1.本实用新型属于无碳小车技术领域，具体涉及一种势能驱动可实现不同轨迹的无碳小车。


背景技术：

2.随着碳排放量日益增加，温室效应全球变暖逐渐加剧，低碳乃至无碳出行等概念深入人心，无碳小车正是人们环保意识逐渐加强下的产物，是人们对无碳出行的尝试和探索。其中势能驱动无碳小车是无碳小车目前比较具化可行的一种尝试，现有无碳小车较多转向机构比较复杂，造成实际轨迹和理想轨迹的偏差比较大，部分传动机构简单，小车行走轨迹比较单一。
3.公告号为cn 207445576 u，名称为一种无碳小车的专利公开了一种设置套筒和二维加速度传感器的无碳小车，套筒用于小车转向，加速度传感器用于监测小车运行轨迹和行驶速度，整体结构简单但无法实现双八，环形轨迹等的既定轨迹行走，行走轨迹单一缺乏可塑性。
4.公告号为cn 210543324 u，名称为一种实现s环轨迹的无碳小车的专利公开了一种可以实现s环轨迹，转向机构含凸轮的无碳小车，但其驱动机构较大结构不够紧凑，传动机构比较简便只能实现较小传动比轨迹如s环轨迹，单层底板，单层立板实际误差比较大。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本实用新型拟提供一种切实可靠、实际加工误差小、可实现多种轨迹的势能驱动无碳小车。本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
6.一种势能驱动无碳小车，其特征在于：包括小车主体、转向机构、驱动机构和传动机构，所述转向机构包括凸轮2，凸轮推杆1，推杆立板16，推杆侧板，滑杆18，滑杆套板17，滑槽21，滑槽插板20，前轮轴19，前轮立板25和前轮24，凸轮推杆1与凸轮2中心在同一水平线上，凸轮推杆1与滑杆套板17固连，滑杆18连通滑杆套板17和滑槽21，前轮轴19通过滑槽插板19与滑槽20固连，前轮24通过前轮轴套23与前轮轴19固连；
7.所述驱动机构包括砝码15，砝码轴26，砝码法兰盘33，线轮11，线轮立板，卷线轮6和主动轮3，砝码15套在砝码轴26上，可以上下滑动，砝码15通过绕线经过线轮11，线轮11通过线轮立板32固连在砝码法兰盘33上，砝码法兰盘33与砝码轴26固连；
8.所述传动机构包括第一齿轮组9，第二齿轮组10，第一齿轮组9在立板13和卷线轮6之间，第二齿轮组10在立板13和从动轮31之间；
9.所述小车主体包括上底板7、下底板22，后轴8，轴向定位器5，立板13和立板侧板12，上底板7和下底板22通过螺钉固连，立板13支撑后轴8及其他各轴，立板13及立板侧板12垂直于底板，通过螺钉固连在底板上；
10.所述驱动机构通过砝码下降拉动主动轮旋转，经所述传动机构两组齿轮实现传动
比，带动所述转向机构里的凸轮旋转，进而推动凸轮推杆并改变前轮方向，实现既定轨迹的行走。
11.所述转向机构内，凸轮2和凸轮推杆1通过橡皮筋保持接触，凸轮推杆与凸轮接触端通过带微小滑轮的长钉与凸轮接触，以保证完全接触的同时减小摩擦，前轮立板25和下底板22内均安装有轴承，以保证前轮轴19的稳定性，使其转动更流畅。
12.所述前轮轴19上部为立方体，便于定位，中部为圆柱，方便在轴承中的转向，下部为类u型，方便安装前轮。
13.所述转向机构内，加装微调机构，减小误差，便于实现理想轨迹，所述微调机构包括螺旋微分头30，微调推杆夹块29，微分头固定块28，推杆滑槽27，螺旋微分头30穿过微调推杆夹块29与微分头固定块28接触，并通过橡皮筋使微调推杆夹块29与微分头固定块28保持相对静止，微分头固定块28通过推杆滑槽27与凸轮推杆1固连，凸轮推杆1穿过微调推杆夹块29。
14.所述传动机构中第一齿轮组9安装在立板13内侧，第二齿轮组10安装在立板13外侧，通过合理分配传动轴间的弯矩，使结构更紧凑，第一齿轮组9的大小齿轮构成一级传动比，第二齿轮组10的大小齿轮构成二级传动比，二者乘积为小车主动轮3到凸轮2的传动比，两组齿轮组共同分配传动比，可实现较大范围地调整传动比，进而实现多种轨迹；从动轮31与带轴承法兰盘14固连，可实现从动轮31与主动轮3的差速运转。
15.所述小车主体内，小车底板由上下两块构成，下底板22打孔，上底板7上开设方形槽口，方形槽口卡住立板13并协助其定位，加工时便于对立板13底部进行打孔，上底板7与下底板22通过螺钉固定；立板13设置成三层结构，中间立板放轴承，两侧立板侧板12孔径略小防止轴承掉出，立板13通过打孔后加装螺钉与下底板22固连；每根轴上都安装两个轴向定位器5进行定位，各齿轮，凸轮和主动轮都安装法兰盘和轴固连。
16.所述驱动机构中卷线轮6为带孔的法兰盘，顶部线轮11为带轴承小轮，砝码15中部活动穿过砝码轴26，砝码晃动小且所占面积小，结构紧凑。
17.本实用新型势能驱动无碳小车装置的具体驱动和运行流程如下：
