CN107531468A - 麦克纳姆轮车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其用于运输载荷的麦克纳姆轮车，‑具有多个、尤其是三个或者四个麦克纳姆轮驱动器(2)，所述麦克纳姆轮驱动器分别包括麦克纳姆轮和尤其是电动的驱动器，‑具有设计用于控制麦克纳姆轮驱动器(2)以进行全方向运行的控制器件(13)，‑具有底盘，所述底盘的重力既能够通过麦克纳姆轮(3)也能够通过车辆的除了麦克纳姆轮(3)之外附加设置的支撑器件(6)支撑在地面(U)上，其中，麦克纳姆轮(3)尤其与配属的驱动器共同借助力存储器件(4)相对于支架装置弹性地支承，以限制底盘(5)和可能需要由其承载的载荷(10)的需要通过麦克纳姆轮(3)支撑在地面(U)上的重力分量。

Description

麦克纳姆轮车

本发明涉及一种按照权利要求1所述的用于全方向机动动作的、尤其不具有机械转向装置的麦克纳姆轮车。本发明还涉及一种按照权利要求13所述的系统以及一种按照权利要求15所述的用于运行麦克纳姆轮车的方法。

麦克纳姆轮车是普遍已知的。在麦克纳姆轮中，在轮辋(亦称“轮圈”或“轮缘”)的周向上以相对于轮辋的旋转轴线成角度地、大多45°可旋转地装有多个可旋转地支承的、通常呈桶状的滚子。轮辋不与地面接触，而是只有前述滚子与地面接触。在此，滚子不具有直接的驱动器并且因此能够自由地围绕其相应的滚子旋转轴线(其相对于轮辋或者麦克纳姆轮旋转轴线成角度地延伸)旋转。而整个麦克纳姆轮可以由驱动器、通常是具有可变的旋转方向和可变的转速的电动机驱动。已知的麦克纳姆轮车通常具有四个轮，它们布置为矩形。通过相应地控制麦克纳姆轮的驱动器，可以通过单独地选择麦克纳姆轮相对于地面(车道)的旋转方向由单独的麦克纳姆轮的向量之和调节车的整体运动方向，其中，可以实现任意的车运动方向，也就是全方向的运行。麦克纳姆轮的基本原理例如在DE 2 153 019 A中描述。

由WO 2013/041310 A1描述了一种相对于迄今已知的麦克纳姆轮改进的麦克纳姆轮，其特征在于，两个分别承载可旋转的滚子的麦克纳姆轮轮辋通过减振器件相互连接，所述减振器件允许轮辋彼此减振地相互运动，由此避免迄今的麦克纳姆轮车的不受控的悬浮状态，所述悬浮状态由于轮辋旋转时每个滚子的沿着滚子移动的支撑点的转换产生。

用于全方向运行的麦克纳姆轮车、尤其是具有前述改进的麦克纳姆轮的麦克纳姆轮车证明是可行的。由于相对于传统滚动轮的较复杂的麦克纳姆轮结构，麦克纳姆轮的最大承载负荷受到严格限制，由此，麦克纳姆轮车迄今只能受限地用于承载负荷(载荷)或者用于驱动特别重的交通工具。

因此由前述现有技术出发，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种在其承载能力方面改善的麦克纳姆轮车，通过所述麦克纳姆轮车在车重较高和/或载荷较大的情况下仍能实现全方向运行。本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种系统，其包括相应改进的麦克纳姆轮车以及由其承载的载荷。此外，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于有利地运行相应改进的麦克纳姆轮车的运行方法。

所述技术问题在麦克纳姆轮车方面通过权利要求1所述的特征解决。

所述技术问题在系统方面通过权利要求13所述的特征解决并且在方法方面通过权利要求15的特征解决。

本发明的有利的扩展设计在从属权利要求中给出。在本发明的范围内包括由至少两个在说明书、权利要求书和/或附图中公开的特征的所有组合。

按照本发明方案设计的麦克纳姆轮车首先包括多个、尤其是三个或者四个麦克纳姆轮驱动器，其中，麦克纳姆轮优选限定出假想的三角形或者矩形的角地布置。尤其对于应运输相对较大的载荷和/或麦克纳姆轮车的重量相对较高而导致必须克服较大的滚动阻力的情况，可以考虑的是，设置多于三个或者四个麦克纳姆轮驱动器，它们分别包括麦克纳姆轮和尤其是电动的驱动器，其中，为了确保优化的控制优选的是，多于三个或者四个的麦克纳姆轮驱动器又组合为三个或者四个可分组地由控制器件控制的组。原则上也可以考虑的是，为麦克纳姆轮中的一个或者多个、优选所有的麦克纳姆轮配置多个驱动器，尤其是在每个轮侧上配置一个驱动器，以便提高最大可施加的扭矩。在这种情况下也优选的是，将驱动器组合为三个或者四个可由控制器件控制的组，其中，每组的驱动器优选由控制器件相同地控制。

