轨道小车的使用

轨道小车的使用
轨道小车的使用

中学物理实验报告

实验名称轨道小车的使用班级物理092 姓名徐婷婷

学号 09180212 实验日期 2012/3/22 同组人张丰蕾

一、实验目的

①参与实验操作过程,熟悉轨道小车实验仪器的使用,探究实验操作和数据处理中的改进方法,对相关问题进行深入思考。

②深入理解实验原理,与高中物理知识相联系,体会实验仪器的一器多用,探讨结合实验的教学方法,提高师范技能。

③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力并提高教学技能。

二、实验器材

电火花打点计时器、细绳、沙袋、小车、一端带有滑轮的长木板、天平、纸带、弹簧秤、复写纸、低压交流电源、钩码

三、实验原理

1、牛顿第二定律

牛顿第二定律,即质量一定时,加速度与合外力成正比;合外力一定时,加速度与质量成反比。验证牛顿第二定律实验的实验原理:利用轨道小车通过细线让悬挂的沙袋牵引小车做加速运动的方法,采用控制变量法研究上述两组关系。

实验的过程中,首先保持小车的质量不变,改变m的大小,测出相应的a,

验证a 与F 的关系;然后保持m 不变,改变M 的大小,测出小车运动的加速度a ,验证a 与M 的关系。

在实验的过程中需要注意:

a) 平衡摩擦力

由于小车在轨道上运动时会受到摩擦力的作用,一方面是轨道给小车的摩擦力,另一方面是小车拖着纸带运动时纸带与电火花打点计时器之间产生的摩擦力。在实验过程中平衡摩擦力的方法是,在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板,反复移动其位置,直至连接了纸带的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止,此时小车重力沿斜面向下的分力约等于小车受到的摩擦力。

b) 小车所受的拉力T 等于mg 是近似处理

实验的过程中,小车在轨道上做匀加速运动,通过细绳与小车相连的砂袋也已相同的加速度做匀加速运动。对此时的砂袋进行受力分析,(M 表示小车的质量、m 表示砂袋的质量、T 表示绳子上的拉力)可以得到:

g m M m a += (1) m

M M mg T +?= (2) 对(2)式进行分析可以发现小车所受的拉力T 等于mg 是近似处理,且只有当M>>m 时,可近似认为小车所受的拉力T 等于mg 。

针对这个实验设计过程中的系统误差,可以采用替代法进行改进。用替代法在理论上可以准确地测出细绳上拉力的大小。当小车运动时记录下小车上动游标板与静游标板的相对位移,随后当小车静止时,用弹簧测力计拉小车上的动游标板,使其回到之前的相对位移,读出此时弹簧测力计的读数就是小车在运动时受到的拉力的大小。尽管这种方法在理论上可行,但是实际上的误差是很大的,首先通过人目测确定下来的相对位移是有较大误差的,另外不同小车上的动静游标的灵敏度是不同的。在我们组做实验的过程中,需要悬挂250g 以上的砂袋才会使动静游标发生明显的相对的位移,因此用替代法进行实验很难实现。

2、计算加速度的方法

匀变速直线运动的物体在运动的过程中,在任意两个相等的时间内的位移之差是个定值。因此,可以采用下述的几种方法才计算加速度。

a)逐差法

根据2)(aT n m S S n m -=-,2

23T S S a n n n -=+ 232165423625143219)()(9)()()(3T S S S S S S T S S S S S S a a a a ++-++=-+-+-=++=

从逐差法的计算公式可以发现,采用逐差法计算加速度并没有使测量数据得到充分的利用。因此可以采用以下几种更接近于真实值的方法。

b)选取9个数值得到8个时间段的位移值

243219876

24938271632120)()(20)()()()(3T S S S S S S S S T S S S S S S S S a a a a +++-+++=-+-+-+-=++=

逐差法的缺点在于没有使测量的数据得到充分的利用,因此在原来的基础上对纸带多测量几个点,比如说测量9个点,得到8个时间段的位移值,利用上述公式进行计算时可以更好地利用测量数据,但是也可以发现有些数据点的测量是多余的。

c)零差法

253164225634123213)()(3)()()(3T S S S S S S T S S S S S S a a a a ++-++=-+-+-=++=

