趙永鵬， 劉 璇

(1.貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使得對(duì)能源的需求增加，常規(guī)的化石能源供應(yīng)等不可再生能源供求的矛盾日益突出[1]。以煤炭、石油與天然氣為代表性的不可再生能源占絕大部分，新能源和可再生能源開發(fā)不足，不僅造成環(huán)境污染等一系列問題，也嚴(yán)重制約能源發(fā)展，能源安全和可持續(xù)發(fā)展成為我國(guó)必須解決的戰(zhàn)略問題。新能源的發(fā)展和不可以再生資源的替代十分緊迫，也是世界各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相研究的熱點(diǎn)課題之一[2]。

無碳小車是簡(jiǎn)單的三輪結(jié)構(gòu)，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理[3]，將給定的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能驅(qū)動(dòng)小車行走并能實(shí)時(shí)自動(dòng)避開賽道上設(shè)置的障礙物的裝置[4]。該小車由支撐重物的300 mm支撐架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)[5]、凸輪機(jī)構(gòu)[6]和車身構(gòu)成，通過1 kg重物從300 mm高度下落的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能來驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)[7]，再通過齒輪傳動(dòng)減速增矩使得小車前進(jìn)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪周期性轉(zhuǎn)向從而自動(dòng)避開障礙物[8]。

無碳小車具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、便利等優(yōu)點(diǎn)[9]，有利于能量轉(zhuǎn)化，能量利用效率的提高，對(duì)促進(jìn)我國(guó)碳中和、碳達(dá)峰等[10]戰(zhàn)略的實(shí)施具有重大意義。

1 數(shù)據(jù)分析

刊發(fā)的文章數(shù)量在一定程度上可以反映無碳小車領(lǐng)域的大體研究現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢(shì)。將無碳小車的發(fā)文量與年份繪制成散點(diǎn)圖，并預(yù)測(cè)未來三年的發(fā)文量，如圖1所示。

圖1 2010～2024年發(fā)文趨勢(shì)及預(yù)測(cè)

綜合來看，隨著工程訓(xùn)練挑戰(zhàn)賽的深入推進(jìn)，無碳小車的研究吸引了廣大研究人員的關(guān)注。其研究可為節(jié)能減排提供理論依據(jù)和參考。

2 無碳小車機(jī)構(gòu)分析

2.1 原動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

原動(dòng)機(jī)構(gòu)主要將1 kg重物在30 cm高度下落的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能供小車行走[11]。為優(yōu)化小車設(shè)計(jì)的合理性，原動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要滿足易拆裝、高度可微調(diào)以及更換容易等特點(diǎn)[12]。一是要保證原動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換給小車的牽引力適中且可調(diào)整，避免因牽引力過大而導(dǎo)致小車在行走過程速度變化過快而在轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生翻車現(xiàn)象[13]。二是避免行進(jìn)中重物發(fā)生晃動(dòng)，從而影響小車在行走過程中的平穩(wěn)性。

為了降低重物下落的過程中的能量損失，王大偉[14-15]等在支撐座頂端采用滑輪機(jī)構(gòu)，通過一根線將小車的主動(dòng)輪軸和下落的重物聯(lián)系在一起，其繩的一端由主動(dòng)輪上的繞線輪固定，另一端利用繩輪結(jié)構(gòu)[16]與重物相連構(gòu)成一個(gè)移動(dòng)的滑輪機(jī)構(gòu)，減小小車在運(yùn)行過程中能量損耗，但隨著重物的下落，小車在行進(jìn)過程中的速度會(huì)發(fā)生較大的變化。為此，何海燕[17]等利用錐形直徑的特點(diǎn)，將繞線輪設(shè)計(jì)成錐形，改變重物下墜過程中產(chǎn)生的扭矩，減小驅(qū)動(dòng)力和阻力之間的差值，控制小車在行走過程中速度變化情況。劉金肖[18]等通過分析了小車在行走過程中不同速度的變化情況對(duì)小車行走距離的影響，得出當(dāng)小車在整個(gè)運(yùn)行過程中先加速后勻速，最后減速的整個(gè)得到的小車運(yùn)行的結(jié)果處于最優(yōu)的狀態(tài)。

