基本信息
- 项目名称：
- 单驱滚轮概念车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本车具有一个球形滚轮和两个刹车随动轮，球形滚轮提供动力和转向，车身可以伸缩，采用太阳能电池板与锂电池的搭配来提供电能。该车能实现360°定点转向，具有操作灵活，停车方便且占用空间小、能源利用率高等优点。
- 详细介绍：
- 结构设计方面，基于德国奥迪公司开发的Audi-RSQ球形滚轮概念车，法国标致汽车公司开发的DR单人概念车和日本丰田公司开发的I-REAL三轮概念车，本小组计划研发一类以一个滚轮作为动力和转向轮，附带两个只有刹车功能的随动轮的新型概念车。 外形设计方面，采用现代最流行的仿生学，模仿甲壳虫的惹人喜爱的外形，车门打开时像是甲壳虫展开双翅，人坐在里面像是驱驶着一只巨型的甲壳虫一样，极具娱乐性。 球形滚轮驱动技术，主要靠三点确定一个平面的原理，有两个主动全向轮和一个万向随动轮支撑一个球体，并通过两个主动全向轮的转动方向和速度改变来实现对球的全向动力传输。从而实现车的全向性。 轴距伸缩技术和车身重心升降技术，主要靠油缸支撑平行四边形对角来改变形状的原理 改变车身主体与驱动模块的相对位置来实现的。当油缸收缩时，驱动模块向车前轮方向移动并靠近车身的底端部分，将车身变为竖立状态并缩短前轮与驱动球的轴距，进入泊车状态。让驾驶者和乘客上下车更方便，同时减小停车占用面积。当油缸伸长时，驱动模块向车身主体后上方移动，让车主体部分变为平卧状态，同时加长车前轮与驱动球的轴距，降低车身重心，进入行驶状态,使车行驶更平稳。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 针对现行车辆的转弯半径大，操作灵活性差的缺陷，我们设计由两个主动轮和一个万向后轮控制滚轮按照两条相交直线确定一个平面的方式驱动球形车轮，以期达到万向的驱动效果，实现定点旋转，提高驾驶灵活性。 主要创新点和技术关键： 1.为实现汽车行驶方向的全向性与定点旋转，采用球形滚轮驱动。 2.为该车同时具备行驶稳定和停车占地面积小的优点，采用可变形车身设计。 3.为提高驾驶娱乐性，采用正、副驾驶员交替驾驶的驾驶模式。 技术关键：球形滚轮的驱动与支撑由两个主动全向轮和一个随动万向轮实现。 4.车身轴距的变化是由液压支撑移动驱动模块来实现，这样同时可以改变车身重心高度。
科学性、先进性
- 现行汽车的转向功能主要靠前轮左右各三十度转向来完成，转向灵活型和操控性具有一定局限性，而且转弯半径大，操作起来不够灵活。滚轮车可以通过万向轮实现向汽车的任何一个方向移动，或原地打转，可实现最小转弯半径和定点旋转。 现行汽车采用前二后二或前一后二的车轮分布方式，前二后二的分布一般都是两驱或者四驱动，动力分配比较分散，动力使用率方面损失较大，前一后二的分布在转弯过程中容易因为重心偏离而导致翻车等事故，安全性较低。单驱概念车采用前二后一的分布和后轮驱动方式不仅能达到最高的动能使用率，而且转弯过程中中心不偏移，安全性较高。 同时采用了球形滚轮设计、可变轴距车身和前二后一车轮分布，三项特点，于是同时兼具操作灵活、停车方便、乘坐舒适、环保、占用空间和地面积小等优点。
获奖情况及鉴定结果
- 参加潍坊学院2011年度大学生SRTP项目并通过了最终审批 参加第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛潍坊学院校级竞赛并通过最终决赛
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 暂无技术转让
作品可展示的形式
- √实物、产品 √模型 √磁盘 √现场演示 √图片 √录像 √样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该概念车控制是由摇杆式方向控制器控制，操作像玩游戏一样简单。 滚轮车可以通过万向轮实现向汽车的任何一个方向移动，或原地打转，可实现最小转弯半径和定点旋转。 单驱概念车采用前二后一的分布和后轮驱动方式不仅能达到最高的动能使用率，而且转弯过程中重心不偏移，安全性较高。 驾乘模块与动力模块分体设计。通过液压支撑改变相对位置实现轴距的伸缩与重心的升降，兼具刹车稳定性与停车占地面积小的优点。
同类课题研究水平概述
- 球轮驱动方面：最具有代表性的是奥迪开发的以四个球形滚轮为驱动轮的全方向概念车RSQ，据调查得知，奥迪RSQ是一台奥迪研发的中置引擎概念车。该概念车一共有四辆，现在由于科技不发达，再加上滚轮车技术以现在的科技力量暂时不可能实现，再加上滚轮车的种种限制，所以限制了RSQ的实用性。现在的RSQ仅仅是理论阶段。现在看的RSQ是其他车加上RSQ的外壳。 车轮分布方面：i-Real是日本TOYOTA公司推出的一款单人驾驶的交通工具，它操作简单行驶平稳。i-Real由轻质的碳纤维和塑胶制成，控制方式由传统汽车的方向盘操作改为两侧手臂休息处的控制面板，它可以自行调节离地高度，方便各种身体有缺陷人士的使用。用于保安工作的i-REAL装有车顶，为了应对紧急情况还配备自动体外心脏除颤器(AED)。用于向导服务的i-REAL载有机场小册子和查询班机运行情况的电脑。中部机场希望i-REAL能够提高公司形象。丰田将收集行驶数据用于今后的研发。 可变轴距方面：武汉科技学院研制出新型电动三轮车“可变轴距城市交通工具”。 这是该校机电学院一位老师和五名学生组织的团队，费时二年研制出的新型三轮电动车，因外形酷似青蛙，因而该车也被命名为“青蛙”，正式名称为“可变轴距城市交通工具”。该车研制团队指导老师生鸿飞介绍，该电瓶车长两米，宽82厘米，高约一米，基本上采用玻璃钢制成，净重约20公斤，以四节电池作为动力来源，可行驶40到50公里，最大时速为40公里每小时。后轮可以向旁边折叠，这样车身可以缩短30厘米。
