一种轨道的设计方法及该轨道技术

本发明专利技术涉及一种轨道的设计方法及该轨道。一种轨道的设计方法，包括以下步骤：S1建立坐标系；S2构建轨道车的坐标系模型，并在坐标系中构建一条已知的第一轨道沿或第二轨道沿模型；S3根据轨道车上的第一行走系统在坐标系中沿第一轨道沿移动的路径换算得到所述第二轨道沿的坐标系模型，或根据轨道车上的第二行走系统在坐标系中沿第二轨道沿移动的路径换算得到所述第一轨道沿的坐标系模型。本发明专利技术利用创新的几何曲面设计使轨道上的轨道车的滑轮能始终和轨道滑轨紧密接触，可以保证无论轨道车行进在直轨还是弯轨上，滑轮组和轨道的嵌合是保持稳定一致的；避免了轨道车对转向轮的需要，可简化轨道车的机械结构设计。

A Design Method of Track and the Track

The invention relates to a track design method and the track. A track design method includes the following steps: establishing the coordinate system in S1; constructing the coordinate system model in S2, and constructing a known model along the first track or the second track in the coordinate system; and converting S3 according to the path of the first walking system along the first track in the coordinate system. The coordinate system model along the second track or the coordinate system model along the first track can be obtained by converting the coordinate system model along the second track in the coordinate system. The invention makes use of innovative geometric surface design to make the pulley of the track car keep close contact with the track slides all the time, and ensures that the combination of the pulley group and the track is stable and consistent regardless of whether the track car travels on the straight track or the curved track; avoids the need for the steering wheel of the track car, and simplifies the machinery of the track car. Structural design.

【技术实现步骤摘要】
一种轨道的设计方法及该轨道
本专利技术涉及轨道设备领域，具体而言，涉及一种轨道的设计方法及该轨道。
技术介绍
传统轨道的两条轨道为相同形状，适用于该种轨道的轨道车车轮需要是活动的以适应在该种轨道的转弯部分行驶，但这种轨道及轨道车只适用于在平面空间上运行，这种平面轨道将占用极大面积的平面空间，从而增加使用轨道的机器的占地面积，使类似于无人售货机的机器不具有由于占地租金太贵而不具有市场竞争力。在很多公共场所，如地铁、机场等，平面面积寸土寸金，而垂直空间确少有人开发，因此，实有必要设计一种能适用于垂直空间或非平面空间的轨道和轨道车，以使垂直空间的价值得到充分利用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种轨道的设计方法及该轨道，能实现轨道的垂直安装，且轨道车能稳固贴合的在轨道上行走。