總體而言，針對(duì)繞線輪的設(shè)計(jì)，目前的研究大多圍繞繞線輪軸承座頂端開口，便于取出更換繞線輪，保證小車在整個(gè)過程能盡可能地保證勻速行駛，避免重物在豎直方向上的速度過大，從而產(chǎn)生的沖量過大。同時(shí)重物的動(dòng)能要盡可能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)的能量，提高利用率。在能源的利用方面，大多的學(xué)者采用四根桿作為支撐重物的支撐架，既穩(wěn)固又提高了車架的空間利用率，同時(shí)還保證了在運(yùn)行過程中重物對(duì)小車產(chǎn)生影響，就效率和簡(jiǎn)潔性而言，繩輪結(jié)構(gòu)是最優(yōu)方案。

2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是將原動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化的驅(qū)動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪使小車運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向[19]。其精度和傳動(dòng)效率可直接影響小車的行走距離。其中常見的傳動(dòng)方式分別為帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)。

基于上述的幾種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，齒輪傳動(dòng)具有效率高、傳動(dòng)比恒定等特性[20]，采用多級(jí)傳動(dòng)便可輕易獲得較大的傳動(dòng)比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減速增矩，使得小車獲得較大的驅(qū)動(dòng)力，是當(dāng)前無碳小車中應(yīng)用最為廣泛的傳動(dòng)方式。

2.3 凸輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

凸輪機(jī)構(gòu)作為無碳小車避障最重要的一部分，其設(shè)計(jì)的結(jié)果直接反映了小車的整體性能和避障效果。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是小車的關(guān)鍵部分，由于預(yù)期運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)向部分需要與凸輪緊密配合以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，才能按照所設(shè)計(jì)的路線行走。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也同樣需要盡可能的減少摩擦耗能，簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，但更重要的是運(yùn)動(dòng)特性要能滿足避障要求，使小車能走出預(yù)期的軌跡。從田于財(cái)[21-23]等的研究來看，無碳小車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)大多采用四桿機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)需要避免死點(diǎn)、凸輪壓力角過大[24]等情況，計(jì)算難度高，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，加工裝配的精度要求高。而在以往的無碳小車組裝完成后，需要進(jìn)行大量的調(diào)試，才能獲取設(shè)計(jì)前預(yù)設(shè)的軌跡；除此而外，凸輪推桿和搖桿之間存在縫隙，隨著運(yùn)行次數(shù)的增加，連桿與凸輪接觸位置的間隙增加，需后續(xù)補(bǔ)償誤差，從設(shè)計(jì)到組裝的周期較長(zhǎng)，計(jì)算量大，且后期的誤差補(bǔ)償需二次計(jì)算。

在凸輪的設(shè)計(jì)方面，徐一村[25]等首先分析了小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，借助Adams建立起從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)情況；從平底從動(dòng)件的角度出發(fā)，通過離散生成的曲線交集獲得凸輪的輪廓曲線，而后建立起從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)模型，在此基礎(chǔ)之上，對(duì)模型進(jìn)行約束和限制，進(jìn)行仿真分析實(shí)驗(yàn)，并將得到的凸輪進(jìn)行二次仿真，分析計(jì)算誤差。但Adams仿真復(fù)雜，對(duì)技術(shù)要求較高。楚蓓蓓[26]等通過分析近似得出小車行走時(shí)的軌跡函數(shù)，總結(jié)出小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在已知轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)推桿的情況下，利用反轉(zhuǎn)法得到凸輪的輪廓曲線，獲得凸輪的軌跡函數(shù)，然后借助C語言生成各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位置的坐標(biāo)，得到凸輪軌跡。將C語言中所獲得的坐標(biāo)導(dǎo)入到SolidWorks中，最后掃描切除得到凸輪機(jī)構(gòu)。吳東昊[27]等利用正弦曲線和圓弧設(shè)計(jì)得到后輪連線中心點(diǎn)的軌跡，根據(jù)所建立的軌跡函數(shù)求出無碳小車的曲率，計(jì)算出小車的前輪轉(zhuǎn)角，從而設(shè)計(jì)出小車的凸輪。