与具体的前述设计方案无关地，每个麦克纳姆轮无论如何包括多个分布在周向上的、优选桶状的滚子，其中，滚子的滚子旋转轴相对于相应的麦克纳姆轮旋转轴或者麦克纳姆轮的轮辋旋转轴成角度地布置。麦克纳姆轮驱动器以本身已知的方式单独地或者分组地通过控制器件进行控制或者能够进行控制，以实现全方向运行，通过所述控制器件，麦克纳姆轮或者麦克纳姆轮组能够以个性化的速度和/或旋转方向旋转，其中，麦克纳姆轮车的期望的或者预设的(整体或者说合成的)运动方向由麦克纳姆轮的单独向量之和产生。以此方式，尽管优选省去了机械转向，仍可以实现每个任意的运动方向，也就是全方向的运行，并且能够实现整个麦克纳姆轮车在所述位置和/或在麦克纳姆轮车沿期望的运动方向运动时的旋转或者转向。在这方面，按照本发明的前述麦克纳姆轮车与已知的麦克纳姆轮车一致。为了实现麦克纳姆轮车的提高的承载力或者装载可能性，规定除了麦克纳姆轮，还设置固定在底盘上或者可移动地支承或者固定在底盘上的尤其是高度可调的承载元件上的支撑器件(形式不是麦克纳姆轮)，以便将麦克纳姆轮车的底盘和可能的载荷的一部分重力、尤其是主要一部分重力支撑在地面(车道)上。同时在本发明的范围内规定，限制底盘和可能的加装件和/或可能的载荷的通过麦克纳姆轮支撑在地面上的重力分量，以便由此防止麦克纳姆轮的不允许的过载。为此，麦克纳姆轮相对于底盘(平行于车辆和/或载荷的重力方向)弹性地固定在底盘上，也就是借助力存储器件固定，所述力存储器件这样设计和布置，使得只有总重力的部分重力需要由麦克纳姆轮支撑在地面上，在此，力存储器件必须沿竖直方向(也就是平行于重力方向)和/或垂直于(至少以弹簧力分量)底盘的面延伸或者由麦克纳姆轮定义的用于支撑在地面上的支撑平面地弹性地设计。在此，力存储器件优选设计为，使得弹簧行程受限，因此在支撑器件支撑在地面上时保留或者形成(沿重力方向的)剩余弹簧行程。对于支撑器件也应被弹性支承的情况(也是可选的)，力存储器件的弹簧刚性优选小于可选的、优选布置于支撑器件与底盘之间的支撑力存储器件的弹簧刚性，通过所述支撑力存储器件在必要时弹性地相对于底盘支承支撑器件。

最终实现这样的麦克纳姆轮车，其通过相应地控制麦克纳姆轮或者其驱动器能够保持其全方向的运行方式并且同时能够运输相对较大的载荷，因为由于麦克纳姆轮相对于底盘的相应的弹性支承和附加地设置支撑器件确保了，只有底盘和/或可能的载荷的部分重力分量通过麦克纳姆轮支撑在地面上，而其它的或者说剩余的重力分量、尤其是最大的重力分量能够通过支撑器件支撑在地面上。

为此，支撑器件的支撑面和麦克纳姆轮的支撑面共同处于地面上，尤其是处于共同的平面中(在理想平坦地面中)。

在此优选地，力存储器件的弹簧刚性或者弹簧力这样与底盘、可能的加装件和/或可能的载荷的重力协调适配，使得尽管通过麦克纳姆轮支撑的重力分量有限，但仍有充分的重力分量通过麦克纳姆轮支撑或者可支撑在地面上，以保证麦克纳姆轮在地面上的(充分的)牵引力，以确保进行麦克纳姆轮车的全方向运动。尤其应确保的是，牵引力足够用于将所谓的起步转矩传递到地面上或者支撑在地面上，所述起步转矩是克服车辆的滚动阻力所需的。

