WO2016177806A1 - Mecanumradfahrzeug sowie betriebsverfahren - Google Patents

Mecanumradfahrzeug sowie betriebsverfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2016177806A1
WO2016177806A1 PCT/EP2016/060050 EP2016060050W WO2016177806A1 WO 2016177806 A1 WO2016177806 A1 WO 2016177806A1 EP 2016060050 W EP2016060050 W EP 2016060050W WO 2016177806 A1 WO2016177806 A1 WO 2016177806A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chassis
payload
chassis section
section
axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/060050
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pavel Zdrahal
Baudouin UEBELHART
Original Assignee
Omniroll Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omniroll Ag filed Critical Omniroll Ag
Publication of WO2016177806A1 publication Critical patent/WO2016177806A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/003Multidirectional wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/12Roller-type wheels
    • B60B19/125Roller-type wheels with helical projections on radial outer surface translating rotation of wheel into movement along the direction of the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0038Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/15Fork lift trucks, Industrial trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/43Variable track or wheelbase vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/60Industrial applications, e.g. pipe inspection vehicles
    • B60Y2200/62Conveyors, floor conveyors

Definitions

  • the invention relates to a MecanumradGerman for transporting a payload, according to the preamble of claim 1, with a along a longitudinal axis and a perpendicular thereto oriented wide axis extending chassis with at least four Mecanumradanriosen (generally: Mecanumradantriebsstoff) via control means for realizing an omnidirectional Operation of MecanumradGermanes are controllable. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a vehicle according to the preamble of claim 17.
  • Mecanum wheel vehicles are well known.
  • a Mecanumrad In a Mecanumrad are about the circumference of a rim of the wheel a plurality of rotatably mounted, usually barrel-shaped rollers at an angle to the axis of rotation of the rim, mounted by usually 45 ° rotatable. Not the rim, but only the aforementioned roles make contact with the ground.
  • the rollers have no direct drive and can rotate freely about their respective roller rotation axis (which extends at an angle to the rim or Mecanumradlaunchachse).
  • the entire Mecanumrad can be driven by a drive, usually an electric motor with variable rotation and variable speed.
  • Known MecanumradGermane usually have four wheels, which are arranged in a rectangle.
  • WO 2013/041310 A1 describes an improved Mecanum wheel which has been improved compared to hitherto known Mecanum wheels, which is characterized in that two rims of the Mecanum wheel bearing respective rotatable rollers are connected to one another via damping means which allow a damped relative movement of the rims to one another. whereby uncontrolled floating states of previous MecanumradGermane be avoided, which were due to the change of a migrating along the roles Abstützuss roll to roll during rotation of the rim.
  • Mecanum wheel vehicles for omnidirectional operation in particular with the above-described improved Mecanumyern have been proven. Due to the comparatively complex structure of mechanical wheels to conventional, rolling wheels, the maximum load capacity of mechanical wheels is subject to narrow limits, so that MecanumradGermane so far only limited to carrying loads (payloads) or for driving very heavy vehicles.
  • mecanum wheeled vehicles there is generally the problem with mecanum wheeled vehicles that these vehicles must have a size which is customarily adapted to the load to be transported.
  • a vehicle width is designed so that tilting moments during the transport of a load are minimized and / / or that the vehicle dimensions are designed so that a payload can be recorded - however, this leads to the fact that the Mecanumradministerbreite is oversized for journeys with no or with charge.
  • the aforementioned explanations also apply to the length of the Mecanum wheel vehicle.
  • the aforementioned oversizing of the dimensions for the non-charging operation results in the vehicles requiring large parking areas for the times of non-use. Also, due to the size certain positions can not be approached.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a Mecanumrad scholar, which allows good maneuverability - depending on the application with and / or without payload.
  • the Mecanumrad scholar should be used automatically, to take loads automatically, preferably without the need for manual intervention and transport. It should be minimized depending on the application tilting moments during the transport of a payload or it should be given the opportunity to accommodate even large payloads easily.
  • the Mecanumradminister should be stowed or turned off on the smallest possible parking areas.
  • the object is to provide an optimized, automated operating method for such a MecanumradGerman.
