CN207207654U - 一种麦克纳姆轮浮动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种麦克纳姆轮浮动装置，包括麦克纳姆轮和位于麦克纳姆轮径向上方的基板，基板一侧的下表面固定设置有轴承座，麦克纳姆轮的轮毂上固定连接有驱动单元，麦克纳姆轮的轴向两侧分别对应配合连接有第一支承轴承和第二支承轴承，第一支承轴承和第二支承轴承分别配合连接有内连接件和外连接件，内连接件和外连接件共同固定连接有心轴，轴承座内安装有回转轴承，心轴穿过回转轴承。解决了现有技术中存在的麦克纳姆车轮出现离地、振动及侧倾问题。

Description

一种麦克纳姆轮浮动装置

技术领域

本实用新型属于移动平台技术领域，涉及一种麦克纳姆轮浮动装置。

背景技术

目前，以麦克纳姆轮技术为代表的全向移动平台，可以实现前行、横移、任意方向斜行、旋转(转弯和自旋)及组合运动等运动形式。即，该全向平台可实现在二维平面内任意轨迹的自由运动。因此在制造业自动化、仓储物资运输、生产线、军工等领域得到了广泛应用。根据移动平台的运动原理，只有移动平台中每一个麦克纳姆轮都和地面良好接触，全向移动平台才可能够按照预定轨迹运动。但在实际应用中，由于地面的不平整性、摩擦系数不均性及移动平台承载分布的不均匀性，会使得每个麦克纳姆轮的实际工况与理论设计不一样，如当地面有凹凸不平时，麦克纳姆车轮可能出现离地或者打滑、运动容易发生轮子侧倾等现象，会改变轮子实际轮径大小，同时麦克纳姆车轮自身在平面作纯滚动时，由于小滚子之间存在一定的间隙，其运动也会有一定的振动。因此需要一种浮动减震机构来更好地适应不同的使用环境需求，既能确保麦克纳姆轮与地面良好接触，又能对外界环境引起的振动及自身缺陷引起振动起到一定的减震作用，同时避免麦克纳姆轮发生侧倾缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种麦克纳姆轮浮动装置，解决了现有技术中存在的麦克纳姆车轮出现离地、侧倾及振动的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种麦克纳姆轮浮动装置，包括麦克纳姆轮和位于麦克纳姆轮径向上方的基板，基板一侧的下表面固定设置有轴承座，麦克纳姆轮的轮毂上固定连接有驱动单元，麦克纳姆轮的轴向两侧分别对应配合连接有第一支承轴承和第二支承轴承，第一支承轴承和第二支承轴承分别配合连接有内连接件和外连接件，内连接件和外连接件共同固定连接有心轴，轴承座内安装有回转轴承，心轴穿过回转轴承。

本实用新型的特点还在于，

驱动单元包括伺服电机，伺服电机连接有减速机，减速机的输出轴与麦克纳姆轮的轮毂固定连接，减速机的输出法兰与内连接件固定连接。

内连接件和外连接件远离心轴的一端均固定有弹簧座，弹簧座上固定安装有弹簧，弹簧的另一端连接导向柱，导向柱的一端固定在基板上，另一端可活动的连接在弹簧座上，弹簧套设在导向柱上。

基板上设置有连接螺纹孔和定位销孔。

减速机的输出轴与麦克纳姆轮的轮毂通过键传递动力。

内连接件和外连接件远离麦克纳姆轮的一侧固定有轴固定件，心轴通过轴固定件与内连接件和外连接件固定连接。

内连接件和外连接件设置弹簧座的一端共同固定连接有锁紧板。

轴承座两端安装有轴承透盖。

基板中间设置有开口，麦克纳姆轮穿过基板的开口。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种麦克纳姆轮浮动装置通过铰链回转与弹簧浮动装置实现麦克纳姆轮的上下浮动，可以有效解决移动平台在运动过程中离地问题，确保每个麦克纳姆轮都能够与地面较好接触，又可通过弹簧浮动装置有效减小麦克纳姆轮在运动过程中的振动问题，同时，铰链机构的轴承座与基板固连，并通过第一、第二支承轴承限制麦克纳姆轮只能绕着铰链做回转运动，有效解决了麦克纳姆轮发生侧倾的问题。基板上设置有开口，麦克纳姆轮可穿过基板的开口，减小了麦克纳姆轮浮动装置的高度，可有效降低移动平台的总高度。

附图说明

图1是本实用新型的一种麦克纳姆轮浮动装置的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的左视图；

图4是图1的右视图；

图5是图2的E-E剖视图。

图中，1.伺服电机，2.减速机，3.麦克纳姆轮，4.第一支承轴承，4-1.第二支撑轴承，5.内连接件，6.外连接件，7.键，8.轴承座，9.心轴，10.回转轴承，11.轴承透盖，12.轴固定件，13.弹簧座，14.弹簧，15.导向柱，16.基板， 17.锁紧板，18.驱动单元，19.开口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的一种麦克纳姆轮浮动装置，其结构如图1-4所示，包括麦克纳姆轮3和位于麦克纳姆轮3径向上方的基板16，基板16一侧的下表面固定设置有轴承座8，麦克纳姆轮3的轮毂上固定连接有驱动单元18，如图 5所示，麦克纳姆轮3的轴向两侧分别对应配合连接有第一支承轴承4和第二支承轴承4-1，第一支承轴承4和第二支承轴承4-1分别配合连接有内连接件5和外连接件6，内连接件5和外连接件6共同固定连接有心轴9，轴承座8内安装有回转轴承10，心轴9穿过回转轴承10。

