CN214396244U - 一种麦克纳姆轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种麦克纳姆轮，属于机器人技术领域。它解决了现有的麦克纳姆轮通用性差且拆装维修不便的问题。本麦克纳姆轮包括轮毂组件与若干滚子，轮毂组件包括能够安装在机器人的底盘上转动使机器人移动的轮毂，以及用于与机器人底座固定的支座；滚子以铰接的方式安装在轮毂外，轮毂与支座采用套接的方式可拆卸安装在一起，轮毂组件的支座内安装有驱动装置，通过驱动装置能够直接驱动麦克纳姆轮进行转动，不需要再在底盘上安装驱动装置，通过驱动装置带动麦克纳姆轮进行转动，且本麦克纳姆轮直接采用螺栓固定的方式固定在机器人底座上，本麦克纳姆轮通用性高、拆装方便。

Description

一种麦克纳姆轮

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种麦克纳姆轮。

背景技术

机器人是近年来高速发展的一种新兴科技，且随着技术的不断进步，机器人技术愈发成熟，机器人可以说是完全覆盖了人们生活的方方面面。

现今生活中，移动式的玩具机器人以及搬运用的机器人是非常常见的，其一般在底盘四周装设四个麦克纳姆轮，依靠各自机轮的方向和速度，最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量，从而保证机器人在不改变轮毂自身的方向的前提下，在最终的合力矢量的方向上能自由地移动。

但现有的装载麦克纳姆轮的机器人普遍在底盘上分别安装驱动装置与多个麦克纳姆轮，并由驱动装置一同驱动各麦克纳姆轮进行转动，以此实现机器人的运动，由于驱动装置和麦克纳姆轮组件的占用空间是独立分开的，因此会造成玩具机器人底盘体积过于庞大，通用性较差；此外，现有的麦克纳姆轮的轮毂一般都是一体式结构，麦克纳姆轮出现故障时拆装较为不便，极易造成麦克纳姆轮整体报废的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种麦克纳姆轮，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高机器人底盘的通用性且如何使麦克纳姆轮拆装维修更方便。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种麦克纳姆轮，包括轮毂组件与若干滚子，若干所述滚子铰接在轮毂组件外，其特征在于，所述轮毂组件包括轮毂与支座，所述支座内设有用于驱动轮毂转动的驱动装置，所述轮毂与支座相套接且所述支座通过螺钉固定在机器人底盘上。

本麦克纳姆轮包括轮毂组件与若干滚子，轮毂组件包括能够安装在机器人的底盘上转动使机器人移动的轮毂，以及用于与机器人底盘固定的支座；滚子以铰接的方式安装在轮毂外，以保证轮毂在不改变转向的情况下使机器人的移动方向改变，轮毂与支座采用套接的方式可拆卸安装在一起，保证轮毂组件中某一部件发生故障时可以进行拆卸更换，保证拆装维修更加方便，提高本麦克纳姆轮的使用寿命；轮毂组件的支座内安装有驱动装置，通过驱动装置能够直接驱动麦克纳姆轮进行转动，不需要再在底盘上安装驱动装置，通过驱动装置带动麦克纳姆轮进行转动，且本麦克纳姆轮直接采用螺钉固定的方式固定在机器人底盘上，不需要在机器人底盘内安装连接轮毂用的连接轴，以此提高了机器人底盘的通用性能。

在上述的麦克纳姆轮中，所述轮毂包括外轮毂与内轮毂，所述外轮毂盖设在内轮毂一端并通过若干螺钉穿过外轮毂并与内轮毂拧紧固定，所述驱动装置的驱动轴伸出外轮毂并通过螺母拧紧固定在外轮毂上。

轮毂包括外轮毂与内轮毂，外轮毂盖设在内轮毂的一端，且两者采用螺钉依次穿过外轮毂与内轮毂的外壁并拧紧固定，保证内轮毂与外轮毂可拆卸的同时保持一定的连接稳定性，而安装在支座内的驱动装置，其驱动轴穿过并伸出外轮毂，且通过螺母进行拧紧固定，使得驱动装置驱动驱动轴转动的过程中，内轮毂与外轮毂也能够随着驱动轴转动的方向进行滚动。

在上述的麦克纳姆轮中，支座套设在内轮毂内，所述支座套设在内轮毂内，所述驱动装置卡紧固定在支座内，所述支座上开设有若干连接孔，所述支座通过螺钉依次穿过机器人的底盘以及连接孔并拧紧固定。

支座套接在内轮毂内部，支座用于安装驱动装置以及与机器人的底盘进行固定，驱动装置安装在支座内且与支座的内侧壁卡紧固定，以此保证驱动装置在驱动驱动轴转动过程中自身不会发生转动；支座上开设多个用于与机器人底盘进行固定用的连接孔，进行固定时，通过螺钉依次穿过机器人底盘并拧入支座进行固定，以此保证支座可拆卸安装在机器人底盘上的同时保证连接的稳定性。

在上述的麦克纳姆轮中，所述外轮毂一端卡接固定有端盖。

外轮毂的外端面上设置端盖，保证驱动装置的驱动轴不会直接暴露在外，一定程度上避免驱动轴发生锈蚀；此外，端盖采用卡接的方式安装在外轮毂上，保证端盖的拆装更加方便。

在上述的麦克纳姆轮中，所述驱动装置为步进电机。

步进电机在现今生活中较为常见，提高了本麦克纳姆轮的经济性。

与现有技术相比，本麦克纳姆轮具有以下优点：

一、本麦克纳姆轮包括轮毂组件与铰接在轮毂组件外的若干滚子，轮毂组件包括可拆卸安装在一起的轮毂与支座，保证本麦克纳姆轮出现故障时拆卸维修更方便；支座内安装驱动装置且通过螺钉固定在底盘上，且各部件集成完毕后的轮毂组件通过螺钉直接安装在机器人的底盘上，减小驱动装置与麦克纳姆轮的安装空间，保证麦克纳姆轮能够直接接入机器人主体设备使用，机器人底盘通用程度更高。