在此，麦克纳姆轮驱动器、底盘和支撑器件形成不可分割的单元，它们共同运行，优选对于没有载荷的情况这样运行，使得支撑器件如之后还将在有利的扩展设计的范围内阐述的那样不支撑在地面上。除了按照本发明方案设计的麦克纳姆轮车的用于承载载荷的基本适配，基于本发明也首次可行的是，构建相对较重的麦克纳姆轮车，其例如具有较重的持久的加装件，并且这些加装件的重力只部分地通过麦克纳姆轮并且另一部分通过支撑器件支撑在地面上。特别优选的是，在本发明的范围内可以实现这样的车辆类型，其中在底盘上固定有抬升器件，通过它们能够调节载荷相对于底盘的高度。这种实施形式实现了在载荷下方行驶，借助抬升器件调节载荷相对于底盘的高度，因此载荷重力的一部分通过支撑器件支撑在地面上并且只有一部分重力通过麦克纳姆轮支撑，其中，所述重力分量选择的足够用于确保麦克纳姆轮在地面上的牵引力。

在支撑器件的具体设计方案方面存在不同的可能性。在最简单的情况下，支撑器件通过麦克纳姆轮的驱动拖曳式地在地面上运动。然而特别优选的是，支撑器件为了摩擦最小化与底盘共同通过麦克纳姆轮的驱动滚动地在地面上运行地设计。在此特别优选的是，支撑器件具有可以围绕优选平行于地面延伸的旋转轴、优选360°旋转的负载轮，形式尤其为负载滚子，其可以在车辆转换方向时通过相应地控制麦克纳姆轮的驱动器围绕优选垂直于负载轮的旋转轴延伸的转向轴相对于底盘旋转。特别相宜的是，设置多个这样设计和铰接布置的负载轮，以改善负载分布。特别优选的是设置四个、限定矩形的角的负载轮。在此，至少一个负载轮优选设计为“传统的轮，不具有附加的可相对于轮旋转的滚子”，也就是不设计为麦克纳姆轮并且优选不是主动的，而是只间接地通过麦克纳姆轮驱动。优选地，至少一个负载轮也不能主动地借助转向驱动器围绕铰接轴旋转，而是只能被动地通过车辆的相应方向转换旋转，其中，也可以实现具有主动的也就是促动转向的实施形式，其根据车辆方向使负载轮围绕铰接轴被直接驱动地旋转。作为对可围绕旋转轴以及铰接轴旋转的负载轮的补充或备选也可以考虑的是，设置形式为可旋转地、尤其是布置在保持架中的滚子的支撑器件，其可以全方向地滚动并且因此随着由麦克纳姆轮驱动器预设的车辆方向运动。原则上也可以考虑的是，设置形式为可旋转的链条的支撑器件，其形式为链条车，其中，在这种情况下优选的是，设置用于使这种链条驱动器(链条在此也可以由橡胶弹性的材料制成)翻转的促动转向，以便由此调节与麦克纳姆轮的相应行驶方向有关的链条驱动器的优选定向。然而与支撑器件的具体设计方案无关地，支撑器件优选不能主动地，而是只能间接地通过麦克纳姆轮驱动器驱动。

尤其对于设计用于承载或者运输载荷的车辆业已证明有利的是，这样设计或者放置用于麦克纳姆轮的力存储器件，使得支撑器件在底盘没有载荷加载(可能还有加装件)时布置在由麦克纳姆轮定义的支撑平面上方，也就是地面上方，并且在有尺寸或者较重的载荷加载时才在同时或者自动地提高力存储器件的弹簧应力的情况下与底盘共同下降。换而言之，特别有利的实施形式是，支撑器件在麦克纳姆轮空载行驶时不接触地面，而是在施加相应的载荷时才接触地面，所述载荷同时用于使将麦克纳姆轮弹性地支承在底盘上的器件拉紧，其中，如已经阐述的那样，即使对于在由麦克纳姆轮定义的支撑平面中的支撑器件，也应保留平行于重力方向的力存储器件的剩余弹簧行程，尤其用于能够补偿地面的不平整性并且用于防止必须通过麦克纳姆轮支撑过大的负载。这是重要的，以便在地面不平整时也能确保麦克纳姆轮车的受控的全方向运行。