田國(guó)富[28]等利用空間四桿機(jī)構(gòu)，搭建起轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，獲得轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的桿長(zhǎng)最佳調(diào)節(jié)范圍，可以有效地縮短小車運(yùn)行前的調(diào)試時(shí)間；其次，使用VB軟件仿真出曲柄和搖桿之間的轉(zhuǎn)角關(guān)系，最后通過無碳小車軌跡建模，為小車調(diào)試提供了依據(jù)。符培元[29]等首先利用SolidWorks搭建起工程訓(xùn)練挑戰(zhàn)賽的賽道平臺(tái)，并在軟件中使用樣條曲線命令勾勒出小車?yán)硐霠顟B(tài)下的運(yùn)行軌跡，從而獲得小車的主動(dòng)輪的軌跡參數(shù)，得到凸輪的推程與位移的關(guān)系圖，然后再計(jì)算出主動(dòng)輪的軌跡和傳動(dòng)比，最后利用motion仿真分析出小車的軌跡，在此基礎(chǔ)之上，對(duì)所得到的凸輪進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)時(shí)吻合，具有計(jì)算便捷、精度高等特點(diǎn)。此種方法避免了Matlab不斷迭代求取復(fù)雜弧線的擬合過程。

曹水源[30-31]等利用凸輪搖桿機(jī)構(gòu)，基于2021年工程訓(xùn)練挑戰(zhàn)賽賽道的軌跡，在未知小車參數(shù)的情況下利用Matlab仿真出無碳小車的軌跡，推導(dǎo)出無碳小車的凸輪軌跡，將理想中軌跡結(jié)合實(shí)際賽道要求導(dǎo)出無碳小車的關(guān)鍵參數(shù)，再結(jié)合SolidWorks進(jìn)行拉伸，通過仿真技術(shù)將理想化的模型轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)中可操作的實(shí)體，采用“凸輪+搖桿”機(jī)構(gòu)作為轉(zhuǎn)向裝置。其優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)鏈短，耗能少，結(jié)構(gòu)緊湊，利用激光切割得到凸輪，更換凸輪即可得到不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，方便前期的調(diào)試。凸輪搖桿結(jié)構(gòu)可以近似視為圓柱滾子凸輪，運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小，且面接觸便于潤(rùn)滑，故磨損減小，制造方便。

但目前所呈現(xiàn)的局限在于影響小車運(yùn)行軌跡的任一關(guān)鍵參數(shù)發(fā)生細(xì)微變化后對(duì)小車后續(xù)運(yùn)行的影響規(guī)律無法得到準(zhǔn)確的分析判斷，而研究者只能通過大量的實(shí)驗(yàn)不斷對(duì)小車進(jìn)行微調(diào)后得到合適的軌跡，但缺陷在于，不斷調(diào)試的人力成本、時(shí)間成本難以估量?；诖?，陳立峰[32]等通過空間四桿機(jī)構(gòu)，建立起三維坐標(biāo)系，通過建立小車行走軌跡重合度的評(píng)價(jià)方法，將影響小車軌跡的桿長(zhǎng)等關(guān)鍵參數(shù)引入到軌跡的優(yōu)化模型之中，通過等分區(qū)間獲得轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的最優(yōu)解，使得運(yùn)行中的小車軌跡處于最佳狀態(tài)。

從上述研究可以發(fā)現(xiàn)，針對(duì)當(dāng)前凸輪設(shè)計(jì)的方法基本成熟，其方法都是已知轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律情況之下，通過軟件仿真分析、不斷迭代得到小車的凸輪機(jī)構(gòu)，最后通過凸輪機(jī)構(gòu)推出小車的整體結(jié)構(gòu)。

2.4 微調(diào)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

微調(diào)機(jī)構(gòu)是保證小車按照所設(shè)計(jì)軌跡運(yùn)行的重要保障機(jī)構(gòu)[33]。在行走前進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而保證小車在運(yùn)行之后能走出完美的軌跡?！靶≌{(diào)節(jié)、大變化”不利于小車整體的調(diào)試。因此要保證在調(diào)整幅度大的情況下，小車的行走變化小的效果[34]。小車的軌跡對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的尺寸精度要求極高，為了精確快捷的調(diào)出理想軌跡曲線，小車就必須采用微調(diào)機(jī)構(gòu)[35]。

