，汽车高速急转弯行驶时，会发生侧向倾覆。应尽量降低重心。,14,北京理工大学智能车工作室,重心如何影响车的性能？,结论： 在保证转向性能的前提下，尽可能保证模型车的重心垂直位置尽量的低，水平位置应在车中线上靠近后轴。 如何权衡？ 试验方法 MATLAB仿真,15,北京理工大学智能车
4、工作室,除此以外的其他因素？,前轮四角：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和 前轮前束,16,北京理工大学智能车工作室,主销后倾角,主销后倾角： 产生回转力矩。主销后倾角越大, 车速愈高, 车轮偏转后自动回正力越强, 但回正力矩过大, 将会引起前轮回正过猛, 加速前轮摆振, 并使转向沉重。对于本模型车，若欲使之转向灵活，主销后倾角可选0；欲增大回正力矩，则后倾角可选24。,图7,17,北京理工大学智能车工作室,主销内倾角,主销内倾角： 在汽车前后方向上，主销向内倾斜一个角度，主销轴线与垂线间的夹角称为主销内倾角。汽车上最好不要超过8，过大将使车轮转向时，滑动较大，增加磨损 减小转向力矩；自动回
5、正,图2,18,北京理工大学智能车工作室,前轮外倾角,前轮外倾角： 在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一个角度，称为前轮外倾角 消除前轮内倾时的轮胎偏磨损、轮毂轴承偏向受力的情况。 该参数车模不可调,图2,19,北京理工大学智能车工作室,前轮前束角,俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。 减轻或消除因前轮外倾角和主销内倾角所造成的不良后果（滚锥效应）, 相互协调,保证前轮在汽车行驶中滚动而无滑动。 试验发现前轮前束不宜太大，否则严重影响车轮与路面的摩擦力。,图3,20,北京理工大学智能车工作室,根据经验，主销内倾角较大一些（810），前
6、轮侧滑摩擦力较大。 当主销内倾角较大时，轮胎偏内，由于滚锥效应，前轮前束角常常安装成一个较小的负值，即偏外,湖北汽车工业学院 CCD组,21,北京理工大学智能车工作室,差速问题,22,北京理工大学智能车工作室,差速最佳方案,盘片间静摩擦力f1驱动力f2 盘片间动摩擦力f3 握住赛车的任何一个后轮，让其不能动，打开电机电源，另一个后轮能随电机快速转动，如果握住两个后轮，在打开电机电源，电机转不动。 调整方案？,23,北京理工大学智能车工作室,齿轮啮合问题,76,18,24,北京理工大学智能车工作室,齿轮啮合问题,调整的原则是：两传动齿轮轴要平行，轮齿间隙要合适。 齿轮啮合过紧：加重负载 齿轮啮合过松：噪音+打齿 判断标准：声音 声音沉闷，啮合太紧；声音刺耳，啮合太松,25,北京理工大学智能车工作室,影响智能车速的几大机械因素,1.重心位置 2.前瞻问题 3.舵机连杆长度 4.前轮四角 5.差速 6.齿轮啮合性能 7.车身质量,26,北京理工大学智能车工作室,几点建议,1.多看技术报告，站在前人的肩膀上看问题 2.不要吃老本，敢于创新 3.机械方面尝试做仿真,27,北京理工大学智能车工作室,谢谢！,28,北京理工大学智能车工作室,