业已证明特别有利的是，支撑器件高度可调地布置或者固定在底盘上，使得由支撑器件形成的支撑面(所述支撑器件通过所述支承面将部分负载、也就是重力分量支撑在地面上)与地面或者由麦克纳姆轮定义的支撑平面之间的距离并且因此前述支撑面与底盘的距离是可调的，以便能够调节力存储器件在底盘装载有载荷直至支撑器件的支撑面到达地面和/或可选的支撑力存储器件相应于载荷重量被最大地拉紧时运行的弹簧行程。通过所述措施同时调节了由麦克纳姆轮支撑在地面上的最大重力。如之后还将阐述的，距离调节优选根据所测量的载荷重力进行。

如本文开头已经说明的，可以实现这样的实施形式，其中只借助力存储器件相对于底盘弹性地支承麦克纳姆轮以限制最大承载或者支撑的载荷，而不是支撑器件。备选地可以考虑，不只是相对于底盘弹性地支承麦克纳姆轮，而是附加地也借助支撑力存储器件支承支撑器件，其中，支撑力存储器件的弹簧刚性优选大于力存储器件的弹簧刚性，以便由此确保只有部分重力通过麦克纳姆轮支撑或者可以支撑在地面上。

特别适宜的是，力存储器件设计为，使得即使对于通过载荷加载的麦克纳姆轮车，仍保留力存储器件的平行于重力方向的剩余弹簧行程，以确保剩余弹簧能力。换而言之优选的是，理论上在到达止挡之前最大可经过的平行于重力方向的弹簧行程、也就是相应的弹簧行程分量长于支撑器件的支撑面与地面或者与由麦克纳姆轮定义的支撑平面在未装载状态下的距离和/或长于可选的支撑力存储器件平行于前述重力方向的最大弹簧行程。

为了在不同的载荷下确保麦克纳姆轮驱动器或者麦克纳姆轮在地面上的足够牵引力，业已证明有利的是，用于调节力存储器件的预紧和/或力存储器件在弹簧力提高时直至支撑器件处于地面上或者达到由麦克纳姆轮定义的支撑平面和/或直至可选的支撑力存储器件相应于载荷最大地拉紧时能够经过的最大弹簧行程的器件是可调节的，并且因此最大可由麦克纳姆轮支撑在地面上的重力分量也是可调节的。在此可以指的是手动地或者优选借助促动器件、尤其是电动驱动器驱动的器件以调节预紧和/或弹簧行程。力存储器件的前述弹簧行程例如可以通过改变支撑器件的支承面与地面或者底盘的距离进行调节，通过相应地将支撑器件布置为可相对于底盘调节高度。对于支撑器件通过相应的支撑力存储器件相对于底盘弹性支承的情况，作为对前述用于调节力存储器件的预紧的器件的补充或备选，可以设置用于调节支撑器件在车辆上的预紧的(手动或者被促动的)器件。

特别相宜的是，如提到的那样，力存储器件或者可能的支撑器件的预紧和/或力存储器件的(最大)弹簧行程(尤其是支撑器件的支撑面与麦克纳姆轮支撑平面或者与地面的距离)可以根据载荷重力进行调节，其中特别优选的是，调节可以自动化地、也就是通过促动器件进行。业已证明特别相宜的是，相应的重力可以借助麦克纳姆轮车的测量器件确定。麦克纳姆轮车具有重力测量器件，其这样设计和布置，使得载荷的重力或者可通过支撑器件或者至少一个麦克纳姆轮支撑在地面上的载荷重力分量是可测量的，其中，所述测量器件(力测量器件)信号传导地与用于控制前述促动器件的相应控制器件相连，其中，控制器件根据测量器件的传感器信号、也就是根据载荷重量(或者重力分量)改变或者说调节用于调节力存储器件的预紧和/或前述弹簧行程和/或可能的支撑力存储器件的预紧的促动器件，以便一方面限制麦克纳姆轮的负载，并且另一方面确保足够的牵引力，尤其用于克服麦克纳姆轮车的滚动阻力。

对于将麦克纳姆轮车设计为负载车辆(其适合并且确定用于容纳或者运输载荷)的优选情况，业已证明有利的是，在底盘上布置有尤其是可倾斜的装载装置，优选是用于容纳载荷的装载槽。