為了得出小車在運(yùn)行前后的誤差，優(yōu)化微調(diào)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，王晶東[36]等分析出無碳小車在運(yùn)行過程中產(chǎn)生誤差的主要原因是小車的發(fā)車位置、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的推程及回程極限角度之間的偏差會(huì)使得小車的實(shí)際軌跡與設(shè)計(jì)的軌跡產(chǎn)生偏差。通過調(diào)整小車在運(yùn)行前的發(fā)車位置以及將角度誤差變換為便于調(diào)整的導(dǎo)桿長(zhǎng)度，即在導(dǎo)桿上安裝螺紋副，彌補(bǔ)小車的轉(zhuǎn)角誤差。康渝佳[37]等整合了加工精度、裝備精度、連桿機(jī)構(gòu)、發(fā)車位置等造成的誤差，提出了從設(shè)計(jì)的源頭上解決誤差、避免二次加工造成誤差，在以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的前提下，提出了使用空間曲柄微調(diào)機(jī)構(gòu)來保證搖桿擺角規(guī)律性變化，在連桿上采用微分設(shè)計(jì)，通過調(diào)整微分頭來調(diào)整連桿的有效長(zhǎng)度，以達(dá)到微調(diào)的效果。劉潤(rùn)[38]等在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中引入彈簧約束，將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為單一的控制進(jìn)行研究，以推桿力和轉(zhuǎn)角作為變量建立起系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。討論了前輪的行走函數(shù)在方波信號(hào)、三角波信號(hào)兩種信號(hào)之下的傳遞函數(shù)模型。通過實(shí)驗(yàn)來論證方法的可行性，最后與預(yù)期的結(jié)果一致。

劉洋[39-40]等在制造、裝備等誤差無法避免的情況下，對(duì)小車軌跡進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，通過大量的軌跡仿真與分析實(shí)驗(yàn)，建立起小車的軌跡方程，針對(duì)影響小車軌跡變化的主要參數(shù)，采用千分尺和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，將其引入到微調(diào)機(jī)構(gòu)中，從而修正由于誤差所引起的軌跡偏移。趙鵬飛[41-43]等提出增加零件的剛度設(shè)計(jì)來降低小車的加工誤差，在裝備方面，采用軸肩、銷等定位方式進(jìn)行定位，替代傳統(tǒng)的通過螺栓旋入到法蘭盤中，通過螺紋預(yù)緊力達(dá)到周向固定的效果。在小車的制造過程中，在前輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中引入前后直線上的微調(diào)機(jī)構(gòu)，通過控制小車的齒條與凸輪之間的距離從而控制小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)擺角幅度。有效控制小車?yán)硐胲壽E與實(shí)際軌跡之間的誤差。劉其南[44-45]等針對(duì)小車在行走過程中偏角過大的問題，采用千分頭對(duì)小車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行微調(diào)，調(diào)整小車軌跡的振幅，從而使小車的轉(zhuǎn)向、偏角發(fā)生變化，減小與實(shí)際軌跡之間的誤差。

綜上所述，小車的軌跡誤差主要來源于小車的設(shè)計(jì)誤差、制造誤差、裝備誤差以及小車發(fā)車前的角度和行走過程中轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的偏角導(dǎo)致的誤差。而當(dāng)前的研究中提出的微調(diào)方法基本主要采用微分頭和螺紋副的設(shè)計(jì)。微分微調(diào)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于微分設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)精度高，而螺紋副在于控制精度高，在進(jìn)行微調(diào)時(shí)可以根據(jù)偏移量對(duì)微分頭調(diào)整所需的偏移量，可以高效快捷地實(shí)現(xiàn)小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和前輪擺角的調(diào)整。打破了傳統(tǒng)的“憑感覺”調(diào)整，可以預(yù)見的是，當(dāng)前乃至未來一段時(shí)間微分調(diào)節(jié)將被廣泛地應(yīng)用于無碳小車的裝置中。但微分設(shè)計(jì)所要求的加工和裝備的要求較高，會(huì)提高整車的制造難度和加工成本，隨著制造業(yè)的發(fā)展，相信在未來其加工和裝備成本有所下降。

2.5 行走機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

無碳小車采用三輪結(jié)構(gòu)，前輪控制轉(zhuǎn)向，重物下落的能量通過繩輪結(jié)構(gòu)和齒輪減速增矩后轉(zhuǎn)移到小車后輪作為小車前進(jìn)的動(dòng)力。在行走過程中，若兩輪均為驅(qū)動(dòng)輪，雖簡(jiǎn)化了小車整體的設(shè)計(jì)，降低制造的時(shí)間和成本，但在小車轉(zhuǎn)彎時(shí)要求小車的其中一輪打滑才能完成差速轉(zhuǎn)彎[46]。顯而易見的是，此方案會(huì)造成能量損失，降低能量的轉(zhuǎn)化率。