本专利技术采用的技术方案是：提供一种轨道的设计方法，所述轨道用于引导轨道车行走，所述轨道车包括底盘、设置在所述底盘一端侧的第一行走系统和设置在所述底盘另一端侧的第二行走系统，所述轨道包括用于所述第一行走系统行驶的第一轨道沿和用于所述第二行走系统行驶的第二轨道沿，所述轨道设计方法包括以下步骤：S1建立坐标系；S2构建轨道车的坐标系模型，并在坐标系中构建一条已知的第一轨道沿或第二轨道沿模型；S3根据轨道车上的第一行走系统在坐标系中沿第一轨道沿移动的路径换算得到所述第二轨道沿的坐标系模型，或根据轨道车上的第二行走系统在坐标系中沿第二轨道沿移动的路径换算得到所述第一轨道沿的坐标系模型，以使所述轨道车在所述轨道上行走时所述第一行走系统和第二行走系统始终分别与所述第一轨道沿和第二轨道沿紧密接触。在本专利技术所述的轨道的设计方法中，所述坐标系为平面直角坐标系，所述第一行走系统包括两个对轮，第二行走系统包括一个独轮，所述独轮至两个所述对轮的距离相同；在坐标系中构建第一轨道沿模型，所述第一轨道沿模型包括依次连接的第一直线段、45度的第一圆弧段、45度的第二圆弧段和第二直线段，所述第一直线段在第二象限内平行于X轴设置且所述第一直线段右端与Y轴相交于Pf点，所述第一圆弧段放置在第一象限内且其一侧与所述第一直线段相切于Pf点、另一侧与所述第二圆弧段相交于Pf’点；所述第二轨道沿位于所述第一轨道沿的内侧，所述第二轨道沿的坐标系模型通过以下方法换算得到：当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至Pf点之前，所述第二轨道沿的路径为平行于所述第一直线段的第三直线段，所述第三直线段至所述第一直线段之间的距离与所述独轮至两个所述对轮的连线的距离相同；当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至所述第一圆弧段、两个对轮中的后轮移动至Pf点之前，设定两个对轮中的前轮的坐标为a(xa，ya)，两个对轮中的后轮的坐标为b(xb，yb)，两个对轮中点的坐标为d(xd，yd)，所述第二轨道沿的路径c(xc，yc)为通过以下方程组确定：xa＝R*sin(t)，ya＝R*cos(t)，(xa-xb)^2+(ya-yb)^2＝D^2，yb＝R，xd＝(xa+xb)/2，yd＝(ya+yb)/2，kab＝(ya-yb)/(xa-xb)，kab*kcd＝-1，(xc-xd)^2+(yc-yd)^2＝H^2，(yc-yd)/(xc-xd)＝kcd，其中，D为a、b两点之间的距离，H为c点至直线ab的距离，R为所述第一圆弧段的半径，kab为直线ab的斜率，kcd为直线cd的斜率，t为a点至坐标系原点的直线和Y轴之间的夹角，t的取值范围为[0,max_t]，max_t通过下式确定：sin(max_t/2)*R＝D/2；当所述轨道车的两个对轮均在所述第一圆弧段上移动时，所述第二轨道沿的路径为半径为r的圆弧，r通过下式确定：(D/2)^2+(H+r)^2＝R^2。所述第二圆弧段和第二直线段在坐标系内分别与所述第一圆弧段和第一直线段沿Pf’点至坐标系原点的直线对称设置，将上述计算的第二轨道沿的路径沿Pf’点至坐标系原点的直线对称即得到当所述轨道车的两个对轮在所述第二圆弧段和第二直线段上移动时的第二轨道沿的路径。在本专利技术所述的轨道的设计方法中，所述坐标系为平面直角坐标系，所述第一行走系统包括两个对轮，第二行走系统包括一个独轮，所述独轮至两个所述对轮的距离相同；在坐标系中构建第一轨道沿模型，所述第一轨道沿模型包括依次连接的第四直线段、45度的第三圆弧段、45度的第四圆弧段和第五直线段，所述第四直线段在第一象限内平行于X轴设置且所述第四直线段左端与Y轴相交于Pf点，第三圆弧段放置在第二象限内且其一侧与所述第四直线段相切于Pf点、另一侧与所述第四圆弧段相交于Pf’点；所述第二轨道沿位于所述第一轨道沿的外侧，所述第二轨道沿的坐标系模型通过以下方法换算得到：当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至Pf点之前，所述第二轨道沿的路径为平行于所述第四直线段的第六直线段，所述第六直线段至所述第四直线段之间的距离与所述独轮至两个所述对轮的连线的距离相同；当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至所述第三圆弧段、两个对轮中的后轮移动至Pf点之前，设定两个对轮中的前轮的坐标为a(xa，ya)，两个对轮中的后轮的坐标为b(xb，yb)，两个对轮中点的坐标为d(xd，yd)，所述第二轨道沿的路径c(xc，yc)为通过以下方程组确定：xa＝-R*sin(t)ya＝R*cos(t)；(xa-xb)^2+(ya-yb)^2＝D^2yb＝Rxd＝(xa+xb)/2yd＝(ya+yb)/2