无碳小车进行“8字形轨迹绕行”比赛。
无碳小车由三个车轮、平衡台、齿轮、杆子、铅锤等组成。
有一种车,不用加油不用充电,也能行驶。它的动力,来自重力。
听起来很神奇,它是不是比现在正大力发展的电动车还要绿色环保?
别不信,还真有这种车,名为“无碳小车”。这两天,有111辆无碳小车在浙江计量学院里亮相,参加比赛。
无碳小车的动力
类似手表拧发条
中国计量学院里举行的,是2012年首届浙江省大学生工程训练综合能力竞赛暨第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛预赛,全省30余所高校的270余名大学生参赛。
竞赛的主题为“无碳小车越障碍”。
这种无碳小车,不用燃料驱动,靠车上铅锤的重力作动力,无人驾驶,要求在场地上自动行驶,避开障碍物。
计量学院天健体育馆里,设置了两条长长的赛道,赛道上每隔一米就有障碍物。
由参赛大学生设计的111辆无碳小车,严阵以待。这些无碳小车外表不同,但部件设计却差不多,由车轮、平衡台、齿轮、杆子、铅锤组成。
无碳小车是如何前进的呢?竞赛仲裁长周继烈介绍,无碳小车是依靠机械重力来开动的,车体上方1千克重的铅锤挂在一根细线上,细线下面连着两个齿轮,铅锤下落能带动齿轮、驱动车轮。
“你看,铅锤缓缓下落,产生重力势能,车轮就行进了。”周继烈笑着说,解释起来可能很专业,其实在生活中这个原理用得很多,比如机械手表,它会走靠的是拧发条,推动无碳小车前行的“发条”,就是连接齿轮与铅锤的细线。
用铅锤平衡原理,无碳小车还能按照设计线路实现左右转向,连续避障。
比赛现场
无碳小车最多绕过31个障碍物
33米长的赛道,每隔一米放置着直径2厘米、高20厘米的障碍物,比赛以无碳小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。这个比赛项目被称为“走S形赛道”。
两条并列的赛道上,无碳小车要两两比拼。
来自浙江机电职业技术学院的参赛学生顾斌超和队友在第一赛道上备赛,裁判长一吹口哨,他们轻轻放开手中的小车,开始比赛。
顾斌超的小车,三个轮子不大,平衡台上架着一根铝合金制成的杆子,刚起步非常稳妥,经过了7个障碍物后,小车有点偏离中线,挂在绳上的铅锤开始晃动。在绕过第8个障碍物时,小车撞倒了障碍物,停止前进。
“我的天!一定是设置上出了问题。”顾斌超摸着脑袋,自言自语。
同时,第二赛道上,来自中国计量学院的吕科超和两个队友专注地看着小车稳步前进,他们的小车有三根支撑杆,绕过每一个障碍物都显得特别轻松,最后小车一共绕过了31个障碍物,比别的小车都要多。
“三根支撑杆会让小车比较稳定。”中国计量学院工程训练中心詹雯老师说,车子行走过程中,平衡很重要,很多小车都是因为失去平衡而撞到障碍物,想让车子平衡前进,杆子的布局、数量就很重要。
除了“走S形赛道”,还有一个比赛项目是“8字形轨迹绕行”。
这项比赛是在半张标准乒乓球台上进行的。小车要绕过相距一定距离的两个障碍,按8字形轨迹绕行,不可以撞倒障碍物,不可以掉下球台。
无碳小车开上马路
未来也许能实现
整场比赛下来,中国计量学院吕科超这队在“走S形赛道”项目中名列前茅,他们的无碳小车走了36.57米,绕过了31个障碍物。
“自从和无碳小车结缘,就爱上了这个活动,把所有课余时间都投入到竞赛题目的推敲分析、方案设计和小车制作中了。”吕科超说,为了使小车的运动轨迹接近设计路线,他们在选材方面很花心思,选择了很轻的有机玻璃,小车上的细线选用直径小、韧性大、不易断的钓鱼绳。
很多人会质疑无碳小车比赛有什么意义。周继烈说,这个比赛,综合比拼大学生机械创新设计、制造工艺、实际动手、工程管理和团队合作能力,他希望全省学习机械工程类专业的学生能把所学知识真正用在工作和生活中,如汽车设计。
“而且,现在大家都在提倡低碳环保。随着科技的发展,也许未来无碳小车也能开上马路。”周继烈说,“不过要走到那一步,关键的难题在于如何让重力循环产生作用。”