驱动单元18包括伺服电机1，伺服电机1连接有减速机2，减速机2的输出轴与麦克纳姆轮的轮毂固定连接，减速机2的输出法兰与内连接件5固定连接。

内连接件5和外连接件6远离心轴9的一端均固定有弹簧座13，弹簧座 13上固定安装有弹簧14，弹簧14的另一端连接导向柱15，导向柱15的一端固定在基板16上，另一端可活动的连接在弹簧座13上，弹簧套设在导向柱15上。

基板16上设置有连接螺纹孔和定位销孔。

减速机2的输出轴与麦克纳姆轮的轮毂通过键7传递动力。

内连接件5和外连接件6远离麦克纳姆轮3的一侧固定有轴固定件12，心轴9通过轴固定件12与内连接件5和外连接件6固定连接。

内连接件5和外连接件6设置弹簧座13的一端共同固定连接有锁紧板 17。

轴承座8两端安装有轴承透盖11。

基板16中间设置有开口19，麦克纳姆轮3穿过基板16的开口19。

本实用新型的工作原理为：伺服电机1与减速机2连接，将伺服电机1 的回转运动传递给减速机2，减速机2输出法兰固定在内连接件5上，减速机2的输出轴与麦克纳姆轮3的轮毂通过键7连接，将减速机2的回转运动传递给麦克纳姆轮3，麦克纳姆轮3的两侧通过第一支承轴承4和第二支承轴承4-1分别固定在内连接件5和外连接件6上，限制麦克纳姆轮3只能作回转运动，麦克纳姆轮3通过接受来自减速机2的回转驱动实现回转运动，共同组成麦克纳姆轮3的运动总成；内连接件5和外连接件6的一侧通过轴固定件12与心轴9连接，心轴9通过回转轴承10与轴承座8形成回转副连接，共同组成铰链组件，轴承透盖11限制了回转轴承的轴向运动，轴承座8 与基板16连接，可实现麦克纳姆轮3的运动总成绕着心轴9回转摆动，同时避免了麦克纳姆轮发生侧倾，该结构简单，装拆方便。

本实用新型的内连接件5和外连接件6的另一侧分别与弹簧座13连接，弹簧座13通过弹簧14与基板16连接，共同组成浮动组件。导向柱15分别安装在弹簧14的内部，为弹簧14的伸缩运动起导向作用，内连接件5和外连接件6与锁紧板17固连，双重锁定导向，当麦克纳姆轮3的运动总成绕着铰链组件摆动时，在浮动组件的限制下，实现麦克纳姆轮3的上下浮动。其中铰链组件与浮动组件共同组成麦克纳姆轮3的浮动总成，该结构简单紧促，节省空间，通过铰链的摆动和弹簧的伸缩，既可以麦克纳姆轮3与地面的良好接触，也可以减弱麦克纳姆轮3自身回转的振动缺陷。

本实用新型基板16与轴承座8连接，组成车架支承组件。安装时通过基板16上表面的连接螺纹孔和定位销孔与车架之间连接。该装置结构简单、装拆方便、工作灵活、空间利用率高。

本实用新型基板16上设置有开口19，麦克纳姆轮3可穿过基板16的开口19，减小了麦克纳姆轮浮动装置的总高度，可有效降低移动平台的总高度。该装置结构紧促，空间利用率高。

Claims (9)

1.一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，包括麦克纳姆轮(3)和位于麦克纳姆轮(3)径向上方的基板(16)，所述基板(16)一侧的下表面固定设置有轴承座(8)，所述麦克纳姆轮(3)的轮轴上固定连接有驱动单元(18)，所述麦克纳姆轮(3)的轴向两侧分别对应配合连接有第一支承轴承(4)和第二支承轴承(4-1)，所述第一支承轴承(4)和第二支承轴承(4-1)分别配合连接有内连接件(5)和外连接件(6)，所述内连接件(5)和外连接件(6)共同固定连接有心轴(9)，所述轴承座(8)内安装有回转轴承(10)，所述心轴(9)穿过所述回转轴承。

2.根据权利要求1所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述驱动单元(18)包括伺服电机(1)，所述伺服电机(1)连接有减速机(2)，所述减速机(2)的输出轴与麦克纳姆轮的轮毂固定连接，所述减速机(2)的输出法兰与内连接件(5)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述内连接件(5)和外连接件(6)远离心轴(9)的一端均固定有弹簧座(13)，所述弹簧座(13)上固定安装有弹簧(14)，所述弹簧(14)的另一端与导向柱(15)连接，所述导向柱(15)的一端固定在连接基板(16)上，另一端可活动的连接在弹簧座(13)上，所述弹簧套设在所述导向柱(15)上。

4.根据权利要求3所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述基板(16)上设置有连接螺纹孔和定位销孔。

5.根据权利要求3或4所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述基板(16)中间设置有开口(19)，麦克纳姆轮(3)穿过基板(16)的开口(19)。

6.根据权利要求3所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述减速机(2)的输出轴与麦克纳姆轮的轮毂通过键(7)传递动力。

7.根据权利要求3所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述内连接件(5)和外连接件(6)远离麦克纳姆轮(3)的一侧固定有轴固定件(12)，所述心轴(9)通过轴固定件(12)与内连接件(5)和外连接件(6)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述内连接件(5)和外连接件(6)设置弹簧座(13)的一端共同固定连接有锁紧板(17)。

9.根据权利要求8所述的一种麦克纳姆轮浮动装置，其特征在于，所述轴承座(8)两端安装有轴承透盖(11)。