(1)车模期望性能
车模需要在6 m×6 m的比赛场地内进行全向移动,并且进行快速的启停过程,棋盘尺寸为4 m×4 m,致胜的关键就是速度与控制精度,在比赛过程中车模可能会越过障碍和棋子,则要求车模具有一定的通过性和越障能力。因此期望车模的性能主要有以下几点:
a.最大直线行驶速度Vmax=3 m/s。
b.最大直线加速度amax=1 m/s2。
c.最大载重20 kg。
d.一定的通过性。
e.越障能力10 mm高。
(2)车体框架设计
①初步方案
对于车模框架的选择,材料和结构需要满足如表11.1所示的要求:
表11.1 车体材料和结构要求
在查阅了相关资料,进行比较及讨论后,初步选择碳钎维板作为车体底盘主要材料,以具有同样优势的碳素杆作为车子支架。车模底板如图11.8所示,摄像头支架如图11.9所示。
图11.8 碳纤维车架板
图11.9 摄像头碳素杆(www.xing528.com)
由于规则上对整车尺寸有限制规定,首先需要利用Solidworks三维建模软件对整车模型进行建模并优化修改,初代车模型如图11.10所示。车体由三个部分组成:支撑底板,放障碍装置固定板,摄像头固定支架。在确定车模尺寸后进行车模组装,并进行调试,初代车装车效果图如图11.11所示。在组装过程中发现,初步选定的碳纤维板和碳素杆存在以下问题:
图11.10 初代车模型
图11.11 初代车实物图
a.碳纤维板与摄像头支架杆的连接不牢固。
b.碳纤维板加工改装难度大,一次加工成型难以进行改装优化。
c.碳素杆扭转刚度不够,容易扭转造成摄像头抖动从而影响图像处理。
②优化方案
为了满足对车体的性能要求,进一步对车体框架结构进行优化改进,将铝型材和碳纤维板相结合构建车体,结合了铝型材的易组装性和碳纤维板的高强度支撑性的优势。两者的结合在保证整车结构紧凑的同时也保证车体有足够的强度。
图11.12 车模框架模型图
经过对比,最后采用材料密度小且轻度足够的铝型材作为车子的底板框架,放障碍装置利用碳纤维板作为支撑板,摄像头支架则用市面上尺寸较小1515铝型材搭建而成,不仅保证结构有足够刚度,同时也保证了质量轻的要求。新一代车模的框架模型如图11.12所示。底板由6根2020铝型材,通过固定角件固定连接而成。底板铝型材上固端碳纤维板处加工有螺纹孔,用于与放障碍装置连接。摄像头支架由2根长1515铝型材、2根横梁1515铝型材、2根短外伸固定用铝型材构成,摄像头支架两边由4个135°铝型材角件加固连接。
底板和支架都采用国标铝型材,用配套角件和紧固件连接,整体结构具有很好的紧固性,同时铝型材车架也具有轻量特点。如表11.2所示为整车车体尺寸,经过对比,车模尺寸均符合规则要求。
表11.2 整车尺寸表
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