作为补充或备选，可以在底盘上设置抬升器件(距离改变器件)，用于相对地调节载荷相对于底盘的高度(距离调节)，其中，在麦克纳姆轮车的优选设计方案中，其具有在没有载荷加载时从地面上抬升或者相间隔的支撑器件，所述抬升器件使底盘朝向地面运动并且在此拉紧麦克纳姆轮的力存储器件，直至支撑器件到达地面和/或可选的支撑力存储器件拉紧。换而言之，抬升器件设计用于相对于底盘调节抬升或支承或运输面。抬升器件优选地包括叉，尤其是形式为铲车或者抬升平台的抬升叉，其中，抬升叉或者抬升平台形成或者定义用于容纳负载的抬升器件的前述支承或者运输面。优选地，用于装载载荷的支承或者运输面平行于由麦克纳姆轮定义的支撑面定向或者布置。

在用于尤其与相应驱动器(尤其是分别一个电动机)共同地弹性支承麦克纳姆轮的力存储器件的具体设计方案方面存在不同可能性。在最简单的情况下，力存储器件(弹簧器件)设计为经典的弹簧，例如压力弹簧，如螺旋弹簧和/或扭转弹簧；力存储器件也可以具有不同构造的弹簧的组合。优选地，这些弹簧由金属制成和/或由于其几何形状弹性地设计。同样可以考虑的是，力存储器件包括气压弹簧或者液压弹簧或者由机械弹簧、气压弹簧和/或液压弹簧构成的组合。也可以考虑的是，只或者附加地基于材料选择(例如弹性体材料)设置弹性的或者存储力的力存储器件。重要的是，力存储器件这样设计和布置，使得所述力存储器件对于支撑在地面上的支撑器件用于限制由麦克纳姆轮支撑的重力，也就是用于力缓冲。

特别优选的是，麦克纳姆轮，尤其是与其驱动器共同地，也就是麦克纳姆轮驱动器通过弹性支承的支撑臂布置在底盘上或者相对于其弹性支承地布置，其中，支撑臂可翻转地固定在底盘上，使得力存储器件的弹簧应力通过支撑臂的翻转改变。特别优选的是这种实施形式，其中，用于调节力存储器件预紧的翻转角可以手动地或者借助促动器件改变，以改变需要由麦克纳姆轮承载的重力或者重力分量。在此，业已证明特别有利的是，力存储器件包括扭转弹簧，其可通过支撑臂的翻转拉紧。

为了确保最佳的地面接触并且为了避免由现有技术已知的悬浮状态，业已证明有利的是，如由WO 2013/041310已知的麦克纳姆轮包括两个轮辋，它们分别在其周向上承载可旋转地布置的滚子，其中，轮辋通过减振器件相互连接，所述减振器件允许轮辋受限地相对运动，尤其是沿周向和/或垂直于麦克纳姆轮旋转轴和/或垂直于轮辋的轮辋旋转轴和/或彼此倾斜角度地相对运动。麦克纳姆轮优选如前述国际专利申请描述的那样设计。

本发明也涉及一种系统，其包括按照本发明方案设计的麦克纳姆轮车以及由其承载的(可再取下或者移除的)载荷，其中，载荷的重力部分地通过麦克纳姆轮并且部分地通过支撑器件支撑在地面上。此外，本发明涉及一种用于运行按照本发明的方案设计的麦克纳姆轮车的方法。所述方法的核心在于，底盘的和/或麦克纳姆轮的载荷的重力的一部分和重力的另一部分通过支撑器件支撑在地面上。在此优选的是，通过麦克纳姆轮支撑的重力根据测量的载荷重力进行调节。尤其通过相应地适配力存储器件的预紧和/或力存储器件的弹簧行程、尤其是直至支撑器件到达地面和/或直至可选的支撑力存储器件到达由载荷引起的最大弹簧应力时力存储器件必须经过的最大弹簧行程。