用零差法进行数据计算时,可以在测量相同多个数据点的情况下,实现数据的充分利用。

d)图像法

根据纸带利用匀加速运动中平均速度等于中间时刻速度的规律可以求出各个计数点的速度,然后作出t v -图像,根据图像求出斜率,得到的就是加速度。

3、电火花打点计时器工作原理

电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器. 给电火花打点计时器接220V 电源,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流,接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在纸带上打出一系列的点,而且在交流电的每个周期放电一次,因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期,当电源频率为50赫兹时,它每隔0.02S 打一次点。

四、 实验过程

一、测定匀变速直线运动的加速度

(1)按要求装配好轨道小车,把打点计时器固定在轨道上没有滑轮的一端,连接好电路,再把细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适重量的沙袋,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。

(2)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,重复两次。

(3)从两条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点子,在后面便于测量的地方找一个开始点,并把每3个计时点为作为一个计数点。在选好的开始点下面记为0,第1点作为记数点1,依此标出计数点2、3、4、5、6、7、8、9,并用刻度尺一次性标出各个计数点的位置并记录下来。计算出相邻两个计数点的间隔,此时相邻两个计数点的时间间隔为0.06s 。

(4)分别采用逐差法、零差法、9个数值法进行加速度的计算,得出结果后与

标准的加速度值进行比较,分别求出相对误差。

二、验证牛顿第二定律

(1)用天平测出车的质量M ,沙袋的质量m 。

(2)安装好实验装置。

(3)平衡车和纸带受的摩擦力。

(4)把细绳系在小车上,并绕过滑轮悬挂小桶。接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。取下纸带,在纸带上标上纸带号码。

(5)保持车的质量不变,通过改变沙袋的质量而改变车所受到的牵引力,再做几次实验。在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测量各计数点间的距离,计算出各条纸带所对应的小车的加速度。

(6)根据实验结果画出车运动的F a -图线,若图线是过原点的倾斜直线,则证明物体运动的加速度a 和合外力大小成正比。

(7)保持砂子和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验。

(8)根据实验结果画出小车运动时的m

M a +-1图线,如果图线是过原点的的倾斜直线,则证明物体运动的加速度a 和物体的质量大小成反比。

经过比较和综合考虑,

可以得出结果逐差法的相对误差最小,其次是9个数值法,再次是零差法。最终选定将由逐差法求出的加速度值作为计算所得的加速度a 的值进行下一步牛顿第二定律的验证。

从理论上分析,在进行加速度计算的过程中,用9个数值法和零差法应该是优于逐差法的,但是实际的计算结果却与此相悖。分析其原因可能有以下几条:

1、由于没有平衡好摩擦力等原因小车在运动过程电火花打点计时器打出的点是不准确的。

2、由于在测量计数点位置时的测量是不准确的。因此得到的数据点是不准确的,导致尽管9个数值法和零差法比逐差法运用的数据点充分,却是利用了不准确的数据点,才会导致误差反而增大。

(1

将a-F 的数据进行拟合,可以发现两者的线性拟合度达到96.3%,因此加速度a 与拉力F 有较明显的线性相关性。因此牛顿第二定律中的,质量一定时,加速度与合外力成正比成立。

(2

将a-1/(M+m)的数据进行拟合,可以发现两者的线性拟合度达到93.86%,因此加速度a 与拉力1/(M+m)有较明显的线性相关性。因此牛顿第二定律中的合外力一定时,加速度与质量成反比也成立。