二、轮毂包括外轮毂与内轮毂，外轮毂盖设在内轮毂一端并采用螺钉进行拧紧固定，保证两者可拆卸的同时，保证连接在一起时具有良好的稳定性，驱动装置的驱动轴伸出外轮毂并采用螺母使外轮毂与驱动轴连接在一起，保证驱动装置的驱动轴转动时，内轮毂与外轮毂也能够随驱动轴进行转动。

三、支座套接在内轮毂内，支座内安装驱动装置，驱动装置与支座内壁处于卡紧状态，防止驱动轴在转动过程中驱动装置发生转动，支座上开设有若干连接孔，支座通过螺钉依次穿过机器人的底盘与连接孔并拧紧固定，以此保证支座以及驱动装置连接的稳定性。

四、外轮毂的外端面卡接安装有端盖，保证驱动装置的驱动轴不会直接暴露在外，一定程度上避免驱动轴发生锈蚀。

附图说明

图1是本麦克纳姆轮安装在机器人底盘上的结构示意图。

图2是本麦克纳姆轮的剖视图。

图中，1、轮毂组件；1a、轮毂；1a1、外轮毂；1a11、端盖；1a2、内轮毂；1b、支座；1b1、驱动装置；1b2、连接孔；2、滚子。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-2所示，本麦克纳姆轮包括轮毂组件1与若干滚子2，轮毂组件1包括轮毂1a与支座1b，轮毂1a包括外轮毂1a1、内轮毂1a2以及支座1b，外轮毂1a1盖设在内轮毂1a2一端，外轮毂1a1的周向板面上开设有至少三个螺纹孔一，内轮毂1a2与外轮毂1a1对应的一端对应螺纹孔一开设有三个螺纹孔二，内轮毂1a2与外轮毂1a1通过螺钉依次拧入螺纹孔一与螺纹孔二使得内轮毂1a2与外轮毂1a1可拆卸连接在一起，若干滚子2铰接在内轮毂1a2的周向侧壁上，不需要进行转向时，铰接在内轮毂1a2上的滚子2处于锁死状态，在需要进行转向时，滚子2能够在内轮毂1a2侧壁上进行转动，使得轮毂1a运动方向进行改变。

如图1-2所示，内轮毂1a2两端贯穿设置，且内轮毂1a2内套接有一个两端贯穿设置的支座1b，支座1b内卡接安装有一个驱动装置1b1，驱动装置1b1可以是步进电机或伺服电机，驱动装置1b1的驱动轴穿过支座1b、内轮毂1a2并伸出外轮毂1a1，并采用螺母螺纹拧紧固定在外轮毂1a1上，支座1b的周向板面上开设有至少三个连接孔1b2，支座1b通过螺钉依次穿过机器人底盘与连接孔1b2并拧紧固定，以此保证本麦克纳姆轮能够直接安装在机器人的底盘上，无需二次开发，通用性更高。

如图1-2所示，外轮毂1a1的外端面上设置有端盖1a11，端盖1a11的一侧具有卡扣，外轮毂1a1的外端面上设有凹槽，端盖1a11通过卡扣卡接固定在凹槽的槽壁上。

此外，机器人还能够在底盘内安装一个蓄电池，通过蓄电池统一对各麦克纳姆轮内的驱动装置1b1进行供电，以此保证麦克纳姆轮能够正常工作。

工作原理：驱动装置1b1通电使得驱动轴进行转动，驱动轴带动外轮毂1a1进行转动，内轮毂1a2与外轮毂1a1一同进行转动，以此实现机器人移动，当机器人需要转向时，铰接在内轮毂1a2周向侧壁上的滚子2进行转动，麦克纳姆轮转向不变的情况下使机器人底盘运动方向改变。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了轮毂组件1、轮毂1a、外轮毂1a1、端盖1a11、内轮毂1a2、支座1b、驱动装置1b1、连接孔1b2、滚子2等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (5)

1.一种麦克纳姆轮，包括轮毂组件(1)与若干滚子(2)，若干所述滚子(2)铰接在轮毂组件(1)外，其特征在于，所述轮毂组件(1)包括轮毂(1a)与支座(1b)，所述支座(1b)内设有用于驱动轮毂(1a)转动的驱动装置(1b1)，所述轮毂(1a)与支座(1b)相套接且所述支座(1b)通过螺钉固定在机器人底盘上。

2.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述轮毂(1a)包括外轮毂(1a1)与内轮毂(1a2)，所述外轮毂(1a1)盖设在内轮毂(1a2)一端并通过若干螺钉穿过外轮毂(1a1)并与内轮毂(1a2)拧紧固定，所述驱动装置(1b1)的驱动轴伸出外轮毂(1a1)并通过螺母拧紧固定在外轮毂(1a1)上。

3.根据权利要求2所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述支座(1b)套设在内轮毂(1a2)内，所述驱动装置(1b1)卡紧固定在支座(1b)内，所述支座(1b)上开设有若干连接孔(1b2)，所述支座(1b)通过螺钉依次穿过机器人的底盘以及连接孔(1b2)并拧紧固定。

4.根据权利要求2所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述外轮毂(1a1)一端卡接固定有端盖。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的麦克纳姆轮，其特征在于，所述驱动装置(1b1)为步进电机。

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