本发明的其它优点、特征和细节由以下根据附图对优选实施例的描述得出。在附图中：

图1a示出按照本发明方案设计的用于承载负载的麦克纳姆轮车在不具有载荷时的情形；

图1b示出按照图1a的麦克纳姆轮车装上载荷时的情形；

图2示出按照本发明方案设计的麦克纳姆轮车的实施形式的从下方观察的视图；

图3以强烈示意性的侧视图示出麦克纳姆轮车的备选实施形式；

图4示出按照本发明方案设计的麦克纳姆轮车的备选实施形式的强烈示意性的视图，其具有布置在底盘上的抬升器件，在此示例性地包括升降叉架；并且

图5同样示出麦克纳姆轮车的强烈示意性的备选实施形式。

在附图中相同的元件和具有相同功能的元件以相同的附图标记表示。

在图1a和图1b中示出按照本发明方案设计的麦克纳姆轮车1的基本原理。所述麦克纳姆轮车总共包括四个麦克纳姆轮驱动器2，它们限定出假想的矩形的角，并且其中在侧视图中只能看到两个沿车辆1的纵向相间隔的驱动器。另外两个麦克纳姆轮驱动器处于附图平面之后。每个麦克纳姆轮驱动器2包括具有未示出的布置在其上的电动驱动器的麦克纳姆轮3。所有的驱动器2以本身已知的方式与未显示的用于单独驱动麦克纳姆轮3的控制器件相连，以确保全方向的运行。

可以看出，麦克纳姆轮3通过力存储器件4相对于底盘5弹性地支承，底盘5承载麦克纳姆轮3及其驱动器。力存储器件4只示例性地在简化视图的范围内呈现为螺旋弹簧。当然其它的弹性支承也是可行的，重要的是，至少一个垂直于地面U定向的弹簧力分量作用在底盘5与麦克纳姆轮3之间。

除了麦克纳姆轮3，底盘5承载与之固定相连的支撑器件6，在此形式为分别围绕旋转轴7以及围绕垂直于旋转轴定向的铰接轴8可旋转地支承的负载轮。

支撑器件6既不能围绕旋转轴7也不能围绕铰接轴8借助单独的驱动器直接驱动，而是根据麦克纳姆轮车1基于麦克纳姆轮3的驱动器进行的移动围绕旋转轴和铰接轴旋转或者翻转。

在图1a中示出不具有载荷的状态。在所示实施例中，基本上由底盘5产生的重力通过力存储器件4作用在麦克纳姆轮3上，因此麦克纳姆轮3在所示状态中将总重力支撑在地面上。由支撑器件6，更确切地说由负载轮构成的支撑面9(与地面的额定接触面)与地面U相间隔。

图1b示出按照图1a的麦克纳姆轮车1装上载荷(负载)10的情形。所述载荷具有XNm的重力F。由于载荷10或者由于其重力F，力存储器件4由于经过弹簧行程而拉紧，在所述弹簧行程中，具有载荷10的底盘5克服力存储器件4的弹簧力沿重力方向自动地向下移动，直至支撑器件6以其支撑面9支撑在地面上。力存储器件保留有较小的剩余弹簧行程，以补偿地面U的不平整性(剩余弹簧能力)。通过相应地选择力存储器件4和保留的剩余弹簧行程或者剩余弹簧能力，限制了需要通过麦克纳姆轮3支撑的重力。换而言之，只有载荷10的一部分重力通过麦克纳姆轮并且另一部分通过支撑器件支撑在地面上。力存储器件4这样选择，使得相对于载荷10或者相应的总重力形成麦克纳姆轮3在地面U上的足够牵引力，以便麦克纳姆轮车(全方向地)运动。

特别优选的是这种实施形式，其中，力存储器件4的预紧尤其可以根据待装载的载荷10调节和/或可选的在此未示出的支撑力存储器件的预紧可以根据待装载的载荷10调节，支撑器件6在需要时可以通过所述预紧相对于底盘5弹性地支承。同样可以考虑的是，调节在按照图1a的不具有负载的状态中的支撑面相对于地面的距离，以调节弹簧的弹簧行程并且由此调节剩余弹簧行程。

特别优选的是，至少一个前述调节根据载荷10的待确定的重力或者待确定的重力分量进行。为此，例如可以如图1所示地设置测量器件(力测量器件)11，例如在底盘5上设置测量器件，通过所述测量器件可以确定载荷的重力。根据备选地也能在麦克纳姆轮车1外部确定的重力，手动地或者通过促动器件进行前述调节之一，其中特别优选的是，所述调节自动地根据测量器件11的传感器信号通过借助控制器件相应地控制促动器件进行。