  • MecanumradGerman with the features of claim 1, ie in a generic Mecanumradminister in that the MecanumradGerman sensor means for sen- / detecting at least one payload size, in particular a payload width and / or a payload length (depth) one by means of Mecanumradreades and that the chassis has a first chassis section with at least two of the Mecanumradantriebe the Mecanumrad- vehicle and a second chassis section with at least two of Mecanumradantriebe the MecanumradGermans, and that the first and the second chassis section are distance variable mechanically connected to each other (such that this mechanical connection is also present at the different set intervals) and that the distance between the first and second chassis section along a first adjustment axis by controlling at least one Mecanumantrieb the first Fahrgestellab- section and / or at least one Mecanumantrieb the second chassis section by means of the control means in dependence on the at least one, detected by the sensor means or determined, payload dimension is
  • the relative adjustment of the chassis sections is actuated by driving the mechanical drive means via the control means by means of mechanical drive means, whereby the relative displacement of the chassis sections is dependent, ie taking into account the load dimension determined by the integral sensor means, ie the distance of the chassis sections from each other is set as a function of this dimension, in particular, as will be explained later, that the payload between the chassis sections is receivable, so that the distance of the chassis sections is set so that it is greater than the sensed load dimension, in particular a payload width to
  • the chassis sections laterally adjacent along the payload in the direction of its longitudinal extension or perpendicular to the first adjustment axis to be able to move to accept the payload between them n, in particular with the further aim of being able to lift the payload with the help of integral lifting means of the Mecanumrad- vehicle.
  • the detection of at least one load dimension of one, preferably at least approximately parallelepiped and / or arranged on a pallet, payload takes place without contact, in particular, as will be explained later, using at least one camera.
  • the object is achieved with the features of claim 17, ie in a generic method in that the distance between the first and the second Fahrge- stellab bainites along the first Einstellachse by controlling at least one of Mecanumradantriebe the first chassis section and / or of the second bogie section is adjusted by means of the control means.
  • the setting takes place as a function of the at least one detected by the sensor means payload dimension, wherein preferably the length or the width of the MecanumradGermanes is adapted to the detected payload dimension.
  • the invention is based on the idea to form the chassis in several parts, in such a way that the chassis has at least two chassis sections, each carrying two Mecanumradantriebe and these chassis sections distance variable mechanically (indirectly or directly) to connect mechanically, ie such that the distance between the chassis sections along an adjustment axis while maintaining the mechanical connection, for example by the realization of a telescopic or rail connection is maintained despite a distance variation.
  • the distance of the aforementioned, along the (first) Einstellachse adjacent chassis sections along the (first) Einstellachse done by a corresponding control of Mecanumantriebe the chassis sections, such that the chassis sections on each other or mutually displacing force is generated .
  • the aforementioned adjustment axis extends in the direction of the width extension and thus preferably parallel to the axes of rotation of the Mecanum impart the Mecanumantriebe, it is possible by an opposite rotation of Mecanumcken one of the vehicle sections and simultaneous braking or slower rotation of Mecanumrate, in particular by appropriate control of the associated drives, the opposite chassis section to increase the distance between the chassis sections and thus to widen the chassis as a whole.
  • one of the chassis sections can turn in opposite directions, but then rotated in opposite directions, while the Mecanumzier the opposite chassis section preferred (but not necessarily) held or by appropriate control be slowed down.
  • the MecanumradGerman also, preferably non-contact, sensor means, which are designed and arranged for detecting at least one payload, in particular a payload width and / or a payload length of a male of the Mecanumradformat to be transported and / or with this to be transported payload.
  • the control means for driving the mechanical drive are signal-conducting connected to the sensor means and designed and arranged such that this the distance between the first and the second chassis section along the vertical or parallel to the Mecanumradwindachsen extending adjustment axis set by appropriate control of Mecanumradantriebe depending on the means detected by the sensor means dimension to the Mecanumradwildiana (in particular perpendicular to the longitudinal extent of Mecanumradwindachsen) and / or MecanumradGermanieri (in particular parallel to the longitudinal extent of Mecanumradwindachsen) to adapt to the measured payload dimension.
  • the width of the wheeled vehicle is very particularly preferred to adapt the width of the wheeled vehicle to the payload width oriented in the same direction in order to be able to receive the payload at least in sections between the two chassis sections.
  • the distance of the chassis sections along the first adjustment axis is preferably set so that the wheeled vehicle, in particular automatically along the longitudinal extent of the payload can move and in this way receives the payload between the automatic distance-varying Fahrgestellabitese, in particular by the payload with Help of integral lifting or supporting surface for the payload providing lifting means to lift, for example in the form of a lifting fork.
  • the vehicle wheel width by correspondingly driving the mechanical wheels even further, in particular to reduce it again, for example in order to park the payload on the chassis sections and / or for improved maneuverability.
