1、 F-1 电动车跷跷板电动车跷跷板(F F 题)题) 【本科组】【本科组】 一、一、任务任务 设计并制作一个电动车跷跷板,在跷跷板起始端 A 一侧装有可移动的配重。配重的 位置可以在从始端开始的 200mm600mm 范围内调整,调整步长不大于 50mm;配重可拆 卸。电动车从起始端 A 出发,可以自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡 状态示意图分别如图 1 和图 2 所示。 二、要求二、要求 1. .基本要求基本要求 在不加配重的情况下,电动车完成以下运动: (1)电动车从起始端 A 出发,在 30 秒钟内行驶到中心点 C 附近; (2)60 秒钟之内,电动车在中心点 C 附近使跷
2、跷板处于平衡状态,保持平衡 5 秒 钟,并给出明显的平衡指示; 90 1600mm A B 配重物体 C 200mm 400mm 图1 起始状态示意图 90 800mm AB 70mm 图2 平衡状态示意图 C dA dB F-2 (3)电动车从(2)中的平衡点出发,30 秒钟内行驶到跷跷板末端 B 处(车头距跷 跷板末端 B 不大于 50mm) ; (4)电动车在 B 点停止 5 秒后,1 分钟内倒退回起始端 A,完成整个行程; (5)在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并分阶段实时显示电动车行驶所 用的时间。 2 2. .发挥部分发挥部分 将配重固定在可调整范围内任一指定位置,电动车完
3、成以下运动: (1) 将电动车放置在地面距离跷跷板起始端 A 点 300mm 以外、 90扇形区域内某 一指定位置(车头朝向跷跷板) ,电动车能够自动驶上跷跷板,如图 3 所示: (2)电动车在跷跷板上取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡 5 秒钟以上; (3)将另一块质量为电动车质量 1020的块状配重放置在 A 至 C 间指定的位 置,电动车能够重新取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡 5 秒钟以上; (4)电动车在 3 分钟之内完成(1)(3)全过程。 (5)其他。 三、说明三、说明 (1)跷跷板长 1600mm、宽 300mm,为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。 (2)跷跷板中心
4、固定在直径不大于 50mm 的半圆轴上,轴两端支撑在支架上,并保 证与支架圆滑接触,能灵活转动。 (3)测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。 (4)允许在跷跷板和地面上采取引导措施,但不得影响跷跷板面和地面平整。 (5)电动车(含加在车体上的其它装置)外形尺寸规定为:长300mm,宽200mm。 (6)平衡的定义为 A、B 两端与地面的距离差 d=dA-dB不大于 40mm。 (7)整个行程约为 1600mm 减去车长。 (8)测试过程中不允许人为控制电动车运动。 (9)基本要求(2)不能完成时,可以跳过,但不能得分;发挥部分(1)不能完成 时,可以直接从(2)项开始,但是(1)项不得分。 3
5、00mm 90 300mm 图3 自动驶上跷跷板示意图 电动车 A B F-3 四四、评分标准、评分标准 设计设计 报告报告 项项 目目 主要内容主要内容 分数分数 系统方案 实现方法 方案论证 系统设计 结构框图 12 理论分析与计算 测量与控制方法 理论计算 13 电路与程序设计 检测与驱动电路设计 总体电路图 软件设计与工作流程图 12 结果分析 创新发挥 结果分析 8 设计报告结构 及规范性 摘要 设计报告结构 图表的规范性 5 总分总分 50 基本基本 要求要求 实际制作完成情况 50 发挥发挥 部分部分 完成第(1)项 10 完成第(2)项 15 完成第(3)项 10 完成第(4)项 5 其他 10 总总分分 50