图2示出从下方观察的麦克纳姆轮车1的可能的实施形式，其按照本发明的方案设计。可以看出四个限定出假想的矩形的角的麦克纳姆轮驱动器2，它们分别包括麦克纳姆轮3，所述麦克纳姆轮可以分别借助驱动器、在此分别是电动驱动器12驱动，以确保全方向的运行。驱动器12在此由控制器件13沿单独的方向和/或以单独的速度驱动。

每个麦克纳姆轮包括多个分布在轮周向上的、优选桶状的滚子，其滚子旋转轴与麦克纳姆轮旋转轴成角度地布置，其中，两个相邻的麦克纳姆轮的麦克纳姆轮旋转轴优选对齐并且两个麦克纳姆轮对的麦克纳姆轮旋转轴相互平行地定向。

可以看出底盘5，麦克纳姆轮驱动器2相对于底盘5弹性地支承。此外，底盘5带有支撑器件6，以承载负荷。

图3强烈示意性地示出麦克纳姆轮车1的优选实施形式。麦克纳姆轮驱动器2通过支撑臂14可翻转地铰接在底盘5上。支撑臂14分别配有形式为扭转弹簧的力存储器件4，其中，扭转弹簧优选可以通过单独的、未显示的驱动器预紧，以改变力存储器件的预紧。当然作为对扭转弹簧的补充或者备选，也可以使用设计不同的弹簧，例如气压弹簧或者螺旋弹簧。

在此也可以看出，除了麦克纳姆轮3，设有支撑器件6，通过所述支撑器件可以将待承载的载荷的一部分支撑在地面上。

图4以强烈示意性的视图示出麦克纳姆轮车1，所述麦克纳姆轮车的基本结构与按照图1a至图2的实施例一致。在底盘5上具有抬升器件15(距离改变器件)，用于改变由抬升器件15定义的用于待运输负载的支承面17与底盘5之间的距离。在具体实施例中，抬升器件15包括升降叉架16，所述升降叉架可以通过适当的、例如电动的驱动器相对于底盘5调节高度地布置。

作为补充或备选，可以实现备选的抬升器件15，例如形式为可通过活塞气缸装置、蜗杆传动装置或者剪叉式铰接驱动器或者类似驱动器调节高度的平台。驱动器优选包括发动机，尤其是电动机。

图5示出麦克纳姆轮车1的备选实施形式，其具有麦克纳姆轮驱动器2以及支撑器件6，所述支撑器件在没有载荷加载时与按照图1a和1b的实施例类似地从地面上抬高。支撑器件6包括可旋转并且可转向地布置的滚子，所述滚子固定在底盘5的高度可调的底盘区段上，所述底盘区段在所示实施例中称为承载元件18，所述承载元件也高度可调地固定在底盘5上。换而言之，支撑器件6高度可调地固定在底盘5上。承载元件18通过弹簧元件19支撑在底盘5上并且用于容纳载荷。在此，弹簧元件19的弹簧刚性小于力存储器件4的弹簧刚性，由此使承载元件18在负载加载时下降，直至支撑器件6或者其支撑面到达地面，其中在这种状态下确保了力存储器件4的剩余弹簧行程，因此只有部分重力通过麦克纳姆轮3支撑在地面上。

附图标记清单

1 麦克纳姆轮车

2 麦克纳姆轮驱动器

3 麦克纳姆轮

4 力存储器件

5 底盘

6 支撑器件

7 旋转轴ZDR-P-

8 铰接轴

9 支撑面

10 载荷

11 测量器件

12 麦克纳姆轮驱动器的驱动器

13 控制器件

14 支撑臂

15 抬升器件

16 升降叉架

17 支承面

18 支承元件

19 弹簧元件

U 地面

Claims (16)

1.一种尤其用于运输载荷的麦克纳姆轮车(1)，

-具有多个、尤其是三个或者四个麦克纳姆轮驱动器(2)，所述麦克纳姆轮驱动器分别包括至少一个麦克纳姆轮和至少一个尤其是电动的驱动器，

-具有设计用于控制麦克纳姆轮驱动器(2)以进行全方向运行的控制器件(13)，

-具有底盘，所述底盘的重力既能够通过麦克纳姆轮(3)也能够通过车辆的除了麦克纳姆轮(3)之外附加设置的支撑器件(6)支撑在地面(U)上，

其中，麦克纳姆轮(3)尤其与配属的驱动器共同借助力存储器件(4)相对于底盘弹性地支承，以限制底盘(5)和可能需要由其承载的载荷(10)的、需要通过麦克纳姆轮(3)支撑在地面(U)上的重力分量。