  • the takeup wheel length as a function of a detected dimension, in particular a payload length (depth), in particular such that the length of the mechanical drive wheel after setting at least the payload length speaks and even more preferably longer than the payload length, so as to allow better support of the payload.
  • the aforesaid adjustment axis extends in the direction of the vehicle longitudinal axis and thus preferably perpendicular to the axes of rotation of the drive wheels of the drive wheel drives, the aforementioned drive section sections are arranged adjacent in the vehicle longitudinal direction.
  • Mecanumr can be rotated in a common direction of rotation, while the Mecanumrastntriebe the adjacent chassis section are rotated or braked slower or held.
  • Mecanumradantriebe contrary to the other Mecanumradantrieben. Regardless of the specific control of Mecanumradantriebe this must in any case be such that a force vector results, which moves the chassis sections in the desired direction along the adjustment axis relative to each other.
  • both the width and the length of the chassis is varied by corresponding activation of mechanical drive units as a function of at least one, preferably contactless, detected load dimension, in particular the payload width and / or payload length
  • the forces required for this purpose are generated at least partially, preferably completely, by corresponding activation of the mechanical drive drives, which, in contrast to conventional wheels, allow the generation of force vectors without the realization of a mechanical steering, which at an angle to the longitudinal extent of the drive train. stells are oriented.
  • the axis of rotation of at least one mechanical wheel of at least one of the mechanical wheel drives both at an angle to the longitudinal axis of the vehicle and at an angle to the vehicle's width axis, that is to say at an angle deviating from 90 ° to the abovementioned axes.
  • the first adjustment axis is both at a width adjustability and a length adjustability at an angle to the aforementioned Mecanumradwindachse - a distance variation of the longitudinally or widthwise spaced chassis sections is then possible by a corresponding force vector generation by means of Mecanumradantriebe and falls within the scope of the invention ,
  • the track wheel width and / or length is adjusted by activating at least one of the gear wheel drives, there are different possibilities.
  • the sensor means comprise at least one camera, preferably two cameras arranged at an angle to one another for preferably three-dimensional recording of the payload, it being particularly expedient if the corresponding dimension information can be determined with the aid of a suitable image processing system.
  • software of the sensor means and / or control means is determined.
  • it is possible to detect the at least one payload dimension by means of a laser scanner. It is also possible to use 3D strip light scanners as sensor means.
  • ultrasound scanners can be used or other, not explicitly mentioned measuring means for determining at least one dimension of the payload.
  • MecanumradGerman and the operating method of the invention offer many advantages over known MecanumradGermanen and use, especially in a width adjustability of MecanumradGermanes the special properties of Mecanumradantrieben, each comprising at least one Mecanumrad and at least one drive motor, in particular an electric drive motor ,
  • Mecanumradgen on the one hand in a non-load operation, especially for parking on a parking area occupy a minimum footprint can.
  • Due to the size variability it is possible to approach positions that would otherwise not be approachable at a maximum size.
  • the chassis it is possible for the first time to automatically adapt the chassis to the size of the load in order, for example, to be able to travel under differently dimensioned loads, in particular pallets, or even laterally past a load in order to pick them up or return them later through preferred lifting means to be explained later unload. If necessary, it is also possible to set the dimension so that tilting moments are minimized. Particularly preferred is an embodiment of the Mecanumradfahrzeu- ges, in which not only the distance adjustment of the chassis sections automatically takes place depending on the previously measured load dimension, but at the Mecanumradiere the payload automatically starts or automatically aligns with the load, in this context, especially to accommodate the payload between the chassis sections.
  • the vehicle is preferably aligned so that the first adjustment axis is aligned parallel to the payload width or payload length.
  • a corresponding sensor system is present - this is preferably the same sensor system by means of which the dimension determination is also possible.
  • at least one camera is provided for an automatic drive of the mechanical vehicle or an automatic charge acceptance and / or delivery, in particular at least two cameras arranged at an angle to one another.
  • the at least two vehicle frame sections which are adjustable relative to one another in the adjustment axis, each carry two mechanical wheel drives for generating the force for relative adjustment of these chassis sections.
  • Each Mecanumradantrieb comprises, as explained, at least one drive motor, in particular an electric motor and at least one preferably only about a rotational axis, in particular the drive rotational axis rotatable Mecanumrad.
  • a Mecanumrad in turn is rotatable in each case about a rotation axis and also carries, distributed over the circumference, preferred barrel-shaped rollers over which the Mecanumrad rolls on a substrate, wherein the roller axes of rotation the rollers are arranged at an angle to the respective Mecanumrad- or rim rotation axis of the Mecan umrades.
