【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及行驶设备领域，特别涉及一种单动力转向无碳小车及其行驶计算方法。
技术介绍
1、碳达峰碳中和是实现高质量发展的必由之路。加快新能源开发利用，倡导低碳生活，减少环境污染、改善空气质量和减少碳排放是应对全球变暖的必然选择。太阳能作为最常见的新能源，其可以被广泛应用。太阳能小车就是一种很好的应用方式。它将太阳能转化为电能，利用电能驱动小车以既定轨迹运行，实现了一定意义上的无碳。传统的无碳小车，以中国专利文献cn110496401a记载的“利用凸轮进行可变距行走路线的小车及凸轮推导方法”为例，具有以下缺点：1、势能占用空间大，因此在现实生活中不易实现对动能的转换；2、利用三级传动减速装置，同时利用凸轮和微调结构进行转向，传动装置和转向结构过于复杂；3、重物落下即启动不稳定，从而车身容易晃动。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单动力转向无碳小车及其行驶计算方法，通过单动力即可实现小车行进以及转向。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种单动力转向无碳小车，包括底板，所述底板前端的两侧分别设有第一车轮和第二车轮，底板上侧设有轴承支座，转轴通过轴承转动在轴承支座上，第一车轮和第二车轮安装在转轴的两端，转轴通过驱动机构驱动，第一车轮的一侧设有棘轮，底板上侧设有棘爪架，棘爪架上设有棘爪轴，棘爪转动安装在棘爪轴上，棘爪搭设在棘轮外侧与棘轮配合，底板后端底部设有支撑牛眼轮。
3、优选的方案中，所述驱动机构包括步进电机，步进电
4、优选的方案中，所述底板上侧设有对步进电机进行支撑的电机支架。
5、优选的方案中，所述棘爪架靠近棘爪的一侧顶部设有限位凸起，限位凸起设置在棘爪下方。
6、优选的方案中，所述转轴两端设有连接法兰，第一车轮、第二车轮和棘轮通过螺栓与对应的连接法兰连接。
7、优选的方案中，所示底板上设有供第一车轮和第二车轮穿过的车轮孔。
8、本专利技术还提供一种单动力转向无碳小车的行驶计算方法，包括如下步骤：
9、步骤一、将小车数学模型化：
10、令小车的第一车轮和第二车轮的两轮间距为d；
11、第一车轮和第二车轮的直径为d；
12、目标坐标总点数为n，其中n>＝2；
13、转折点总数为m，其中m＝n-2；
14、目标坐标点设为(x[i],y[i])，其中i＝0,1,2…n；
15、目标坐标点中，(x[i],y[i])(i＝1,2,3…(n-1))为转折点；
16、小车所走的直行距离为数组len1[j]，其中j＝0,1,2…(n-1)；
17、小车转弯时所走的距离为数组len2[j]，其中j＝0,1,2…(n-1)；
18、步进电机的基本步距角为β；
19、步进电机在小车直线行驶需要走的步数为steps1[k]，其中k＝0,1,2…(n-1)；
20、步进电机在小车转弯时需要走的步数为steps2[k]，其中k＝0,1,2…(n-2)；
21、相邻两路径构成的夹角度数为数组θ1[a]；
22、小车实际转向的角度为数组θ2[a]；
23、加入补偿后小车在每一点需要转弯的角度为数组θ3[a]；
24、步骤二、根据小车数学模型化，列出小车所走的直行距离为数组len1[j]的表达式如下：
25、
26、步骤三、得到小车所要直线行使的距离后，转化为步进电机在小车直线行驶时所要走的步数steps1[k]：
27、steps1[k]＝len1[j]×360÷β÷∏÷d；
28、步骤四、根据路线坐标化，计算θ1[a]：
29、1)当x[i+1]-x[i]>＝0且y[i+1]-y[i]>＝0，则：
30、θ1[a]＝180*arctan((y[i+1]-y[i])/(x[i+1]-x[i]))/π；
31、2)当x[i+1]-x[i]<0且y[i+1]-y[i]>＝0，则：
32、θ1[a]＝180+180*arctan((y[i+1]-y[i])/(x[i+1]-x[i]))/π；