六、 轨道小车实验仪器的拓展应用

(1) 研究匀加速直线运动的规律

将轨道倾斜角度加大, 使小车在本身重力沿轨道方向分力的作用下作匀加速运动。同样地,在小车后连接纸带,将小车停靠在轨道左端并用弹簧片止动。将纸带拉平, 放在计时器架后的平板上。打开电火花计时器电源开关, 压下止动弹簧片释放小车, 小车即沿轨道作匀加速直线运动。通过实验记录纸带可以研究物体做匀加速直线运动的运动规律。

(2)验证动量定理

按照动量定理, 运动物体在一段时期内动量的增量, 等于外力在这段时期对物体所作的冲量。)()(0v v m M t mg t F n -?+=?=?式中△t 为外力作用的时间;V 0 计数点O 点时平均速度;V n 计数点n 点时平均速度。同理,通过轨道小车可

以进行动能定律的验证。

(3)验证动能守恒定理

按照动能守恒定理, 运动物体在外力作用下的动能增量, 等于外力给运动

物体所做的功: )()(2/1202

v v m M s mg s F n -?+?=?=?式中s 为外力作用下物体的位移;V 0 计数点O 点时平均速度;V n 计数点n 点时平均速度。同理,通过轨

道小车可以进行动能守恒定律的验证。

七、实验体会

牛顿第二定律的验证是高中物理中的重要实验,教材中就是在实验的基础上导出牛顿第二定律的。通过本次实验,我回顾了轨道小车实验组仪器的相关使用方法,也在马老师的引导下对相关问题进行了进一步的思考和探究。比如说,尽管我们知道用砂袋的重力来代替小车受到的拉力是不准确的,那么应该如何来改进呢?由此引出了替代法这种测量方法。又比如说,我们高中时对纸带求加速度时往往采用逐差法,但是逐差法并不能实现所测数据的充分利用。由此引出其他的三种方法:零差法、图像法和9个数值法。因此对于一个实验的方法和处理是丰富的,在今后的教学过程中也应该潜移默化地让学生产生这种在实验过程中勤思考、勤探索的意识。在实验的过程中,充分调动学生的思路,将分散的知识点联系起来,引导学生深入思考,充分发挥学生实验在教学中的作用。另外,同一套实验教学仪器可以进行多种实验探究,比如说本次实验中的轨道小车实验可以进行匀变速直线运动规律的探究、牛顿第二定律的验证、动量定律的验证、动能守恒定律的验证等等多个实验。因此作为师范生的我们要在平时的教学过程中善于发现实验仪器的一器多用,以及不同知识的融会贯通。

循迹小车的设计与制作毕业设计论文

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基于STM32的小车控制_毕业设计论文

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

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无碳小车论文

三江学院 本科毕业设计(论文) 题目前驱前转向型无碳小车的结构设计 高职院院(系)机械制造及其自动化专业学生姓名季歆伟学号 G5 指导教师徐伟职称实验师 指导教师工作单位三江学院 起讫日期 摘要 目前全球经济飞速发展,带来环境问题愈发明显,传统能源逐渐衰竭,鉴于此无碳小车的研制具有十分重要的意义。汽车虽然是21世纪最重要的交通工具,但他有许多弊端。汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。可以说,汽车是一个流动的污染源。在世界各国,汽车污染早已不是新话题。20世纪40年代以来,光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京等城市多次发生,造成不少人员伤亡和巨大的经济损失! 在能源和环保的压力下,提高旧能源汽车的效率以迫在眉睫。目前的汽柴油内燃机热效率小于30%,如果算上机械效率以及其他的能量传递损失,则总效率仅占燃料放出热能的15%左右。毫无疑问,如果能够提高热机的效率,则可在一定程度上缓解目前的石油危机。 针对题目要求拟定了无碳越障小车的总体设计方案,通过计算分析完成了无碳越障小车的结构设计,绘制了装配图和部分主要零件图,通过模拟仿真验证了预定功能。 该自行小车在前行时能够以正弦曲线或余弦曲线轨迹自动避开设置的障碍