  • the cancurrent drives can be controlled or controlled individually or in groups for realizing an omnidirectional operation of the vehicle by means of control means, so that the mechanical or mechanical wheels can be rotated at individual speeds or directions of rotation, with the desired, or respectively predetermined (total or resulting) movement direction of the MecanumGermanes (or partial movements or relative movements of each two Mecanumradantrieben supporting chassis sections to each other) results from a sum of individual vectors of Mecanumcken.
  • the control takes place at least for adaptation of the vehicle dimension automatically as a function of the detected payload dimension. It is particularly preferred if the lifting and / or lowering of the payload takes place automatically and for this purpose the lifting means are controlled accordingly by the control means. It is particularly expedient if the lifting means the payload after the distance variation of at least two of the chassis sections are automatically raised, ie without further user-side engagement are raised lifting.
  • Chassis sections at different distances along the adjustment axis are mechanically or indirectly connected directly or indirectly.
  • a mechanical telescopic connection can be realized for this purpose between the chassis sections to be adjusted relative to the adjustment axis.
  • one of the chassis sections or both chassis sections along a connecting rail adjustable, etc.
  • the two chassis sections (Veritatisfahrgestellabites) indirectly via another chassis section are connected to each other, for example via a telescopic extension od.
  • the first adjustment axis can run in the vehicle longitudinal direction or in the vehicle width direction.
  • chassis sections namely a third and a fourth Fahrge stellab bainites, each carrying two Mecanumradantriebe the vehicle along a second adjustment axis by appropriate control of Mecanumradantrieben, preferably automatically variable in dependence on a detected load dimension are distance variable, wherein the second adjustment axis then preferably perpendicular to the first adjustment axis, that extends in the longitudinal or width direction of the vehicle.
  • the third and fourth vehicle sections must be within the range variability along the second adjustment axis distance variable mechanically to each other (directly or indirectly), in which case also the solutions described above can be realized.
  • the third and fourth chassis sections are each formed by partial chassis sections (subsections) of the first and second chassis sections, that is to say four subframe sections exist in pairs with a first and a second chassis section for the preferably automatic distance variation as a function of at least one payload dimension detected by the sensor means along the first setting axis and alternatively or simultaneously in pairs to the third and fourth chassis portion for distance variation along the second setting axis are summarized.
  • the mechanical drive of the third and fourth chassis section are those of the first and second chassis section, so that, for example, the third chassis section carries a Mecanumradantrieb the first vehicle section and a Mecanumra- dantrieb the second chassis section, as well as the fourth chassis section.
  • Such a vehicle comes with a total of four Mecanumradantriebe from, of course, to achieve greater drive torque and more than four Mecanumradantriebe provided and preferably distributed to the chassis sections or chassis sections are arranged.
  • a Mecanum wheel described above is maximally flexible and adaptable both in length and in width, in particular exclusively by corresponding control of the Mecanumradantriebe the MecanumradGermanes.
  • chassis sections each carrying at least one Mecanumradantrieb and the pairs to form the first and second chassis section and pairs to form the third and fourth chassis section are summarized, it is possible, all subframe sections directly mechanically distance variable with each other or with to connect another, in particular middle, Gottsfahrgestellabsacrificing.
  • an embodiment in which the four partial chassis sections are connected to each other in a U-shaped manner with a variable spacing such that the first and the second chassis sections are connected to each other along the first adjustment axis only via the partial chassis sections of the third or alternatively the fourth chassis section is particularly preferred are, wherein these, directly interconnected or indirectly interconnected via a Wegsfahrgestellabsacrificing Operafahrgestellabsacrificinge along the second Einstellachse are connected to a respective part of the chassis section of the fourth or alternatively the third chassis section. It then results in a U-shaped structure.
  • this lifting means for varying a perpendicular to the longitudinal axis and the width axis oriented height distance between a, preferably formed by a lifting fork, bearing surface for a payload and the Mecanumantrieben has.
  • the lifting means are preferably designed such that a payload, for example a pallet, can be lifted therewith.
  • the lifting means are not limited to a training as a lifting fork - in principle, the lifting means can take all conceivable design variants - so it is conceivable that the lifting means include a lifting platform with which can be driven under the payload, and then take the payload - a fork shape is not required here.
  • the lifting means work in the form of a crane, ie not lifting the load from the bottom, but pulling from above.
  • a combination is also feasible. It is essential that the lifting means have a bearing surface for the payload, which is height-adjusted relative to the chassis sections, by actively adjusting the support surface and / or the chassis sections along a vertical.
  • the support surface of the lifting means in particular a fork fork having lifting fork is arranged in the manner of a forklift fork between the first and the second chassis section, so that by distance variation of the first and second chassis section along the first Setting axis an automatic adjustment to a male payload is possible, in particular by the first and the second chassis section, preferably automatically or driven over the control means parallel to the longitudinal extension of a lifting fork laterally past the charge to be charged and possibly after receiving the payload by operating the lifting means again a piece far by appropriate control of Mecanumradantriebe are movable together.
  • the distance variation along the at least one adjustment axis is effected as a function of the recorded payload dimension, in particular a payload width.
  • the pre-established method of the MecanumradGermanes takes place relative to the payload or recording the payload between the Fahrgestellab- sections automatically by appropriate control of Mecanumradantriebe depending on corresponding sensor information, preferably camera information.
  • connection chassis section with which distance variable two opposite chassis sections, in particular the first and the second driving Gestellabites mechanically distance variable are connected, it is preferable to arrange or fix the lifting means at this connection portion.
  • support means (not in the Mecanumradun form) are provided to support a weight portion, in particular a main weight portion of the chassis of the MecanumradGermanes and any payload on a ground (road).
  • the Mecanumcken relative to the chassis (parallel to the weight direction of the vehicle and / or a payload) resiliently fixed to the chassis or the chassis sections, with the aid of force storage means, which are designed and arranged so that only a partial weight force of a total weight of To support the Mecanumziern on the ground - this must the power storage means in the vertical direction (ie parallel to the weight direction) and / or perpendicular (at least with a spring force component) to the surface extension of the chassis or to a support plane defined by the Mecanumckenn for support on the Underground be resilient.
  • the force-storing means are preferably designed such that the spring travel is limited, so that a residual travel path (in the direction of the weight force) remains or is given in the case of support means supported on the ground.
  • the spring stiffness of the force storage means is preferably lower than a spring stiffness of optional, preferably between the support means and the chassis arranged Abstützkrafttechnisch- mittein, with which the support means possibly resiliently mounted relative to the chassis are.
  • a Mecanumrad scholar obtained while maintaining one of its omnidirectional operation by a corresponding control of Mecan wheels or their drives and which is at the same time able to transport a relatively large payload, as due to a corresponding resilient storage of Mecanum impart compared to a chassis and the additional provision of support means is ensured that only one weight portion of the chassis and / or any payload on the Mecanumlig is supported on the ground, while the other or remaining weight share, in particular the greater weight portion the support means is supported on the ground.
  • the spring force or spring stiffness of the force storage means is preferably matched to the weight of the chassis, any superstructures and / or any payload, so that, despite a limitation of the weight force portion to be supported via the mechanical wheels, a still sufficient weight share via the mechanical wheels on the ground is supported or supported to (sufficient) traction of Mecanumzier on the ground to ensure a propulsion for omnidirectional moving the MecanumradGermanes to ensure.
  • the traction is sufficient in order to be able to transmit a so-called scribing torque, which is necessary in order to overcome a rolling resistance of the vehicle, to or be supported on the ground.
  • the mechanical drives, the chassis and the supporting means form an inseparable unit which can be moved together, preferably in the event of not loading a payload so that the support means, as will be explained later in the context of an advantageous development, not supported on the ground.
  • Mecanumrad donors for carrying payloads, it is also possible for the first time, comparatively heavy MecanumradGermane, which have, for example, heavy, durable structures to construct and the weight of these structures only partially on the Mecanum- wheels and the other part over support the support means on the ground.
  • Very particular preference is given to a vehicle type which can be realized within the scope of the invention, in which lifting means are fixed on the chassis with which a payload can be adjusted in height relative to the chassis.
  • Such an embodiment makes it possible to drive under a payload, to adjust the payload relative to the chassis by means of the lifting means, so that a part of the payload weight force is supported on the ground via the supporting means and only a part of the weight force on the Mecanumcken , this weight force portion is chosen sufficiently large to ensure traction of Mecanumzier on the ground.
  • the support means there are different possibilities. In the simplest case, it is possible to drag support means by driving the Mecanumiza dragging over the ground. However, it is particularly preferred when the support means designed to minimize friction with the chassis by driving the Mecanumzier rolling on the ground moving forward. It is particularly preferred in this case if the support means have a, about 360 °, rotatable load wheel, in particular in the form of a load roller to a, preferably parallel to a ground extending axis of rotation, which in a direction change of the vehicle by a corresponding control of Mecanumradantriebe is rotatable about a preferably perpendicular to the axis of rotation of the load wheel extending steering axis relative to the chassis.