kab＝(ya-yb)/(xa-xb)kab*kcd＝-1(xc-xd)^2+(yc-yd)^2＝H^2(yc-yd)/(xc-xd)＝kcd其中，D为a、b两点之间的距离，H为c点至直线ab的距离，R为所述第一圆弧段的半径，kab为直线ab的斜率，kcd为直线cd的斜率，t为a点至坐标系原点的直线和Y轴之间的夹角，t的取值范围为[0,max_t]，max_t通过下式确定：sin(max_t/2)*R＝D/2；当所述轨道车的两个对轮均在所述第一圆弧段上移动时，所述第二轨道沿的路径为半径为r的圆弧，r通过下式确定：(D/2)^2+(r-H)^2＝R^2，所述第四圆弧段和第四直线段在坐标系内分别与所述第三圆弧段和第三直线段沿Pf’点至坐标系原点的直线对称设置，将上述计算的第二轨道沿的路径沿Pf’点至坐标系原点的直线对称即得到当所述轨道车的两个对轮在所述第二圆弧段和第二直线段上移动时的第二轨道沿的路径。本专利技术还提供一种轨道，用于引导轨道车行驶，所述轨道车包括底盘、设置在所述底盘一端侧的第一行走系统和设置在所述底盘另一端侧的第二行走系统，所述轨道包括轨道本体以及分别设置在所述轨道本体两侧的第一轨道沿和第二轨道沿，所述第一轨道沿和第二轨道沿分别用于所述第一行走系统和第二行走系统行驶，所述第一轨道沿和第二轨道沿的几何形状分别与所述第一行走系统和第二行走系统的行走路径相一致，且分别与所述第一行走系统和第二行走系统相嵌合或刚性抵接，使所述轨道车在所述轨道上行走时所述第一行走系统和第二行走系统始终分别与所述第一轨道沿和第二轨道沿紧密接触。在本专利技术所述的轨道中，所述轨道车还包括安装在底盘上的驱动齿轮，所述轨道还包括安装在所述轨道本体上、沿所述轨道本体路径延伸的齿条；当所述轨道车在所述轨道上行走时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道的设计方法，所述轨道用于引导轨道车行走，所述轨道车包括底盘、设置在所述底盘一端侧的第一行走系统和设置在所述底盘另一端侧的第二行走系统，所述轨道包括用于所述第一行走系统行驶的第一轨道沿和用于所述第二行走系统行驶的第二轨道沿，其特征在于，所述轨道设计方法包括以下步骤：S1建立坐标系；S2构建轨道车的坐标系模型，并在坐标系中构建一条已知的第一轨道沿或第二轨道沿模型；S3根据轨道车上的第一行走系统在坐标系中沿第一轨道沿移动的路径换算得到所述第二轨道沿的坐标系模型，或根据轨道车上的第二行走系统在坐标系中沿第二轨道沿移动的路径换算得到所述第一轨道沿的坐标系模型，以使所述轨道车在所述轨道上行走时所述第一行走系统和第二行走系统始终分别与所述第一轨道沿和第二轨道沿紧密接触。

【技术特征摘要】
1.一种轨道的设计方法，所述轨道用于引导轨道车行走，所述轨道车包括底盘、设置在所述底盘一端侧的第一行走系统和设置在所述底盘另一端侧的第二行走系统，所述轨道包括用于所述第一行走系统行驶的第一轨道沿和用于所述第二行走系统行驶的第二轨道沿，其特征在于，所述轨道设计方法包括以下步骤：S1建立坐标系；S2构建轨道车的坐标系模型，并在坐标系中构建一条已知的第一轨道沿或第二轨道沿模型；S3根据轨道车上的第一行走系统在坐标系中沿第一轨道沿移动的路径换算得到所述第二轨道沿的坐标系模型，或根据轨道车上的第二行走系统在坐标系中沿第二轨道沿移动的路径换算得到所述第一轨道沿的坐标系模型，以使所述轨道车在所述轨道上行走时所述第一行走系统和第二行走系统始终分别与所述第一轨道沿和第二轨道沿紧密接触。2.根据权利要求1所述的轨道的设计方法，其特征在于，所述坐标系为平面直角坐标系，所述第一行走系统包括两个对轮，第二行走系统包括一个独轮，所述独轮至两个所述对轮的距离相同；在坐标系中构建第一轨道沿模型，所述第一轨道沿模型包括依次连接的第一直线段、45度的第一圆弧段、45度的第二圆弧段和第二直线段，所述第一直线段在第二象限内平行于X轴设置且所述第一直线段右端与Y轴相交于Pf点，所述第一圆弧段放置在第一象限内且其一侧与所述第一直线段相切于Pf点、另一侧与所述第二圆弧段相交于Pf’点；所述第二轨道沿位于所述第一轨道沿的内侧，所述第二轨道沿的坐标系模型通过以下方法换算得到：当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至Pf点之前，所述第二轨道沿的路径为平行于所述第一直线段的第三直线段，所述第三直线段至所述第一直线段之间的距离与所述独轮至两个所述对轮的连线的距离相同；当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