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B-13-网球投掷机

指导教师:徐竹田 项目成员:孙浩铖、蒲影、陈俊、李玉茜

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项目简介

项目概述

本项目是为了设计一个投球小车,通过电机带动齿轮转动,进而带动齿条移动,齿条拖动弹簧蓄能,由凸轮组成的跳齿机构控制弹簧势能的释放,从而推动小球做具有一定初速度的平抛运动,通过调整电机的转动圈数,调整弹簧蓄能的大小,再通过计算模拟小球落地位置,将小车调整到离地上圆圈中心合适的位置;经过多次实验,得到最合适的电机转动圈数和小车离圈距离。最后,通过激光瞄准,将小车横向平移到正对圆圈中心的位置,驱动电机,完成小球发射。

项目目标

首先要确保小车的稳定性、安全性,所以要设计的小车发射平台不能太高,蓄能转置要有外壳包裹。为了弹簧能够蓄能到理想的程度,所以经测试要使用三根实验所用弹簧,以及动力足够的电机驱动。齿条锁止用凸轮机构控制;同时为了能够储存多颗球,设计带齿轮的储球筒,利用齿轮旋转挤压小球,由摩擦力控制球下落到发射筒,最后由齿条跳齿释放弹簧势能,推杆推动小球做平抛运动。总目标就是通过多次试验得到最合适的电机转动圈数和小车距圆圈距离,最终移动小车逐个实现五个圆圈的精准投掷。

项目成果

通过方案研讨、修改、确定,我们用亚克力板拼接出整个投篮小车的框架和一部分内部结构。同时我们也用弹簧通过实验得到了三根弹簧的弹力足够让网球得到理想的平抛初速度,并且验证亚克力板强度足以承受三根弹簧完全拉满状态下的拉力。通过计算、ug动画仿真,我们也得到了小球弹射所需最适距离和弹簧势能,模拟出小球通过平抛运动穿过地板上圆圈的过程。最后,我们结合线下实验和线上模拟仿真,完成了既结构简单又实用准确的平抛投篮小车设计。

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