針對(duì)上述問題，王鵬博[47]等在將重物下降產(chǎn)生的能量通過齒輪傳動(dòng)進(jìn)行減速，再增加力矩后使得小車的主動(dòng)輪軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)小車前行；在差速轉(zhuǎn)彎問題上，在后輪的底座上安裝兩個(gè)型號(hào)為0612的超越軸承，提高了小車轉(zhuǎn)彎時(shí)的平穩(wěn)性。文偉松[48]等采用兩個(gè)偏心的驅(qū)動(dòng)輪，兩輪在行走過程中因圓心輪緣的半徑不一致而導(dǎo)致速度差實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。此種方案理論上可以實(shí)現(xiàn)，但現(xiàn)實(shí)問題在于發(fā)車時(shí)的發(fā)車方位、制造過程中的加工以及小車的發(fā)車時(shí)兩驅(qū)動(dòng)輪的位置均會(huì)對(duì)小車的避障造成巨大的影響，且此過程中的磨損大，平穩(wěn)性低。

朱桂成等則是將小車的兩個(gè)后輪通過一根軸連接在一起，其中左側(cè)的后輪與主動(dòng)輪軸采用過盈配合[49]，使之與軸同步傳動(dòng)。而右側(cè)輪子與軸之間使用軸承聯(lián)結(jié)，使其在行走過程中自由滾動(dòng)。使小車在轉(zhuǎn)彎時(shí)平穩(wěn)、高效。

通過上述分析，當(dāng)前小車的行走機(jī)構(gòu)的主要方式有利用一輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)打滑實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的兩輪同步驅(qū)動(dòng)；為了提高重物下降時(shí)的能量轉(zhuǎn)化，單輪驅(qū)動(dòng)則被更多的設(shè)計(jì)人員普遍處采用，通過一輪與后輪軸實(shí)現(xiàn)過盈連接或通過限制其周向轉(zhuǎn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)小車的平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎，此時(shí)另一輪則支撐小車隨動(dòng)。此方案具有原理簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)清晰、制造容易、裝配技術(shù)含量低、小車行走時(shí)平穩(wěn)性良好等特點(diǎn)，目前被廣大的學(xué)者所采用。

3 結(jié)束語

眾多的科研工作者針對(duì)無碳小車進(jìn)行了大量的研究，本文總結(jié)了學(xué)科競(jìng)賽中的無碳小車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)展，分析了無碳小車各關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，得到以下結(jié)論：

(1)針對(duì)小車的原動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多的學(xué)者采用四根桿作為支撐重物的支撐架，將繩輪與支撐架通過線聯(lián)系在一起，既穩(wěn)固了車架又提高了車架的空間利用率，還避免了在運(yùn)行過程中重物對(duì)小車造成影響，就效率和簡(jiǎn)潔性而言，繩輪結(jié)構(gòu)+四桿支撐架是最優(yōu)方案。

(2)微調(diào)結(jié)構(gòu)決定小車能否按照所定的軌跡行走，其重要性顯而易見。從結(jié)果來看，為了平衡設(shè)計(jì)、行走過程中轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的偏角導(dǎo)致的誤差，微分頭設(shè)計(jì)憑借“大調(diào)節(jié)，小變化”特點(diǎn)的調(diào)節(jié)精度高被廣泛采用。

(3)針對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)的方法基本成熟，通過已知轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律情況，利用仿真軟件分析、不斷迭代得到小車的凸輪機(jī)構(gòu)。

(4)對(duì)于小車的行走機(jī)構(gòu)，綜述了當(dāng)前單輪驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單差速，其具有原理簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)清晰、制造容易、裝配技術(shù)含量低、小車行走時(shí)平穩(wěn)性良好等特點(diǎn)，這也是目前所廣泛采用的方案。

總體而言，傳統(tǒng)的無碳小車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成熟，目前處于重大的轉(zhuǎn)型期，在其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上很難再有新的突破，在面對(duì)節(jié)能減排、碳達(dá)峰等大時(shí)代背景下，通過有限的能量獲得更大的輸出或?qū)⒊蔀槲磥淼闹攸c(diǎn)研究方向；電控?zé)o碳小車已經(jīng)逐步地走入學(xué)術(shù)界，通過單片機(jī)等微型控制的無碳小車將會(huì)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。