2.按权利要求1所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

所述支撑器件(6)具有至少一个在车辆行驶时能围绕旋转轴线(7)旋转的负载轮，所述负载轮在车辆转换方向时能够围绕铰接轴旋转和/或所述支撑器件(6)具有可旋转地布置的用于支撑在地面(U)上的球体。

3.按权利要求1或2所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

所述力存储器件(4)设计和布置为，使得支撑器件(6)在底盘(5)没有载荷(10)加载时布置在由麦克纳姆轮(3)定义的支撑平面上方并且在有载荷(10)加载时在力存储器件(4)的弹簧应力提高的同时、尤其与底盘(5)共同地朝地面(U)的方向下降。

4.按权利要求3所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

由支撑器件(6)形成的支撑面与由麦克纳姆轮(3)定义的支撑平面之间的距离是可调的。

5.按权利要求3或4所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

所述力存储器件(4)的平行于底盘(5)的移动方向的最大弹簧行程分量在有载荷(10)加载时、没有载荷(10)加载时大于支撑器件(6)的支撑面与由麦克纳姆轮(3)定义的支撑平面之间沿相同方向测量的距离。

6.按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

所述支撑器件(6)相对于底盘(5)非弹性地支承，或者这样通过支撑力存储器件相对于底盘(5)弹性地支承，使得支撑力存储器件的弹簧钢性大于力存储器件(4)的弹簧钢性。

7.按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

力存储器件(4)的预紧和/或力存储器件的弹簧行程能够手动地或者借助促动器件调节，以便调节由麦克纳姆轮(3)在地面上最大需要支撑的重力分量。

8.按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

所述麦克纳姆轮车(1)具有用于确定底盘(5)和/或载荷(10)的重力分量或者重力的测量器件(11)，并且所述测量器件(11)信号传导地与用于控制促动器件的控制器件(13)相连，以便根据测量器件(11)的传感器信号调节力存储器件(4)的预紧和/或弹簧行程。

9.按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

在底盘(5)上布置有尤其是可倾斜的、用于容纳载荷(10)的装载装置，优选是装载槽。

10.按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

在底盘(5)上布置有能借助优选包括活塞气缸驱动器和/或剪叉式铰接驱动器的促动器驱动的抬升器件(15)，其尤其具有升降叉架(16)或者升降平台，以便相对于底盘(5)抬升载荷(10)。

11.按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

麦克纳姆轮(3)尤其是与驱动器共同地通过尤其借助扭转弹簧弹性地支承并且能翻转的支撑臂(14)这样布置在底盘(5)上，使得通过所述支撑臂(14)的翻转改变力存储器件(4)的弹簧应力和/或通过尤其借助促动器件或者手动地主动调节支撑臂(14)的翻转角能够调节力存储器件(4)的弹簧预应力。

12.按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车，

其特征在于，

麦克纳姆轮(3)具有多个轮辋，所述轮辋具有分别分布在其周向上的、能够相对于相应的轮辋可旋转地支承的滚子，并且至少两个相邻的轮辋通过减振器件相互连接，所述减振器件设计为允许轮辋沿周向和/或垂直于麦克纳姆轮旋转轴和/或垂直于轮辋的轮辋旋转轴和/或彼此倾斜角度地做被减振的、有限的相对运动。

13.一种系统，包括按前述权利要求之一所述的麦克纳姆轮车(1)和由所述麦克纳姆轮车承载的载荷(10)，其中，载荷(10)的重力部分地通过麦克纳姆轮(3)并且部分地通过支撑器件(6)支撑在地面(U)上。

14.按权利要求13所述的系统，

其特征在于，

所述力存储器件(4)在装上载荷(10)时能够被压缩一段剩余弹簧行程，尤其用于补偿地面(U)的不平整性。

15.一种用于运行按权利要求1至12之一所述的麦克纳姆轮车的方法，

其特征在于，

底盘(5)和/或可能的载荷(10)的一部分重力通过麦克纳姆轮(3)并且另一部分重力通过支撑器件(6)支撑在地面(U)上。

16.按权利要求15所述的方法，

其特征在于，

测量尤其是在麦克纳姆轮车(1)上的载荷(10)的重力，并且根据所测量的重力调节力存储器件(4)的预紧和/或力存储器件(4)的弹簧行程。