一种实现特定轨迹的太阳能小车

本技术涉及小车移动轨迹自动控制，更具体地说，涉及一种实现特定轨迹的太阳能小车。

背景技术：

1、如今世界上存储的能源不断减少，人们的节能环保意识逐渐提高，太阳能作为节能资源不断渗入到人们的生活当中。其中，太阳能小车是一种通过将太阳能转化为动能从而驱动小车按照特定轨迹进行行驶的机械装置，其太阳能来源于光源，不污染环境。太阳能是驱动太阳能小车的唯一能量，可实现资源的合理利用，减少污染物的排放；由于太阳光照角度多变，如果要提高太阳能的利用率，小车上方的太阳能板需要跟随阳光的角度进行转向或移动，而现有的小车行走轨迹可控性低，稳定性不高。

2、针对以上问题，经过检索，中国专利公告号cn 219560168 u,公告日2023.08.22，公开了一种自动巡线的太阳能小车，包括移动底盘，所述移动底盘的一侧固定有供电电池，所述供电电池的一侧通过热熔胶粘接有伺服减速电机，所述伺服减速电机的输出端连接有标记机构；所述标记机构包括连接在伺服减速电机输出端的驱动杆，且驱动杆的外壁连接有电动气缸，所述电动气缸的输出端连接有用于承装油漆的漆液承装箱。该实用新型通过在移动底盘的顶端固定摄像头来自动巡线，整体的灵敏度较差，而且摄像头及其辅助机构还会造成能量的无故损耗，能量利用效率不高。

技术实现思路

1、1、要解决的技术问题

2、针对现有技术太阳能小车能量利用效率不高的问题，本申请旨在提供一种实现特定轨迹的太阳能小车，通过传动机构、转向机构和凸轮的协同配合，达到精准控制小车移动轨迹的目的，使小车跟随太阳光照方向进行轨迹调整，无需安装摄像头即可达到提高太阳能的利用效率。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：

5、一种实现特定轨迹的太阳能小车，包括底板、固定于底板上的电机和通过安装架固定于底板上的太阳能板，太阳能板与储能装置电连接，储能装置提供电机所需电源，所述底板两侧边分别固定连接有竖安装板一和竖安装板二，保证了底板与侧板的垂直度和侧板相对于车身的水平度，竖安装板一和竖安装板二之间横向转动连接有主轮轴；通过主轮轴两端分别固定连接的主动轮和从动轮；主动轮的底部穿过竖安装板一内侧底板上预留的主动轮孔；还包括：前轮、凸轮、传动机构和转向机构，电机通过传动机构与主动轮以及凸轮传动连接；凸轮通过转向机构与前轮传动连接。通过凸轮的转动来控制前轮转向，实现整个小车运动轨迹的特定化，可实现小车跟随太阳光照角度在特定轨迹下移动的目的，以提高太阳能小车的能量采集和利用效率。

6、进一步地，传动机构包括一级齿轮机构，所述一级齿轮机构包括啮合连接的2组大小齿轮，分别为小齿轮一、大齿轮一以及小齿轮二和大齿轮二，电机的输出端与小齿轮一固定连接；大齿轮一和小齿轮二分别固定于竖安装板一内外侧的主轮轴上，所述大齿轮二和凸轮均固定于凸轮轴上，通过齿轮传动，保证了力矩确定过程中的准确性和稳定性，移动速度和轨迹可精确调整。

7、更进一步地，传动机构还包括二级齿轮机构，二级齿轮机构包括啮合连接的小齿轮三和大齿轮三；大齿轮二和小齿轮三通过齿轮轴分别固定于竖安装板一内外侧，齿轮轴转动连接于竖安装板一上；所述大齿轮三和凸轮均固定于凸轮轴上，采用二级传动，使传动更加稳定，传动效率更高，同时减小原动件电机所需要的功率，更容易启动。

8、更进一步地，转向机构包括顶杆、导轨、滑块一、滑块二、连接块和转向调节轴，顶杆的杆身贴紧凸轮的轮周面，并横向与导轨固定连接，滑块一和滑块二均滑动连接于导轨上，且滑块一的侧面与所述底板侧边的竖安装板三固定连接，和滑块二的侧面与连接块固定连接，连接块的底面与转向调节轴固定连接；所述前轮通过横轴转动连接于前叉底部，前叉顶部的竖轴与转向连接件固定连接，转向连接件上预留横向的转向调节孔，转向调节轴滑动连接于转向调节孔中；顶杆、导轨和两滑块的协同配合，形成可靠轴向移动连接，小车启动时，凸轮转动使顶杆带动着导轨前后运动，通过连接块带动转向连接件旋转，转向连接件带动竖轴旋转，进而得到前轮的转向，凸轮的循环转动，实现前轮有规律的转向，进而实现小车轨迹的特定化。