至所述第一圆弧段、两个对轮中的后轮移动至Pf点之前，设定两个对轮中的前轮的坐标为a(xa，ya)，两个对轮中的后轮的坐标为b(xb，yb)，两个对轮中点的坐标为d(xd，yd)，所述第二轨道沿的路径c(xc，yc)为通过以下方程组确定：xa＝R*sin(t)，ya＝R*cos(t)，(xa-xb)^2+(ya-yb)^2＝D^2，yb＝R，xd＝(xa+xb)/2，yd＝(ya+yb)/2，kab＝(ya-yb)/(xa-xb)，kab*kcd＝-1，(xc-xd)^2+(yc-yd)^2＝H^2，(yc-yd)/(xc-xd)＝kcd，其中，D为a、b两点之间的距离，H为c点至直线ab的距离，R为所述第一圆弧段的半径，kab为直线ab的斜率，kcd为直线cd的斜率，t为a点至坐标系原点的直线和Y轴之间的夹角，t的取值范围为[0,max_t]，max_t通过下式确定：sin(max_t/2)*R＝D/2；当所述轨道车的两个对轮均在所述第一圆弧段上移动时，所述第二轨道沿的路径为半径为r的圆弧，r通过下式确定：(D/2)^2+(H+r)^2＝R^；所述第二圆弧段和第二直线段在坐标系内分别与所述第一圆弧段和第一直线段沿Pf’点至坐标系原点的直线对称设置，将上述计算的第二轨道沿的路径沿Pf’点至坐标系原点的直线对称即得到当所述轨道车的两个对轮在所述第二圆弧段和第二直线段上移动时的第二轨道沿的路径。3.根据权利要求1所述的轨道的设计方法，其特征在于，所述坐标系为平面直角坐标系，所述第一行走系统包括两个对轮，第二行走系统包括一个独轮，所述独轮至两个所述对轮的距离相同；在坐标系中构建第一轨道沿模型，所述第一轨道沿模型包括依次连接的第四直线段、45度的第三圆弧段、45度的第四圆弧段和第五直线段，所述第四直线段在第一象限内平行于X轴设置且所述第四直线段左端与Y轴相交于Pf点，第三圆弧段放置在第二象限内且其一侧与所述第四直线段相切于Pf点、另一侧与所述第四圆弧段相交于Pf’点；所述第二轨道沿位于所述第一轨道沿的外侧，所述第二轨道沿的坐标系模型通过以下方法换算得到：当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至Pf点之前，所述第二轨道沿的路径为平行于所述第四直线段的第六直线段，所述第六直线段至所述第四直线段之间的距离与所述独轮至两个所述对轮的连线的距离相同；当所述轨道车两个对轮中的前轮移动至所述第三圆弧段、两个对轮中的后轮移动至Pf点之前，设定两个对轮中的前轮的坐标为a(xa，ya)，两个对轮中的后轮的坐标为b(xb，yb)，两个对轮中点的坐标为d(xd，yd)，所述第二轨道沿的路径c(xc，yc)为通过以下方程组确定：xa＝-R*sin(t)ya＝R*cos(t)；(xa-xb)^2+(ya-yb)^2＝D^2yb＝Rxd＝(xa+xb)/2yd＝(ya+yb)/2kab＝(ya-yb)/(xa-xb)kab*kcd＝-1(xc-xd)^2+(yc-yd)^2＝H^2(yc-yd)/(xc-xd)＝kcd其中，D为a、b两点之间的距离，H为c点至直线ab的距离，R为所述第一圆弧段的半径，kab为直线ab的斜率，kcd为直线cd的斜率，t为a点至坐标系原点的直线和Y轴之间的夹角，t的取值范围为[0,max_t]，max_t通过下式确定：sin(max_t/2)*R＝D/2；当所述轨道车的两个对轮均在所述第一圆弧段上移动时，所述第二轨道沿的路径为半径为r的圆弧，r通过下式确定：(D/2)^2+(r-H)^2＝R^2，所述第四圆弧段和第四直线段在坐标系内分别与所述第三圆弧段和第三直线段沿Pf’点至坐标系原点的直线对称设置，将上述计算的第二轨道沿的路径沿Pf’点至坐标系原点的直线对称即得到当所述轨道车的两个对轮在所述第二圆弧段和第二直线段上移动时的第二轨道沿的路径。4.一种轨道，用于引导轨道车行驶，所述轨道车包括底盘、设置在所述底盘一端侧的第一行走系统和设置在所述底盘另一端侧的第二行走系统，所述轨道包括轨道本体以及分别设置在所述轨道本体两侧的第一轨道沿和第二轨道沿，所述第一轨道沿和第二轨道沿分别用于所述第一行走系统和第二行走系统行驶，其特征在于，所述第一轨道沿和第二轨道沿的几何形状分别与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘北川，黄邵波，邓波，王宏志，
申请(专利权)人：深圳星河智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44