目錄一、本作品的創新與特色簡介；
二、設計方案擬定；
三、動力與傳動方案的設計、計算與分析；
四、動作執行機構的設計、計算與分析；
五、其它設計計算與說明，設計總結；
一：本作品的創新與特色簡介；
①所有的動力來自載荷重物，所純機械結構，無碳排放；
②在轉向方面，採用內凸輪連桿機構，使得轉向的角度、時間更加精確，並輔助以有圖的可調機構，是轉向調節更加明確。
③在重物下落階段，增加了一動滑輪，使得做功行程加長，並合理的利用了扭矩。
④繞樁曲線部分的軌跡無需精確的計算出，由上圖的機構可在完成後對中間連桿進行除錯，已達到目標要求。
二：設計方案擬定；
小車的方案設計關鍵在於傳動部分與轉向部分。
①傳動部分；
傳動部分的問題在於是用什麼進行傳動，齒輪、帶輪、直接驅動等。最後結合傳動的效率、製作的難易程度，最終確定了採用二級齒輪進行傳動，如有圖所示。此方案的優點在於，以中間軸為主動軸，以小於1的傳動比帶動後輪，再以大於1的傳動比帶動凸輪軸，這樣就很好的解決了行駛路程與轉向周期間的關係，並且將傳動比控制在合理數值內。
另外，以乙個動滑輪來增加做功行程，減小瞬時扭矩，使小車前進平緩。缺點在於，採用了二級齒輪組，使得摩擦耗能增加，機械效率降低。
②轉向部分；
轉向部分在於採用什麼機構，最大的爭議在於是採用內凸輪還是外凸輪。最終確定是採用內凸輪連桿機構。原因在於採用外凸輪的話需要在連桿的回程部分提供乙個力——增加乙個彈簧；如果這樣的話，可能會因為的彈簧的彈性係數，及位置的放置問題上增加設計的難度。
而採用內凸輪的話就不存在這些問題，不過增加了整體的重量，但這可以通過將凸輪在合理的條件下將其鏤空來解決。為了使後期調整時有更大的可能性，因此在連桿部分採用了右圖的結果，如此便可以使小車的轉向更加的準確。
③材料方面；
除了前後輪採用有機玻璃之外，其餘的材料都採用鋁材。
底板：厚3mm的鋁板，300*160*3.
後輪：直徑160的有機玻璃，厚5mm。
其它採用鋁塊，加工成所需規格。
三：動力與傳動方案的設計、計算與分析；
後輪 160，前輪 40；
繞線樁：主體 20 開頭一圈 25 最後一圈 15；如下圖所示。
齒輪：m=1.25
主動輪齒輪1：z1=42
主動輪齒輪2：z2=18
後輪軸齒輪：z3=22
凸輪軸齒輪:z4=41
數學推導：
目標路程15m, 15000/500=30 即需變速30倍。
1、 動滑輪處變速為2.
2、 齒輪處 z1/z3=42/22=1.91
3、 繞線樁與後輪直徑之比 160/20=8
可得：2*1.91*8=30.55≈30
計算易得：繞線樁處繞線圈數為1000/20/3.14=15.9圈。
認為一週期的路徑長度為2186mm.
有：後輪轉動2186/160/3.14=4.3511圈，而凸輪為1圈。
傳動比：(z4/z2)*(z1/z3)=4.3505≈4.3511
即可實現週期性轉動。
四、動作執行機構的設計、計算與分析；
小車的目標軌跡如下圖所示；
如設計方案中的轉向機構分析，通過內凸輪來帶動連桿機構，最後實現推動前輪轉向。
凸輪的輪廓設計上，其前後的回程差20mm，再通過對前面的連桿機構的條件，使其達到我們所設定的路線。
並對小車用pro/e進行整體的結構**模擬。
五、其它設計計算與說明，設計總結；
① 在設計目標上，該小車的整體傳動效能是好的。由於除標準件外所有零件都是團隊加工製作，很大程度上得依賴於製作的精度。因為整體的傳動效率直接影響到小車的前進距離。
②車整體成本分析（參考網上**）：
鋁材成本： 75元。
前後輪成本： 35元
標準間成本： 50元
鋁管成本： 10元
③設計總結：
本次競賽命題要求中，以給定的能量設計三輪小車帶動給定負載進行避物執行。本方案設計中，整體分為前輪轉向，動力設計，成本分析三大部分展開設計。
前輪設計中，採用可調節的機構連線，並配以內凸輪結構乙個很好的方案，但與此同時對於製作精度的要求就更高，精度的直接影響著轉動的幅度與間隔。
動力設計方面，比較中規中矩，由於採用了二級傳動，對於機械傳動效率的要求也就更高了。在起步、行進中與停止階段，通過繞線樁的形狀，給予主動軸不同的扭矩，更好的帶動小車。
成本分析中，沒有考慮製作工具的相關成本，如果可以實現底板的一次成型，將會減少工序，增大精度要求。同時其費用也將加大。綜合成本，暫且不能確定。
該法案設計中，通過pro/e對小車進行了整體的結構**，對於設計的合理性判斷有很大的幫助。
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