物。此模型最大的特点是将重力势能转化为齿轮的转动,进而根据大小齿轮的粘合带动驱动轮和转向轮,从而按照规定的路线完成任务。本文将对无碳小车模型的设计过程,结构功能特点等进行详细的介绍。 关键词:无碳越障小车;环保;能量转换;结构设计 Abstract Nowadays, the global economy developing rapidly ,brings increasingly obvious environment problems and the traditional energy is going to failure gradually.Auto though is the 21st century the most important traffic tools, but he has many shortcomings. Car exhaust pollution is by car exhaust emissions cause environmental pollution. Can say, the car is a flow sources of contamination. In the world, automobile pollution has not a new topic. Since the 1940s, photochemical smog event in USA Los Angeles, Tokyo to cities such as it has happened so many times that has caused a lot of casualties and huge economic losses! On energy and environmental pressures, improve the efficiency of the old energy vehicles with imminent. The current steam diesel units, if less than 30% thermal efficiency is mechanical efficiency and other energy transmission loss, the total efficiency accounted for only about 15 per cent of fuel release heat. No doubt, if can improve the efficiency of the engine, it may be relieves the current oil crisis. So the development of carbon-free car is great significance. Studying out the scheme design based on the requirments if this subject, finishing the physical design of the carbon-free car by computational analysis, drawing the assembly drawing and part of the mai n parts drawing, vertify the reservation function by pro/E’s simulation and making the physical prototype, finally reached the required function by the entity prototype presentation. The car when traveling can be automatic avoid the barriers with sine curve track or cosine curve track. The model biggest characteristics is a potential energy into gear rotation, which according to the gear adhesive rotation that drive the driven wheel and steering wheel, than complete the task with the prescribed route .This paper will be detailing introduction.The carbon-free car model of the design process and the structure and function characteristics . Key words :carbon-free car; environmental protection ; Energy Conversion;Structure Design 目录 绪论......................................... 错误!未定义书签。

基于单片机的WIFI智能小车毕业设计论文

毕业设计方案 课题名称:《基于51单片机的WIFI 遥控小车设计》

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车辆工程毕业设计32T汽车多功能拆装小车

目录 摘要......................................................................................................................................... I ABSTRACT......................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1) 1.1 多功能拆装小车概述 (1) 1.2多功能拆装小车设计的目的和意义 (2) 1.3 多功能拆装小车国内外现状和发展趋势 (2) 1.3.1 多功能拆装小车国内外的现状 (2) 1.3.2拆装小车的发展趋势 (3) 1.4 多功能拆装小车的特点和设计要求及内容 (4) 1.4.1 多功能拆装小车的特点 (4) 1.4.2 拆装小车的设计要求 (5) 1.4.3设计的主要内容 (6) 1.5设计中要注意和解决的问题 (6) 1.6本章小结 (6) 第2章拆装小车传动机构布置方案确定 (8) 2.1设计所依据的主要技术参数 (8) 2.2 拆装小车传动机构的结构分析和形式选择 (8) 2.2.1 液动拆装小车特点分析 (9) 2.2.2汽动拆装小车特点分析 (9) 2.2.3 传动布置方案分析 (9) 2.2.4传动机构布置的其他问题 (10) 2.3 本章小结 (10) 第3章液压缸参数的选择及设计 (12) 3.1液压缸主要尺寸的确定 (12) 3.1.1液压缸工作压力的确定 (12) 3.1.2液压缸缸筒内径D的计算 (12)

基于stm32的智能小车设计毕业设计

海南大学 毕业论文(设计) 题目:基于stm32的智能小车设计学号:20112834320005 姓名:陈亚文 年级:2011级 学院:应用科技学院(儋州校区) 学部:工学部 专业:电子科学与技术 指导教师:张健 完成日期:2014 年12 月 1 日

摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片,利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制,循迹模块进行黑白检测,避障模块进行障碍物检测并避障功能,其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时,避障程序优先于循迹程序,用超声波避障电路进行测距并避障,在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向,用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案,并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序,并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词:stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制

Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords:STM32;Infrared detection;Ultrasonic obstacle avoidance;PWM;Motor control

“8”型路线无碳小车的设计(全套图纸)

原创通过答辩毕业设计说明书论文QQ 194535455 摘要 煤炭是大自然给予人类的一笔宝贵财富,可是由于人们对煤炭的巨大需求,煤炭资源日趋减少近于枯竭。随着人们节能环保意识的提升,无碳理念也越来越被人们提上研究的课题。更洁净,更环保,更节能,更高效的理念也深入人心。 本小车是对“无碳”理念的探索与开发,对未来“无碳”的憧憬,小车构思巧妙,在完成设计的要求下充分考虑了外观和成本等问题,方便以后的扩展和进一步的开发。“无碳小车”系第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题,目前实验阶段已经完成。 小车的设计分为三个阶段:方案设计、技术设计、制作调试。方案设计阶段根据小车功能要求根据机器的构成(原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分)把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块,进行模块化设计。技术设计阶段采用了PROE等软件进行辅助设计。小车大多是零件是标准件、可以购买,同时除部分要求加工精度高的部分需要特殊加工外,大多数都可以通过手工加工出来。调试过程会通过微调等方式改变小车的参数进行试验,在试验的基础上验证小车的运动规律同时确定小车最优的参数。 关键词:无碳小车;方案设计;模块化设计;8型路线

Abstract Coal is a valuable wealth of human nature, but because of the huge demand for coal and meager coal resources dwindling. As enhance awareness of energy saving and environmental protection, zero-carbon concept is increasingly being put on the research project. Cleaner, more environmentally friendly, more energy, more efficient idea is taking hold. Issue, later expanded and further developed. "Zero-carbon cars" of the second national students ' comprehensive ability of engineering training race in thesis theme, the current experimental phase has been completed. Car design is divided into three phases: design, technical design, making debugging. Programme design stage based on the car features under the machine's composition (original mechanism, actuator, actuator, control section, Assistant section) original car into the frame, body, transmission, steering agencies, travel agencies, fine-tune the bodies of six modules, modular design. Technical design stage using PROE software for aided design. Car most parts are standard parts, you can purchase, while some require high processing precision parts require special processing, most are available through the manual process. Debugging changes by way of fine tuning parameters of the car testing, experimental validation on the basis of the car in motion at the same time determine the optimal parameters for car. Key words:Carbon-free cares; design; modular design;8-courses

轨道小车物流传输系统到底有多靠谱

轨道小车物流传输系统到底有多靠谱?! 当前,各地医院正逐渐由单一的诊断治疗转变为集预防、急诊、诊断、治疗、康复和研究为一体的综合性医疗服务机构。伴随而来的人员高度集中,物流需求日益增加,检验样本、病理样本、各种药品输液、血液制品、手术包和文件单据等在传统物流方式下无法保障及时准确的传递。院内物流的发展滞后已经成为制约实现现代化医院的瓶颈,高效可靠的物流对提高确诊率,降低治疗成本乃至挽救患者的生命都起着不可估量的作用。 如何提高院内物流?常见的有医流机器人物流系统、气动物流运输系统、轨道小车物流运输系统,三种系统的工作原理各有各特点,本文主要谈谈轨道小车物流传输系统的应用。 轨道小车物流传输系统适合应用在哪儿? 轨道小车物流传输系统是一个在室内运行的“立体的、点到点”的运输网络系统,可根据医院的个性化要求将医院的各个科室、病区、管理部门的传输工作站点通过垂直和水平运输轨道连接起来,由高智能、自驱动的电动运输小车在各传输工作站点之间来回运输物品。 轨道小车物流传输系统在医院各科室应用范围很广泛,单车载重约15kg,可传输静脉输液、血液制品、各种药品、手术包器械包、消毒辅料、检验病理样本、X光片、病理档案、各种单据和文件等。可运用于静脉配置中心、病理科、药房、血库、检验科、输液中心、中心供应、档案行政、手术部ICU、门急诊科、病区护理单元等科室,保障高效运输。 轨道小车物流传输系统有何优越性? 轨道小车物流传输系统在中国医院中的运用有其独特的适宜性,为什么这样讲,我们不妨简单对比下当前各类自动化传输系统。

轨道小车、自动导车和中型箱在传输效率和装载能力上比气动物流有明显优势。 轨道小车箱体封闭,箱内自带消毒功能,即使是运输感染样本也不必担心箱内的交叉污染;在感控有特殊要求的区域也可配备箱体外整体消毒。因此,轨道小车物流系统更符合医院的感控要求。 轨道小车传输轨道设计灵活,可以安装在吊顶下,左右拐弯和上下爬坡,对建筑的影响很小,亦可以在建筑完成后加入。而自动导车行进路线上通道门、电梯和地面平整度等配合的工程量和难度都很大;中型箱系统水平方向铺设传送带非常困难且占用地面空间。 传输安全方面,轨道小车也具有很大的优势。小车本身嵌在轨道内,非工作人员无法取走;另外,小车具备密码开箱功能,可轻松应对贵重毒麻药品的传输。而其他类型的物流系统的安全性都要次于轨道小车物流传输系统。 能耗方面,假设轨道小车物流传输系统的36站点50辆小车同时运转,功率仅相当于一台电梯,闲时系统整体待机功率小于1kw。轨道小车物流传输系统在节能省电性能上的优势非常显著。 设置该系统的可行性是什么?

智能小车毕业论文完整版

智能小车毕业论文完整 版 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

学士学位论文 系别:计算机科学与技术 学科专业:计算机科学与技术 姓名: @@@@ @@@ 2011年 06月

智能小车引导控制系统 的设计与实现 系别:计算机科学与技术 学科专业:计算机科学与技术 指导老师: @@@ 姓名: @@@ @@@ 2011年 06月

智能小车引导控制系统的设计与实现 摘要:面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等),为了有效的避免人员伤亡,就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用STC89C51单片机作为核心控制芯片,设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明,该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源,自主识别路线,自主行进接近火源并灭火,最终完成灭火的任务。 关键词:单片机小车引导控制传感器

Smart cars guide control system design and implementation Abstract: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses STC89C51 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task. Keywords: Microcontroller Car Control system Sensors

王何成+S型无碳小车设计开题报告

王何成+S型无碳小车设计开题报告华东交通大学理工学院 题目: S型无碳小车设计 分院: 机电分院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 12机制2班 学号: 20120410220202 姓名: 王何成 指导教师: 林金龙 填表日期: 2016年 3 月 2 日 一、选题的依据及意义: 我国经济的迅速发展使得对能源的需求增加,常规的化石能源供应不再生能源十分紧足的矛盾日益突出,我国的能源机构里,煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分,新能源和可再生能源开发不足,这不仅造成环境污染等一系列问题,也严重制约能源发展,能源安全源和可成为我国必须解决的战略问题。发展新能迫发展新能源和可再生能源十分紧迫,也是世界各发达国家竞相研究的热点课题之一。无碳小车的研制,具有经济、环保、便利等优点,有助于我们找到更为环保绿色的能源,有利的能量转化途径,以及提高能量的利用效率。它将对传统能源的逐渐取代有深远意义。因此我们设计制作无碳小车,希望可以找到新的方法来缓解能源和环境问题。 二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述): 中国正处于工业化、城市化加速发展的历史阶段,能源需求有着很大的增长空间。为抑制高耗能行业过快增长,中国政府正研究建立能源消费总量控制制度,未

