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Monday, March 11, 2019

Bump and Go Car

數十年前的玩具設計師用純機械方式己可做到玩具車碰上障礙物後能自動轉向的效果,結構簡單又低成本,以下就看看原理是如何做到:


用一個馬達提供動力,可接上齒輪使其扭矩加大。


做一個支架來安裝錐齒輪,然後再把動力傳到車輪。




原理是這樣:沒有障礙物時,動力傳到車輪,車就向前行。遇到障礙物時,車輪不能動就迫使支架整體迴轉,直至轉到沒有障礙物方向時,車輪又可行了,車就朝沒有障礙物的方向走開。



這跟前一篇Never Fall Bumper Car 都是很聰明的設計,這次就用上了有㸃像差速器(Differential Gear)的原理,就是某種動作有優先,當優先動作不行時就變成次級動作,就像能作出一些反應似的。

Thursday, February 07, 2019

不會跌出檯邊的車

想起很久以前玩過一種上鏈的玩具車,它神奇地走到檯邊時不會掉下,馬上自動轉彎,經過一番研究後組裝了以下的Never Fall Bumper Car (以下簡稱Bumper car):


Bump Car 外觀:



原理是這樣的:
組裝一部用馬達驅動的車,其中一個車輪由馬達經齒輪驅動,車能向前行就靠這輪的動力


另一個輪接到差速器,直向前行的時候整個差速器旋轉,右輪帶動左輪一起轉,轉彎時左右輪的速度不一樣,用差速器就可使左輪慢些,停止,甚至反方向轉。


由車底看


第三個輪就跟之前兩個成90度(以下稱「90度輪」),當前輪越過檯邊時就靠它起轉彎作用。這車輪是由同一馬達經錐齒輪推動,轉速跟上述的後右輪一樣。下圖由車底方向看:


注意這個90度輪要比後輪高一點,即在桌面上行走時它應離開桌面一點。當車行走時它一直離地空轉。



前輪其實是一對Lego Cone 4x4x2,當前輪越過檯邊時需要那斜面使它容易返回檯上。還有那穿著的Axle是可以有點擺動的。


車越過檯邊時能自動轉彎是全憑前輪跟90度輪的配合,當車未過檯邊時,前輪和後輪跟檯面接觸,90度輪跟檯面離開一點,車就一直向前行。


當車越過檯邊時,前輸向下跌,90度輪跟檯面接觸,使車馬上向左轉。


當前輪因車轉彎開始返回檯面時,左前輪先上檯面,使整組前輪的懸掛傾斜,左輪上了檯面後90度輪依然跟檯面有接觸。這情況持續直至前右輪上了檯面為止。




車身轉了多少角度右輪才上檯面是重要的,轉得不夠的話會「上檯失敗」導致整架車掉下的。我發現前輪跟90度輪接近些,兩個前輪離開多一些都有幫助。目前的距離及輪距都是試出來的,LEGO可用的Cone欵式只有兩種,暫時只找到這個設計可達至不跌的效果。


因手上沒有那上鏈的玩具車,只能從Youtube參考,要鳴謝以下xUmp視頻提供參考資料: