CN215153622U - 一种新型可变形麦克纳姆轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型可变形麦克纳姆轮，包括驱动轴、外轮和两组辊组，两组辊组分别间隔同轴套设于驱动轴上，至少一组辊组可沿驱动轴的轴向移动并定位；外轮固定同轴套设于驱动轴上，其位于两组辊组之间；移动至少一组辊组，使得两组辊组相互远离，外轮可伸展于两组辊组之间，且其边缘位于辊组的边缘外，或使得两组辊组相互靠近至贴合，外轮可收缩于驱动轴及两组辊组之间。本实用新型的有益效果是结构紧凑，设计合理，既可保证轮子能够正常转向，又可有效提高轮子运动的效率，保证轮子能够在崎岖不平的道路上正常行走。

Description

一种新型可变形麦克纳姆轮

技术领域

本实用新型涉及麦克纳姆轮技术领域，具体涉及一种新型可变形麦克纳姆轮。

背景技术

基于麦克纳姆轮的全方位移动平台移动性能卓越，其本体无需做出任何转动便可实现任意方向的运动，因此在制造业和仓储物中使用广泛。传统麦克纳姆轮虽能通过分解运动速度实现全方位运动，但也导致它前进的运动效率低，还存在崎岖道路难以正常行驶的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型可变形麦克纳姆轮，旨在解决上述技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种新型可变形麦克纳姆轮，包括驱动轴、外轮和两组辊组，两组所述辊组分别间隔同轴套设于所述驱动轴上，至少一组所述辊组可沿所述驱动轴的轴向移动并定位；所述外轮固定同轴套设于所述驱动轴上，其位于两组所述辊组之间；移动至少一组所述辊组，使得两组所述辊组相互远离，所述外轮可伸展于两组所述辊组之间，且其边缘位于所述辊组的边缘外，或使得两组所述辊组相互靠近至贴合，所述外轮可收缩于所述驱动轴及两组所述辊组之间。

本实用新型的有益效果是：使用时，通过本领域技术人员所能想到的方式移动至少一组辊组，使得两组辊组相互远离，外轮可伸展于两组辊组之间，且其边缘位于辊组的边缘外，实现轮子高效率的运动；或使得两组辊组相互靠近至贴合，外轮可收缩于驱动轴及两组辊组之间，以便实现轮子的转向，使用方便。本实用新型结构紧凑，设计合理，既可保证轮子能够正常转向，又可有效提高轮子运动的效率，保证轮子能够在崎岖不平的道路上正常行走。

上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述外轮包括驱动机构和多个伸缩机构，多个所述伸缩机构沿所述驱动轴的周向均匀分布；所述驱动机构安装于所述驱动轴上，用于驱动所述多个所述伸缩机构伸展形成轮状或收缩于所述驱动轴和两组所述辊组之间。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，通过驱动机构驱动多个伸缩机构伸展形成轮状，以提高轮子运动的效率，保证轮子在崎岖道路上正常运行；或驱动多个伸缩机构收缩于驱动轴和两组辊组之间，以便实现轮子的快速转向，使用方便。

进一步，所述驱动机构包括至少一组驱动组件，所述驱动组件安装在所述驱动轴上，用于驱动多个所述伸缩机构伸缩。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，通过驱动组件驱动多个伸缩机构伸缩，实现轮子不同状态的快速切换，保证轮子在崎岖道路上的正常运行及运动速率。

进一步，所述驱动轴的内部中空，其上设有多个与多个所述伸缩机构一一对应的贯穿的开口；所述驱动组件的数量为一组，其与多个所述伸缩机构传动连接，并驱动多个所述伸缩机构同步伸缩。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，且通过一组驱动组件即可实现多个伸缩机构的同步伸缩，便于安装，成本较低。

进一步，所述驱动组件的数量为多组，并与多个所述伸缩机构一一对应；多个所述驱动组件沿所述驱动轴的周向分布在所述驱动轴上，并分别用于驱动多个所述伸缩机构同步伸缩。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，通过多个驱动组件实现多个伸缩机构的伸缩，分别控制，操作简便。

上述两种方案为并列方案，二者均可实现多个伸缩机构的同步伸缩，但是前者成本更低，安装空间小。

进一步，所述驱动轴上同轴滑动套设有滑环，多个所述伸缩机构分别与所述滑环传动连接；所述驱动机构与所述滑环传动连接，用于驱动所述滑环沿着所述驱动轴滑动，并带动多个所述伸缩机构伸缩。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，通过驱动机构驱动滑环沿着驱动轴的轴向滑动，并带动多个伸缩机构伸缩，结构简单，使用方便。

进一步，每个所述伸缩机构均包括轮边块、翻板一和翻板二，所述翻板一的一端与任意一组所述辊组转动连接；所述翻板二的一端与所述翻板一的另一端转动连接，其通过连杆组件与所述滑环传动连接，所述轮边块固定安装在所述翻板二上。

采用上述进一步方案的有益效果是滑环滑动的过程中，滑环通过连杆组件带动翻板一和翻板二伸展或折叠，从而实现轮边块的移动，结构简单，设计合理，使用方便。

进一步，所述连杆组件均包括两根连杆，两根所述连杆相对分布在所述翻板二和所述滑环之间，其两端分别与所述翻板二和所述滑环转动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，两根连杆与滑环及翻板二之间形成平行四边形，既可保证轮边块的伸展或收缩，同时还可保证轮边块移动的稳定性。

进一步，其中一组所述辊组同轴固定套设在所述驱动轴的一端，另一组所述辊组同轴滑动的套设在所述驱动轴的另一端；所述滑环通过连接机构与另一组所述辊组连接。

采用上述进一步方案的有益效果是滑环移动的过程中利用连接机构可带动另一组辊组同步移动，即通过一个驱动机构即可实现滑环及另一组辊组的同步移动，结构简单，设计合理，成本低。

进一步，所述连接机构包括至少一根抓钩，所述抓钩的两端分别与所述滑环及另一组所述辊组固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，滑环利用抓钩的特殊形状可同步带动另一组辊组移动，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型展开后的结构示意图之一；

图2为本实用新型展开后的结构示意图之二；

图3为本实用新型的轴向剖视图；

图4为本实用新型中每个伸缩机构的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、驱动轴；2、辊组；3、滑环；4、轮边块；5、翻板一；6、翻板二；7、连杆；8、抓钩；9、螺杆；10、滑块。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种新型可变形麦克纳姆轮，包括驱动轴1、外轮和两组辊组2，两组辊组2分别间隔同轴套设于驱动轴1上，至少一组辊组2可沿驱动轴1的轴向移动并定位；外轮固定同轴套设于驱动轴1上，其位于两组辊组2之间；移动至少一组辊组2，使得两组辊组2相互远离，外轮可伸展于两组辊组2之间，且其边缘位于辊组2的边缘外，或使得两组辊组2相互靠近至贴合，外轮可收缩于驱动轴1及两组辊组2之间。使用时，通过本领域技术人员所能想到的方式移动至少一组辊组2，使得两组辊组2相互远离，外轮可伸展于两组辊组2之间，且其边缘位于辊组2的边缘外，实现轮子高效率的运动；或使得两组辊组2相互靠近至贴合，外轮可收缩于驱动轴1及两组辊组2之间，以便实现轮子的转向，使用方便。本实用新型结构紧凑，设计合理，既可保证轮子能够正常转向，又可有效提高轮子运动的效率，保证轮子能够在崎岖不平的道路上正常行走。

上述两组辊组2均采用现有技术，其具体结构与传统的麦克纳姆轮相同，因此其具体结构及原理在此不再进行赘述。

实施例1

在上述结构的基础上，本实施例中，外轮包括驱动机构和多个伸缩机构，多个伸缩机构沿驱动轴1的周向均匀分布；驱动机构安装于驱动轴1上，用于驱动多个伸缩机构伸展形成轮状或收缩于驱动轴1和两组辊组2之间。使用时，通过驱动机构驱动多个伸缩机构伸展形成轮状，以提高轮子在道路上运动的效率，保证轮子在崎岖道路上正常运行；或驱动多个伸缩机构收缩于驱动轴1和两组辊组2之间，以便实现轮子的快速转向，使用方便。

实施例2

在实施例一的基础上，本实施例中，驱动轴1上同轴滑动套设有滑环3，多个伸缩机构分别与滑环3传动连接；驱动机构与滑环3传动连接，用于驱动滑环3沿着驱动轴1滑动，并带动多个伸缩机构伸缩。使用时，通过驱动机构驱动滑环3沿着驱动轴1的轴向滑动，并带动多个伸缩机构伸缩，结构简单，使用方便。

实施例3

在实施例二的基础上，本实施例中，每个伸缩机构均包括轮边块4、翻板一5和翻板二6，翻板一5的一端通过转轴或铰链与任意一组辊组2转动连接；翻板二6的一端通过转轴或铰链与翻板一5的另一端转动连接，其通过连杆组件与滑环3传动连接，轮边块4通过螺栓固定安装在翻板二6上。滑环3滑动的过程中，滑环3通过连杆组件带动翻板一5和翻板二6伸展或折叠，从而实现轮边块4的移动，结构简单，设计合理，使用方便。

实施例4

在实施例三的基础上，本实施例中，连杆组件均包括两根连杆7，两根连杆7相对分布在翻板二6和滑环3之间，其两端通过铰链分别与翻板二6和滑环3转动连接。该方案结构简单，设计合理，两根连杆7与滑环3及翻板二6之间形成平行四边形，既可保证轮边块4的伸展或收缩，同时还可保证轮边块4移动的稳定性。

上述两根连杆7的一端分别与翻板二6转动连接，另一端分别与滑环3的两侧转动连接。

实施例5

在实施例三的基础上，本实施例中，其中一组辊组2通过螺栓或焊接的方式同轴固定套设在驱动轴1的一端，另一组辊组2同轴滑动的套设在驱动轴1的另一端；滑环3通过连接机构与另一组辊组2连接。滑环3移动的过程中利用连接机构可带动另一组辊组2同步移动，即通过一个驱动机构即可实现滑环3及另一组辊组2的同步移动，结构简单，设计合理，成本低。

两组辊组2的中心处分别固定安装有安装环，位于其中一组辊组2中心处的安装环通过螺栓或焊接的方式固定套设在驱动轴1的一端上，位于另一组辊组2中心处的安装环滑动套设在驱动轴1的另一端上。

除上述实施方式外，还可以采用其他方式驱动另一组辊组2滑动，例如驱动轴1的另一端通过螺栓固定安装有气缸，气缸的伸缩端沿驱动轴1的轴向移动，并通过螺栓与对应的安装环固定连接。使用时，多个伸缩机构伸缩的过程中，气缸驱动另一组辊组2在驱动轴1上移动。相比较而言，该方案安装是占用的空间比上述方案大，且成本更高。

另外，除上述方案时，两组辊组2也可以同步移动，例如在驱动轴1的两端分别固定安装有气缸，两个气缸的伸缩端相对设置，并沿驱动轴1的轴向伸缩，两个辊组2位于两个气缸之间，两个气缸分别驱动两个辊组2在驱动轴1上移动。相比较而言，该方案安装是占用的空间比上述两种方案大，且成本更高。

实施例6

在实施例五的基础上，本实施例中，连接机构包括至少一根抓钩8，抓钩8的两端分别与滑环3及另一组辊组2固定连接，即每根抓钩8的两端通过螺栓或焊接的方式分别与滑环3和对应的安装环固定连接，结构简单，设计合理，滑环3利用抓钩8的特殊形状可同步带动另一组辊组2移动，使用方便。

优选地，上述连接机构包括多根抓钩8，多个抓钩沿驱动轴1的周向均匀间隔分布。

另外，每根抓钩8的两端分别呈钩状，便于与滑环3及对应的安装环连接。

实施例7

在上述结构的基础上，本实施例中，驱动机构包括至少一组驱动组件，驱动组件安装在驱动轴1上，用于驱动多个伸缩机构伸缩。该方案结构简单，设计合理，通过驱动组件驱动多个伸缩机构伸缩，实现轮子不同状态的快速切换，保证轮子在崎岖道路上的正常运行及运动速率。

实施例8

在实施例七的基础上，本实施例中，驱动轴1的内部中空，其上设有多个与多个伸缩机构一一对应的贯穿的开口，每个开口优选为沿驱动轴1轴向延伸的条形开口；驱动组件的数量为一组，其与多个伸缩机构传动连接，并驱动多个伸缩机构同步伸缩。该方案结构简单，设计合理，且通过一组驱动组件即可实现多个伸缩机构的同步伸缩，便于安装，成本较低。

上述驱动组件包括螺杆9，螺杆9同轴转动的安装在驱动轴1内，且驱动轴1的一端敞口、另一端封闭，螺杆9的一端与驱动轴1的封闭端转动连接，另一端延伸至驱动轴1的敞口端外；螺杆9上螺纹套设有滑块10，滑环3通过至少一根连接杆与滑块10连接，每根连接杆的一端与滑块10焊接在一起，另一端穿过对应的开口后与滑环3固定连接。

除上述方案外，上述驱动组件还可以采用气缸，此时气缸缸通过螺栓固定在驱动轴1上，其伸缩端沿驱动轴1的轴向延伸，并通过螺栓与滑环3固定连接，但是这种方案占用的空间大。

另外，应用时，整个轮子采用共轴电机驱动，共轴电机与螺杆9的另一端及驱动轴1的敞口端固定连接，共轴电机可分别驱动螺杆9和驱动轴1转动。应用时，共轴电机可驱动驱动轴1转动，并带动两组辊组2转动以进行转动，此时多个伸缩机构收缩于驱动轴1及两组辊组2之间；共轴电机还可驱动螺杆9转动，并带动滑块10及滑环3沿着驱动轴1的轴向滑动。

