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1、捡球车摘要：我们制作的遥控捡球小车操作简单，整车摒弃了复杂结构的同 时能够灵活的前进、后退、转向、定位以及捡球。是我们本组成员自 行设计并在老师的带领下制作完成的，我们老师和本组成员在此次制 作中都投入了大量的精力，在实习中心进行制作我们的作摘要：我们 制作的遥控捡球小车操作简单，整车摒弃了复杂结构的同时能够灵活 的前品。定位准确、捡球快速、应用前景广泛是我们制作的小车的主 要特点。关键词：创新；正反转；齿轮齿条；高效率一设计目的在我们的生活和生产过程，经常会面对要捡起大量散落物品的难 题。为了解决这个难题，我们设计了一辆模拟捡起大量散落物品的遥 控自动捡球车，以此来提高在生活和生产过程中捡起
2、散落物品或清理 垃圾的效率。本方案设计的遥控自动捡球车可以自动转向、自动捡放球、结构 简单、准确定位、效率高。此捡球车的基础是根据生活中的不同问题的需要，做出相应的 动作，可以高效的完成捡放物品的过程，节省了大量的人力物力，提 高了生产效率。如果此方案能够应用到实际生产生活中去，可以为企 业和人民生活带来很好的效益和便利。二、工作原理小车由捡球装置和行走装置两部分组成，其工作原理也分为两部分：行走原理和捡球原理。（1）行走原理小车的捡球装置是安装在底盘上的。前轮为驱动轮，驱动电机 与前轴齿轮啮合实现驱动。由于捡球车是要求车子能够灵活的对球定 位和捡球，所以捡球车设计有转向系统。在综合各种转向机
3、构的设计 思路后，我们采用了利用正反转装置控制转向的方案。此方案制作简 单，并且转向灵活。正反转装置是由正反转电路控制左右电机同时实现正转和反转， 利用图 1所示的装置分别与前左轮和前右轮连接，并分别用电机控制 两轴的转动，进而分别带动左前轮和右前轮正转和反转，以此实现小 车灵活转向，而且便于控制。两轴同时正转和反转可以控制小车的前进与后退，这样就极大的提高了小车的灵活性，使小车能够灵活自如地前进、后退和转向，这样在赛场上就极大的提高了捡球的效率。Il*图 2 后轴（2）捡球原理在设计时考虑到乒乓球是球形的，并散放在地面上。所以捡球 时要首先对乒乓球进行准确的定位，刚开始时采用的方案是三爪定
4、位捡球，后来通过试验发现这种方案不理想，因为乒乓球有质量轻 和弹性强等特点，三爪捡球很难捡起运动中的球。经过全组成员在一块多次讨论，最后决定采用如图3 所示的方 案以实现捡球功能。图 3 中结构是由两个半片的矩形盒（盒前边设计成圆形）构成， 其上方安装一根齿条，与盒两边相连。捡球时通过控制电机控制齿 条的运动，从而带动捡球装置的开合已达到捡球的目的。小车前进 时，通过齿轮齿条结构控制使捡球装置处于张开状态，可以把球挤 到装置内，再使捡球装置闭合，这样就把球见到捡球装置中了。图 4 齿轮齿条结构三、设计计算（1）小车结构捡球车可分为三部分：底盘、捡球装置、遥控装置。底盘上装有三台电机。两台低速转
5、动带动固定在前轮轴上的齿 轮实现正反转控制小车转弯，另一台通过齿轮与齿条结构控制兜的 开合。捡球装置主要由外壳、齿轮与齿条结构组成。齿轮固定在底板 上，通过电机带动齿轮带动齿条滚动控制兜的开合。遥控装置为一台四通道无线电接收器。（2）主要数据根据小球的尺寸半径是20mm,我们设计以下尺寸。底盘长：300mm底盘宽:200mm底盘离地高度： 31 mm前后轮的直径： 60mm转向齿轮：齿数45 和 15 ，模数1.2捡球装置长：200mm，宽：180mm 捡球装置最大张角： 90 度，齿条长： 180mm（3）数据计算电源电压U=12V,流经电机得电流I约为0.416A，得电机输出功率约为 5W
6、P=U*Ip电机输出功率/wu电源电压/uI电机工作电流/A电机转速为 200r/min齿轮啮合比例 1：3计算得小车每分钟行进距离约为12.6 米。四、功能及特点“战神”号捡球车的主要功能：针对比赛的环境适应性较强，能有 效地在比赛的场地上应用自如的通过控制电机的正反转控制小车的 行进与转向；抓球方便快捷，直观明显，效率高，遥控电机的转动方 便快速地捡取小球，节省大量的时间。主要特点：此小车的捡球效率高，它可以一次捡球量达到十几个 之多，这在多车定时抢险球的比赛中占有很大的优势，此项目比的就 是时间和效率的较量，我们的“战神”号捡球车一次十几个的进球量， 可以在节省来回行程时间的优势上，易于
7、操作地战胜竞争对手。五、主要创新点（1）转向系统采用正反转进行定点转动，提高转弯能力，同时 也减少了转向中复杂的连杆机构。（2）针对课题，捡球方便高效、实现一次大量捡球。（3）易于加工，操控简单灵活。六、应用前景该小车可以用来代替人捡起散落的物品，或者将工厂里的货物从 一个地方转移至另外一个地方，动作快速效率高。如在一个城市的环 保中，常常可以见到很多环卫工人在捡垃圾，如果采用该小车来代替 环卫工人捡垃圾，将大大的减轻环卫工人工作的劳动量。另外在好多 工厂里面可以见到很多这样的场面，要将一批货物从一个仓库转移到 另外一个仓库，都是有好多人从这里搬运到那里，非常的劳累，而如 果采用我们设计的小车
8、来完成这个任务十分的简单，只需有人来操控 它，它便能快速的完成这个任务，快捷而且安全。可以想象，如果我 们所设计的小车能够应用到实际的生产生活之中去，那将会极大的提 高人们的劳动效率，为人们带来便利和极大的效益。七、不足及改进不足： 本小车的正常的性能发挥需要适应它工作的环境，离开 最佳的工作环境，他的优越性就不会充分的发挥出来。改进：若是在捡球的前面改装上带有伸缩抓取物体的装置，就可 以脱离周围环境的限制，充分发挥它的优越性能。参考文献1 张鬲君主编.金工技术基础.上海：东华大学出版社，20032 王爱珍主编.工程材料及成型技术.北京：机械工业出版社，20033 中国机械工程学会热处理专业热处理手册编委会. 热处理手册.北京：机械工 业出版社，20014 邓文英主编.金属工艺学.北京：高等教育出版社，19915 赵则祥主编.公差配合与质量控制.开封：河南大学出版社，19996 申永胜主编.机械原理教程,北京:清华大学出版社,2007