33、3)当(x[i+1]-x[i]<0且y[i+1]-y[i]<0)，则：
34、θ1[a]＝180+180*arctan((y[i+1]-y[i])/(x[i+1]-x[i]))/π；
35、4)(x[i+1]-x[i]>＝0且y[i+1]-y[i])<0)，则：
36、θ1[a]＝360+180*arctan((y[i+1]-y[i]))/(x[i+1]-x[i]))/π；
37、步骤五、根据路径判断，最终得出理论转向角θ2[a]的公式为：
38、若θ1[a+1]>θ1[a])，则θ2[a]＝360-abs(θ1[a+1]-θ1[a])，否则θ2[a]＝abs(θ1[a+1]-θ1[a])；
39、步骤六、为使小车行使更加精确，通过给θ2[a]加入补偿，得到θ3[a]，通过角度和距离的关系有：len2[j]＝θ3[a]×2×π×d÷360；
40、步骤七、根据小车转弯时所走的距离，得到步进电机在小车转弯时需要走的步数steps2[k]的表达式：steps2[k]＝len2[j]×360÷β÷π÷d。
41、本专利技术提供的一种单动力转向无碳小车及其行驶计算方法，具有以下有益效果：
42、1、采用单侧车轮设置棘轮和棘爪，当车轮反向转动时，利用棘爪和棘轮的配合，卡住一侧的车轮使其不能转动，从而实现只能单侧转轮转动，实现来小车转向的效果。
43、2、该小车的动力机构简单，能够实现直线行驶以及转向，操作简单。
44、3、通过设置的行驶计算方法，根据转向点坐标设定来推导小车路线的方法，根据提供的坐标来推导出小车直行的距离和转弯的角度，从而攻克了传统的技术难题。
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1.一种单动力转向无碳小车，包括底板，其特征在于，所述底板前端的两侧分别设有第一车轮和第二车轮，底板上侧设有轴承支座，转轴通过轴承转动在轴承支座上，第一车轮和第二车轮安装在转轴的两端，转轴通过驱动机构驱动，第一车轮的一侧设有棘轮，底板上侧设有棘爪架，棘爪架上设有棘爪轴，棘爪转动安装在棘爪轴上，棘爪搭设在棘轮外侧与棘轮配合，底板后端底部设有支撑牛眼轮。
2.根据权利要求1所述的一种单动力转向无碳小车，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机，步进电机的输出轴设有主动齿轮，转轴上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种单动力转向无碳小车，其特征在于，所述底板上侧设有对步进电机进行支撑的电机支架。
4.根据权利要求1所述的一种单动力转向无碳小车，其特征在于，所述棘爪架靠近棘爪的一侧顶部设有限位凸起，限位凸起设置在棘爪下方。
5.根据权利要求1所述的一种单动力转向无碳小车，其特征在于，所述转轴两端设有连接法兰，第一车轮、第二车轮和棘轮通过螺栓与对应的连接法兰连接。
6.根据权利要求1所述的一种单动力转向无碳小车，
7.一种单动力转向无碳小车的行驶计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种单动力转向无碳小车，包括底板，其特征在于，所述底板前端的两侧分别设有第一车轮和第二车轮，底板上侧设有轴承支座，转轴通过轴承转动在轴承支座上，第一车轮和第二车轮安装在转轴的两端，转轴通过驱动机构驱动，第一车轮的一侧设有棘轮，底板上侧设有棘爪架，棘爪架上设有棘爪轴，棘爪转动安装在棘爪轴上，棘爪搭设在棘轮外侧与棘轮配合，底板后端底部设有支撑牛眼轮。
2.根据权利要求1所述的一种单动力转向无碳小车，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机，步进电机的输出轴设有主动齿轮，转轴上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种单动力转...
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