18.绕动卷线轮6，经线轮11通过线牵引砝码15上升至顶端，释放砝码15，砝码15在重力作用下下降，并带动卷线轮6转动，进而带动与之固连的后轴8转动，后轴8带动与之固连的主动轮3转动和第一齿轮组9中的小齿轮转动，主动轮推动整辆车前进，进而通过传动机构中的第一齿轮组9和第二齿轮组10，改变转速后带动凸轮2转动，凸轮2推动凸轮推杆1，凸轮推杆1通过与之固连的滑杆套板17带动滑杆18在滑槽20中移动，移动时滑槽20水平方向上会改变角度，带动前轮轴19发生绕垂直轴方向上的转动，前轮轴19带动前轮24，实现小车方向的改变。本实用新型具有如下优点：
19.1、本实用新型采用凸轮、凸轮推杆，滑槽，前轮轴为转向机构，其中推杆部分装有微调机构，结构简单，误差小，适用于各种轨迹的无碳小车；
20.2、本实用新型前轮轴采用上方中圆下u型的结构，便于定位、安装，转动流畅；
21.3、本实用新型采用两组齿轮，分配传动比，减小传动比误差，较大范围地改变传动比，适用范围广；
22.4、本实用新型采用上下两层底板便于加工定位，三层立板避免轴承松动，一根砝码轴结构紧凑且晃动小，实用性强；
23.5、本实用新型采用微分头调整滑杆与前轮转轴的中心距，可实现百分之毫米的微调精度，且依附结构设计简洁，拆卸方便。
附图说明
24.图1为本实用新型装置俯视图；
25.图2为本实用新型装置立体图；
26.图3为本实用新型装置侧视图；
27.图4为本实用新型装置微调机构的侧视图；
28.图5为本实用新型装置前轮轴19的结构示意图；
29.图中标号：1、凸轮推杆；2、凸轮；3、主动轮；4、主动轮轴；5、轴向定位器；6、卷线轮；7、上底板；8、后轴；9、第一齿轮组；10第二齿轮组；11、线轮；12、立板侧板；13、立板；14，带轴承法兰盘；15、砝码；16、推杆立板；17、滑杆套板；18、滑杆；19、前轮轴；20、滑槽插板；21、滑槽；22、下底板；23、前轮套轴；24、前轮；25，前轮立板；26、砝码轴；27、推杆滑槽；28、微分头固定块；29、微调推杆夹块；30、螺旋微分头；31、从动轮；32、线轮立板；33、砝码法兰盘。
具体实施方式
30.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，如图1-3所示，本实用新型一种势能驱动无碳小车包括小车主体、转向机构、驱动机构和传动机构，转向机构包括凸轮2，凸轮推杆1，推杆立板16，推杆侧板，滑杆18，滑杆套板17，滑槽21，滑槽插板20，前轮轴19，前轮立板25和前轮24，凸轮推杆1与凸轮2中心在同一水平线上，凸轮推杆1与滑杆套板17固连，滑杆18连通滑杆套板17和滑槽21，前轮轴19通过滑槽插板19与滑槽20固连，前轮24通过前轮轴套23与前轮轴19固连；
31.驱动机构包括砝码15，砝码轴26，砝码法兰盘33，线轮11，线轮立板，卷线轮6，后轴8和主动轮左轮3，砝码15套在砝码轴26上，可以上下滑动，砝码15通过绕线经过线轮11，线轮11通过线轮立板32固连在砝码法兰盘33上，砝码法兰盘33与砝码轴26固连；
32.传动机构包括第一齿轮组9，第二齿轮组10，第一齿轮组9在立板侧板12和卷线轮6之间，第二齿轮组10在立板13和右轮从动轮31之间；
33.小车主体包括上底板7、下底板22，后轴8，轴向定位器5，立板13和立板侧板12，上底板7和下底板22通过螺钉固连，立板13支撑后轴8及其他各轴，立板13及立板侧板12垂直于底板，通过螺钉固连在底板上；
34.驱动机构通过砝码下降拉动主动轮旋转，经所述传动机构两组齿轮实现传动比，带动所述转向机构里的凸轮旋转，进而推动凸轮推杆并改变前轮方向，实现既定轨迹的行走。
35.实施例1
36.见图1-3，砝码15下降带动绕线经线轮11拉动卷线轮6，带动后轴8及与之固连的左轮主动轮3转动，通过第一齿轮组9，第二齿轮组10实现目标传动比，带动凸轮2转动。凸轮2推动凸轮推杆1，推杆1带动与之固连的滑杆套板17，使滑杆18在滑槽21内滑动，进而改变前轮轴19方向，也即改变前轮24方向，完成既定轨迹的行走。
37.本实用新型的工作原理和使用流程：首先将绕线系牢在砝码15上，绕过线轮11并
缠绕到卷线轮6上，转动卷线轮6，通过绕线拉动砝码15至顶部，此时砝码15可以为小车提供势能。旋转调整凸轮2使出发时推杆1与凸轮基圆相接。利用自重释放砝码15让小车行驶。可以通过更换凸轮，加装微调装置对小车轨迹进行调整。
38.实施例2
39.本实施例的一种势能驱动的无碳小车，其结构基本同实施例1，其主要区别在于：所述转向机构主要包括凸轮2、推杆1、推杆滑槽27、微分头固定块28，微调推杆夹块29，螺旋微分头30，滑杆18，前轮轴19，滑槽21，前轮24。通过调整螺旋微分头30，即由微分头的旋入量来增加或减少前轮偏转幅度以综合补偿并修正其他各种误差带来的轨迹偏移。
40.本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。