  • the at least one load wheel is preferably designed as a "conventional wheel without additional rollers that can be rotated relative to the wheel", ie is not designed as a mechanical wheel and is preferably not actively driven but only indirectly driven via the mechanical wheels actively rotatable about the hinge axis by means of a steering drive, but only passively by a corresponding change of direction of the vehicle, wherein also an embodiment with active, ie aktuierter steering is realized, which rotates the load wheel driven directly around a hinge axis depending on the vehicle direction
  • supporting means in the form of a rotatable roller, in particular a cage which can roll in an omnidirectional manner and thus follow a vehicle direction predetermined by the mechanical wheel drives Lich also support means in the form of a rotatable chain to provide in the manner of a tracked vehicle,
  • an embodiment is of particular advantage, in which the support means do not contact the ground during empty travel of the Mecanum wheel vehicle, but only upon application of a corresponding payload, which at the same time ensures that the means with which the Metan wheels are resilient with respect to the Chassis are stored, are tensioned, which, as already explained, even with in the support plane defined by the Mecanummannn supporting means a residual spring travel of the force storage means should be maintained parallel to the weight direction of force, in particular to compensate for unevenness of the ground and to prevent an excessive load must be supported by the Mecanum wheels. This is important in order to ensure controlled omnidirectional propulsion of the Mecanum wheel vehicle, even on uneven ground.
  • the support means are arranged and adjustable in height adjustable on the chassis, such that a distance between a supporting surface formed by the support means, with which support the support means for supporting a partial load, ie a weight force portion on the ground and the ground or of the Mecan to wheels defined support plane and thus the distance of the aforementioned support surface is adjustable to the chassis in order to set the spring travel, the force storage means when loading the chassis with a payload until the support surface of the support means reaches the ground and / or optional Abstützkraft stickersmes maximum tensioned according to the payload.
  • this distance setting preferably follows as a function of a measured weight of the payload.
  • the force storage means are designed in such a way that a residual spring travel of the force storage means remains parallel to the direction of the weight force to ensure residual spring capacity, even in the case of a load-driven mechanical vehicle.
  • the theoretically until reaching a stop maximum Jardinlegbare spring parallel to the weight force direction ie the corresponding spring travel component is longer than the distance of the support surface of the support means to the ground or to the defined by the Mecan wheels Supporting plane in an unloaded state and / or longer than a maximum travel of optional Abstützkrafttechnischstoff parallel to the aforementioned direction of gravity.
  • the force storage means increasing the Federspan It is possible to set up the support means on the ground or reach the support plane defined by the mechanical wheels and / or until optional support force storage means are maximally tensioned according to the payload, and thus also the maximum amount of support to be supported by the track wheels on the ground. weight proportion. This can be manually or preferably with the aid of actuator means, in particular an electromotive drive drivable means for adjusting the bias and / or the spring travel.
  • the aforementioned travel of the force storage means can be adjusted for example by distance variation of a support surface of the support means to the ground or to the chassis, by a corresponding height-adjustable arrangement of the support means relative to the Chassis.
  • a resilient mounting of the support means relative to the chassis via corresponding Abstützkrafttechnischstoff may additionally or alternatively to the aforementioned means for adjusting the bias of the force storage means (manual or aktutechnischtechnik) means for adjusting the bias of the support means may be provided on the vehicle.
  • the MecanumradGerman has weight measuring means which are designed and arranged so that the weight of a payload or a weight portion of this load, which is supported on the supporting means or at least one Mecanumrad on the ground is measurable, said measuring means (force measuring means) signal conducting with corresponding Control means for controlling the aforementioned actuator means are connected, wherein the control means, the actuator means for adjusting the bias of the force storing means and / or the aforementioned spring travel and / or a bias of any Abstützkrafttechnischstoffitzn depending on a sensor signal of the measuring means, ie, depending on the payload weight (or weight fraction) vary or adjust, on the one hand to limit the load of Mecanumcken and on the other hand to ensure sufficient traction, in particular for overcoming a rolling resistance of MecanumradGermanes Afford.
  • Mecanumradberges as a load vehicle, which is suitable and intended for receiving or transporting a payload, it has been found to be advantageous if arranged on the chassis a, in particular tiltable, charging device, preferably a charging trough for receiving the payload is.
  • lifting means for relative height adjustment (distance adjustment) of a payload relative to the chassis may be provided on the chassis, wherein in a preferred embodiment of the Mecanum wheel vehicle with not loaded with a payload from the ground lifted or spaced support means the lifting means move the undercarriage in the direction of the ground, thereby tensioning the force storage means of the mecanum wheels until the supporting means have tensioned the ground and / or optional supporting force storage means.