实施例9

在实施例七的基础上，本实施例中，驱动组件的数量为多组，并与多个伸缩机构一一对应；多个驱动组件沿驱动轴1的周向分布在驱动轴1上，并分别用于驱动多个伸缩机构同步伸缩。使用时，通过多个驱动组件实现多个伸缩机构的伸缩，分别控制，操作简便。

上述每个驱动组件均可采用气缸，气缸通过螺栓固定在驱动轴1上，其伸缩端沿驱动轴1的轴向延伸，并与对应的伸缩机构传动连接，即气缸的伸缩端与对应两根连杆7的对应端转动连接。

上述两种方案为并列方案，二者均可实现多个伸缩机构的同步伸缩，但是前者成本更低，安装空间小。

需要说明的是，由于安装空间有限，上述所有的气缸均采用小型气缸，体积小，便于安装。

本实用新型的工作原理如下：

转向时，共轴电机正转并带动螺杆9转动，多个伸缩机构收缩至两个辊组2和驱动轴1之间，同时滑环3利用抓钩8带动另一组辊组2移动使得两组辊组2相互靠近；

在正常行驶的情况下，共轴电机反向并带动螺杆9转动到将外轮还原然后停止转动，共轴电机带动驱动轴1再开始转动，此时该结构就是正常的轮胎结构，能够在道路上正常行驶，解决了传统麦克纳姆轮前进速度慢，运动效率低，以及在崎岖不平道路上难以进行横向的速度分解，无法正常行驶的问题。

需要说明的是，本实用新型所涉及到的各个电子部件均采用现有技术，并且上述各个部件与控制器电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：包括驱动轴(1)、外轮和两组辊组(2)，两组所述辊组(2)分别间隔同轴套设于所述驱动轴(1)上，至少一组所述辊组(2)可沿所述驱动轴(1)的轴向移动并定位；所述外轮固定同轴套设于所述驱动轴(1)上，其位于两组所述辊组(2)之间；移动至少一组所述辊组(2)，使得两组所述辊组(2)相互远离，所述外轮可伸展于两组所述辊组(2)之间，且其边缘位于所述辊组(2)的边缘外，或使得两组所述辊组(2)相互靠近至贴合，所述外轮可收缩于所述驱动轴(1)及两组所述辊组(2)之间。

2.根据权利要求1所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：所述外轮包括驱动机构和多个伸缩机构，多个所述伸缩机构沿所述驱动轴(1)的周向均匀分布；所述驱动机构安装于所述驱动轴(1)上，用于驱动所述多个所述伸缩机构伸展形成轮状或收缩于所述驱动轴(1)和两组所述辊组(2)之间。

3.根据权利要求2所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：所述驱动机构包括至少一组驱动组件，所述驱动组件安装在所述驱动轴(1)上，用于驱动多个所述伸缩机构伸缩。

4.根据权利要求3所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：所述驱动轴(1)的内部中空，其上设有多个与多个所述伸缩机构一一对应的贯穿的开口；所述驱动组件的数量为一组，其与多个所述伸缩机构传动连接，并驱动多个所述伸缩机构同步伸缩。

5.根据权利要求3所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：所述驱动组件的数量为多组，并与多个所述伸缩机构一一对应；多个所述驱动组件沿所述驱动轴(1)的周向分布在所述驱动轴(1)上，并分别用于驱动多个所述伸缩机构同步伸缩。

6.根据权利要求2-5任一项所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：所述驱动轴(1)上同轴滑动套设有滑环(3)，多个所述伸缩机构分别与所述滑环(3)传动连接；所述驱动机构与所述滑环(3)传动连接，用于驱动所述滑环(3)沿着所述驱动轴(1)滑动，并带动多个所述伸缩机构伸缩。

7.根据权利要求6所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：每个所述伸缩机构均包括轮边块(4)、翻板一(5)和翻板二(6)，所述翻板一(5)的一端与任意一组所述辊组(2)转动连接；所述翻板二(6)的一端与所述翻板一(5)的另一端转动连接，其通过连杆组件与所述滑环(3)传动连接，所述轮边块(4)固定安装在所述翻板二(6)上。

8.根据权利要求7所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：所述连杆组件均包括两根连杆(7)，两根所述连杆(7)相对分布在所述翻板二(6)和所述滑环(3)之间，其两端分别与所述翻板二(6)和所述滑环(3)转动连接。

9.根据权利要求6所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：其中一组所述辊组(2)同轴固定套设在所述驱动轴(1)的一端，另一组所述辊组(2)同轴滑动的套设在所述驱动轴(1)的另一端；所述滑环(3)通过连接机构与另一组所述辊组(2)连接。

10.根据权利要求9所述的新型可变形麦克纳姆轮，其特征在于：所述连接机构包括至少一根抓钩(8)，所述抓钩(8)的两端分别与所述滑环(3)及另一组所述辊组(2)固定连接。

Images