来将研究开征化石能源消费税,并实现原油、天然气和煤炭资源税从价计征。目前,我国“新兴能源产业发展规划”已编制完成,根据中国政府制定的“十二五”能源规划,到2015年中国能源消费总量将控制在41亿吨标煤左右,非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%,到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%。 世界部分主要国家新能源发展状况 美国推行“绿色新政”,明确发展目标。根据奥巴马提出的新能源政策构想,美国将在可再生能源、节约汽车、分布式能源提供、天然气水合物、清洁煤、节能建筑、智能网络等领域探索出一个能实现利益最大化的创新战略。 日本通过法律约束、税收优惠和政策引导等一系列配套措施,大力推行新能源产业发展,积极开发太阳能、风能、核能等新能源和节约技术。经过三十年的发展,日本在新能源发电、新能源电池和节能环保方面处于世界领先地位。 巴西生物能源在其他能源消费结构中占据半壁江山,汽车市场销售80%是可以使用乙醇燃料的新能源汽车,新能源汽车普及率高,有效降低了对石油的依赖,在使用生物乙醇解决污染方面走在世界前列。 三、本课题研究内容: 设计一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转 换来的。给定重力势能为4焦耳(取g=10m/s2),竞赛时统一用质量为3kg重物下降40cm的势能为驱动力,重物落下后,须被小车承载并同小车一起运动,不允许从小车上掉落。要求: (1)小车行走过程中完成所有动作需要的能量一、均由重力势能准转换获得,不可使用任何其他的能量来源。

智能机器人小车毕业设计

毕业设计(论文) 题目智能机器人小车

智能机器人小车 摘要 智能作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本设计主要体现多功能小车的智能模式,设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商业价值。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过自动控制实现前进停止行驶;通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。 设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键词:智能,红外线传感器,自动寻迹,

Abstract Smart as a new product of modern society, is the future development direction, he can follow the pattern set in advance in a specific environment where automatic operation, without human management, can achieve the expected higher goal. Mainly reflected a smart-car model of the design scheme, design theory, the analysis has certain reference significance and characteristic and innovation. This car can be used as a toy development object, as the lack of technical content in the Chinese toy market must make up, to realize economic profit, the formation of commercial value. The whole car platform mainly by 51 single chip microcomputer as control core, through the realization of stops running automatic control; through the infrared sensor, trolley achieve adaptive cruise, functions such as obstacle avoidance. The design uses a comparative selection, module independent, comprehensive treatment of research methods. Through a large number of relevant literature, analysis of sorting out the relevant information, list of different solutions on the basis of this, combined with the actual situation of contrast and choose the best scheme to design. Finally, the various debugging module to the body of the car, with the program, through the MCU control, each module effectively integrate together, achieve the desired objectives, the final design and production, can make the car intelligent operation in the environment. Keywords: intelligent, infrared sensor, automatic tracing,

无碳小车毕业设计说明书

无碳小车毕业设计说明书 成都工业学院毕业设计(论文) () 专业数控技术 班次 姓名 指导教师 成都工业学院 二0一四年五月 成都工业学院毕业设计(论文) 摘要 结合第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题为“无碳小车”。进行了无碳小车的虚拟设计,要求一个质量为1Kg,落差为400mm普通碳钢重块铅垂落下时势能根据能量转化原理将它转化为小车前进的动能,让小车动起来。 本设计把小车的设计分为两个阶段:方案设计、技术设计、虚拟设计。通过每一阶段的深入分析、层层把关,是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。 方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成(原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分)把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构五个模块,进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计,通过综合对比选择出最优的方案组合。我的方案为:车架采用三角形加矩形、原动机构采用了绳轮、传动机构采用直齿轮,转向机构采用曲柄连杆加摇杆、行走机构采用双轮差速驱动。