  • the lifting means are designed for relative displacement of a lifting or transport surface to the chassis.
  • the lifting means comprise a fork, in particular a lifting fork in the manner of a forklift or a lifting platform, wherein the lifting fork or lifting platform then form or define the abovementioned bearing or transport surface of the lifting means for receiving the load.
  • the support or transport surface for charging a payload is aligned or arranged parallel to the support plane defined by the mechanical wheels.
  • the force storage means for resiliently supporting the Mecanumzier, in particular together with the respective drive (in particular in each case an electric motor), there are different possibilities.
  • the force storage means (spring means) as classical springs, for example as compression springs, designed as coil springs and / or torsion springs;
  • the force storage means may also have combinations of differently shaped springs.
  • such springs are formed of metal and / or formed resilient due to their geometry.
  • the force storage means include gas springs or hydraulic springs or a combination of mechanical springs, gas springs and / or hydraulic springs.
  • the force storage means are designed and arranged so that they support in supporting on the ground support means for limiting the weight to be supported by the Mecanumckenn care, ie serve to buffer the power. It is particularly preferred if the Mecanumcken, in particular together with their drives, ie the Mecanumradantriebe arranged on resiliently mounted support arms on the chassis or are resiliently mounted with respect to this, wherein the support arms are pivotally fixed to the chassis, such that through Swiveling the support arms changes the spring tension of the force storage means.
  • material eg elastomeric material
  • the swivel angle for adjusting the force-storing means bias voltage can be changed manually or by means of actuator means in order to vary the weight force or weight force component to be carried by the mechanical wheels. It has proven to be particularly advantageous if the force storage means comprise torsion springs, which can be tensioned by pivoting the support arms.
  • the mechanical wheels as shown in FIG WO 2013/041310 is known to comprise two rims, each carrying rotatably arranged rollers over its circumference, wherein the rims are connected to each other via damping means which allow a limited relative movement of the rims, in particular a relative movement in the circumferential direction and / or vertically
  • damping means which allow a limited relative movement of the rims, in particular a relative movement in the circumferential direction and / or vertically
  • the Mecanumcken are designed as described in the aforementioned international patent application.
  • the invention also leads to a system comprising a previously described Mecanumradffen and carried by this (again removable or removable) payload, wherein a weight of the load proportionately on the Mecanumcken and proportionately on the Abstütz- medium is supported on a substrate.
  • the invention also leads to a method for operating a trained according to the concept of the invention MecanumradGermanes.
  • the aim of the method is to set the Mecanumradministerab horren, in particular a Mecanumradschreibbreite and / or length depending on a payload dimension / dimension that is detected by means of sensor means of MecanumradGermanes or was. It is particularly expedient in this case to set the width of the mechanical wheel vehicle by corresponding activation of the mechanical drive, in particular as a function of a payload width, which is then preferably oriented parallel to the setting axis. Ideally, the distance between the corresponding adjustably connected chassis sections is adjusted so that the cargo can be picked up between them.
  • the chassis preferably has an essentially U-shaped basic shape. It is particularly useful if appropriate lifting means are provided for lifting the payload, wherein it is particularly expedient if the lifting means comprise, for example, a lifting fork, which is oriented parallel to the longitudinal extension of the aforementioned chassis sections and thus perpendicular to the adjustment axis. Additionally or alternatively, the Mecanumrad scholarus can be varied, in particular as a function of a perpendicular to the payload width oriented payload.
  • FIG. 1 a - 1 d a canvass wheel vehicle designed according to the concept of the invention in a chassis section arranged from below in different operating states or at different distances from adjacent to each other
  • FIG. 2 in a schematized view, according to FIG Concept of the invention trained Mecanumradhus in plan view during different operating conditions
  • FIGS. 3 and 4 show an alternative embodiment of a mecanum wheel vehicle according to the concept of the invention with lifting means comprising lifting fork which extend perpendicular to a first setting axis and in a region between a first and a second vehicle portion which runs along the Setting axis are variable in distance, is arranged, a further alternative embodiment of a trained according to the concept of the invention Mecanumradfahr- tool with lifting means, a possible embodiment of a trained according to the concept of the invention Mecanumradministeres in a side view without payload, a Mecanumradffen of FIG.
  • a MecanumradGerman 1 is shown. This comprises a total of four Mecanumradantriebe 2a to 2d, which limit the corners of an imaginary rectangle.
