附件：
竞赛命题及设计要求
一、命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车
二、设计要求：设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换来的。给定重力势能为4焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。图1为小车示意图。
图1 无碳小车示意图
要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得，不可使用任何其他的能量来源。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距（0.9米—1.1米）障碍物的竞赛场地。
1 要求小车为三轮结构，具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
设计阶段各团队按要求提供竞赛项目1或竞赛项目2的方案，也可以各提供一种方案参加评审。
竞赛项目1：
竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆放，间距为0.9米—1.1米。以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。见图2。
图2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图
竞赛项目2：
小车在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，绕相距一定距离的两个障碍沿8字形轨迹绕行，绕行时不可以撞倒障碍物，不可以掉下球台。障碍物为直径20mm、长200mm的2个圆棒，相距一定距离（不少于0.3米）放置在半张标准乒乓球台的中线上，以
2 小车完成8字绕行圈数的多少来综合评定成绩。见图3。
图3 竞赛项目二所用乒乓球台及障碍设置图
设计阶段参赛者参赛时，需要提交关于作品：①设计说明书；②加工工艺方案；③成本分析方案报告。
进入实作阶段的要求另行通知。