技术设计阶段我们先对方案计算了,进而得出了小车的具体参数,和运动规律。接着应用UG软件进行了小车的实体建模和部分运动仿真。在实体建模的基础上对每一个零件进行了详细的结构设计,综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本,在设计小车过程中特别注重设计的方法,力求通过对命题的分析得到清晰开阔的设计思路;设计做到有系统性规范性和创新性;设计过程中综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。 关键字:无碳小车参数化设计软件辅助设计 成都工业学院毕业设计(论文) Abstract Combined with the third session of the national college students' engineering training comprehensive ability competition thesis theme of "carbon-free car". To the virtual design of carbon car demand a quality of 1 kg, drop of 400 mm plain carbon steel fell heavy piece of lead times can according to the principle of energy conversion convert it into the car forward momentum, let the car move. The design of the car design is divided into two stages: project design, technical design, virtual design. Through each stage of the thorough analysis, cengcengbaguan, as far as possible to the optimal design is our design. Scheme design stage in accordance with the requirements of car features we according to the composition of the machine (prime mover structure, driving mechanism, actuator and control part, auxiliary part)

轨道车物流传输系统在国内医院使用的局限性

轨道车物流传输系统在国内医院使用的局限性上世纪80年代,广州中山大学肿瘤医院引入了我国首套的有几十家医院陆续安装了轨道式的物流传输系统,但从实际的使用状况来看,并不是“皆大欢喜”,有部分闲置状态,一套动辄上千万的自动化物流系统成了医院的一件昂贵的“装饰品”,究其原因是多方面的,为此记者走访了几家安装了轨道车物流系统而又闲置或“半退休”状态的医院,综合医院相关负责人向记者反馈的信息,轨道车系统在国内使用“遇冷”的原因不外几点: l、轨道车物流传输系统的运行速度无法满足医院的实际需求。轨道车物流传输系统通过轨道进行运动,虽然与气动物流相比它具有载重量大的特点,但是在实际运行速度上(横向0.6米/秒、纵向0.4米/秒),轨道车物流传输系统远远不能满足医院的需求,在传递具有速度要求的物品时(例如:急需的血液、病理切片等),轨道车物流传输系统因为速度的限制较难传递以上物品。 2、轨道车物流传输系统的容量问题相对于气动管道式物流,在容量上小车系统具有容量大的优点。在实际使用中,轨道车物流传输系统因为轨道宽度的限制决定了自身无法配装大容量的箱体(容量平均为33L,最大45L左右),这一点决定了轨道车物流传输系统难以及时完成医院的大输液的运输,无法有效解决院内医用液体的配送问题。 3、故障率问题轨道车物流传输系统主要由收发工作站、载物小车、专用轨道、轨道转换器、自动隔离门及中心控制设备等几部分组成。在其中的轨道转换器上,对于转

角的要求及精度要求非常高。否则小车无法并轨完成转向,对于医院特别是国内医院来讲,每天大量的传送任务会造成轨道转换器的损耗加速,容易形成较高故障率,一旦发生故障,基本上没办法快速处理,对医院物资传输秩序造成很大的困扰。 4、维护成本高一般轨道车物流传输系统的使用手册上明确规定对于小车物流的维修规定,例如:?收发工作站每周进行外部的结构检查清洗。?车轨每两周进行清洗,每两个月进行检查。?运载小车每运行300小时(约1 2天)进行小型检查,每600小时(约24 天)进行大型检查。?换轨器每两个月必须进行检查、清洗……。在质保期内厂家可以负责以上所有的检查及清理工作,在质保期后如保证轨道车物流传输系统的正常使用,对于医院必须要投入专人及相关费用对系统进行维护。形成了轨道车物流传输系统维护成本的高昂。其实在国外,针对轨道车物流系统是否适用于医院就有着各种的争论。在日本在经历了几十年的发展实践后,医院已经认识到轨道车物流传输系统并不适合在医院这个特殊的环境下使用。所以在2000年后。日本国内的医院已经将轨道车物流传输系统淘汰,大面积的应用了中型物流搬运系统作为院内中大型物流传送的解决方案。

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