9、更进一步地，导轨的一端穿过连接块后与微型千分头的调节端固定连接，当随着季节变化，太阳光照角度有变，造成小车前轮转动角度不适配时，可通过调节微型千分头进行微调，直至小车运行至合理轨迹。

10、更进一步地，顶杆通过两个弹性圈分别与连接块和底板的侧面弹性连接，弹性圈可使用橡皮筋或橡胶圈，顶杆与连接块之间的弹性圈，能使转向调节件移动灵活，同时减小微调的误差。顶杆与底板侧面之间的弹性圈，能够确保顶杆始终与凸轮保持紧密贴合，从而驱动转向机构工作，实现小车的灵活转向，有利于提高小车转向的稳定性。

11、3、有益效果

12、相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

13、本实用新型的实现特定轨迹的太阳能小车，提高了光照利用率，减少了能量的损失；其中完善的转向机构，通过微型千分头、连接块和橡皮筋的组合增加了小车轨迹调整的方便性和准确性。

技术特征：

1.一种实现特定轨迹的太阳能小车，包括底板(1)、固定于底板(1)上的电机(10)和通过安装架固定于底板(1)上的太阳能板(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的实现特定轨迹的太阳能小车，其特征在于：所述传动机构(8)包括一级齿轮机构，所述一级齿轮机构包括啮合连接的2组大小齿轮，分别为小齿轮一(81)、大齿轮一(82)以及小齿轮二(83)和大齿轮二(84)，电机(10)的输出端与小齿轮一(81)固定连接；大齿轮一(82)和小齿轮二(83)分别固定于竖安装板一(11)内外侧的主轮轴(31)上，所述大齿轮二(84)和凸轮(7)均固定于凸轮轴(71)上。

3.根据权利要求2所述的实现特定轨迹的太阳能小车，其特征在于：所述传动机构(8)还包括二级齿轮机构，二级齿轮机构包括啮合连接的小齿轮三(85)和大齿轮三(86)；大齿轮二(84)和小齿轮三(85)通过齿轮轴分别固定于竖安装板一(11)内外侧，齿轮轴转动连接于竖安装板一(11)上；所述大齿轮三(86)和凸轮(7)均固定于凸轮轴(71)上。

4.根据权利要求2所述的实现特定轨迹的太阳能小车，其特征在于：所述转向机构(9)包括顶杆(91)、导轨(92)、滑块一(93)、滑块二(94)、连接块(95)和转向调节轴(96)，顶杆(91)的杆身贴紧凸轮(7)的轮周面，并横向与导轨(92)固定连接，滑块一(93)和滑块二(94)均滑动连接于导轨(92)上，且滑块一(93)的侧面与所述底板(1)侧边的竖安装板三(15)固定连接，和滑块二(94)的侧面与连接块(95)固定连接，连接块(95)的底面与转向调节轴(96)固定连接；

5.根据权利要求4所述的实现特定轨迹的太阳能小车，其特征在于：所述导轨(92)的一端穿过连接块(95)后与微型千分头(98)的调节端固定连接。

6.根据权利要求4所述的实现特定轨迹的太阳能小车，其特征在于：所述顶杆(91)通过弹性圈(97)分别与连接块(95)和底板(1)的侧面弹性连接。

技术总结本技术公开了一种实现特定轨迹的太阳能小车，属于小车移动轨迹自动控制技术领域。本技术包括底板、固定于底板上的电机和通过安装架固定于底板上的太阳能板，底板两侧边分别固定连接有竖安装板一和竖安装板二，竖安装板一和竖安装板二之间横向转动连接有主轮轴；通过主轮轴两端分别固定连接的主动轮和从动轮；还包括：前轮、凸轮、传动机构和转向机构，电机通过传动机构与主动轮以及凸轮传动连接；凸轮通过转向机构与前轮传动连接。通过凸轮的转动来控制前轮转向，实现整个小车运动轨迹的特定化，可实现小车跟随太阳光照角度在特定轨迹下移动的目的，以提高太阳能小车的能量采集和利用效率。解决了现有技术太阳能小车能量利用效率不高的问题。技术研发人员：钟晓坤,许志成,陈哲琳,彭宇豪受保护的技术使用者：安徽工业大学技术研发日：20231214技术公布日：2024/6/18