  • Each Mecanumradantrieb 2a to 2d comprises a Mecanumrad 3a to 3d, each with an electric motor drive 12a to 12d. All Mecanumradantriebe 2a to 2d, more precisely their electric motor drives 12a to 12d are connected to control means, not shown, for individually driving the Mecanumckenn 3a to 3d to ensure omnidirectional operation.
  • the Mecanumradantriebe 2a to 2d are fixed, in particular via later to be described force storage means, connected to a chassis 5.
  • the Mecanumradantrieben 2a to 2d carries the chassis 5 with these firmly connected support means 6, here in the form of about a respective axis of rotation 7 and a perpendicular thereto oriented hinge axis 8 rotatably mounted load wheels.
  • the support means 6 are neither directly drivable about the axis of rotation 7 nor about the hinge axis 8 by means of a separate drive, but rotate or pivot about this in response to a movement of the MecanumradGermanes 1 due to the drive of Mecanumcken 3a to 3b.
  • the MecanumradGerman 1 and the chassis 5 has a longitudinal axis L and a perpendicular thereto oriented width axis B, wherein the longitudinal axis L is oriented perpendicular to Mecanumradwindachsen 20, around the rims of Mecanumyer are rotatable. Angled to these Mecanum-radwindachsen 20 or Felgenrehachsen roller pivot axes are oriented to which roles that are carried by the Mecanumradfelgen on the outer circumference in a conventional manner, can roll.
  • the chassis 5 has a first chassis section 21 a with the Mecanumradantrieben 2 a and 2 b and a second chassis section 21 b with the Mecanumradantrieben 2 b and 2 c on.
  • These two Chassis sections 21 a and 21 b are along a first adjustment axis E1, which here exemplarily along the width extension or parallel to the width axis B extends variable spacing.
  • the first and the second chassis section 21 a, 21 b are mechanically and distance-parallel to each other along the adjustment axis E1 connected to each other, for example, a left in the drawing plane and in the drawing plane from top to bottom extending, not shown telescopic or rail connection.
  • the Mecanumradantnebe 2c and 2d are rotated in opposite directions.
  • the drive gears 2a and 2b are preferably braked or retained.
  • the Mecanumradantrie- be 2a to 2d driven so that a force component acts on the chassis sections 21 a and 21 b along the first adjustment axis E1, so that the chassis sections 21 a and 21 b along the first adjustment axis E1 move relative to each other.
  • a time delay or not at all, as shown in FIG.
  • the drive wheel drives 2 a to 2 b are rotated in opposite directions while, for example, the drive wheel drives 2 d are braked.
  • the adjusting movements resulting from FIGS. 1 b and 1 c can in principle also be carried out simultaneously.
  • Fig. 1 d can be seen that the chassis 5 in addition to the first and the second chassis section 21 a and 21 b, a third chassis section 21 c and a fourth chassis section 21 d having.
  • the third chassis section 21 c comprises the mechanical drive 2a and the mechanical drive 2c
  • the fourth chassis section 21d comprises the mechanical drives 2b and 2d.
  • the distance of the chassis sections 21 c and 21 d along a second adjustment axis E2, which is perpendicular to the first adjustment axis E1 varies, while maintaining the distance-variable mechanical connection of the third and fourth chassis section 21 c and 21 d along the adjustment axis E2.
  • the vehicle is adjustable only along one of the adjustment axes E1 or E2 is also feasible.
  • the adjustment axis E2 is then the first adjustment axis E1 and the chassis sections 21c and 21d are the first and second chassis sections 21a and 21b.
  • chassis sections 21 a to 21 d are each composed of pairwise combinations of partial chassis sections (partial sections) 22a to 22d of the chassis 5.
  • the first chassis portion 21 a is formed by the respective Mecanumradantrieb 2 a and 2 b supporting portions 22 a and 22 b, while the second chassis portion 21 b is formed from the sections 22 c and 22 d with the Mecanumradantrieben 2 c and 2 d, here to realize the width adjustability.
  • the third chassis section 21 c is formed by the Subsections 22a and 22c with its Mecanumradantneben 2a and 2c
  • the fourth chassis section 21 d is formed by the sections 22b and 22d with its Mecanumradantneben 2b and 2d. As is indicated schematically only in FIG.
  • the moped wheel vehicle 1 comprises sensor means 24, here by way of example in the form of two cameras for scanning a payload to be picked up, in particular to be lifted.
  • the sensor means 24 are formed and arranged for detecting at least one payload dimension of the charge, in particular a payload width extending parallel to the width axis B and / or a payload length extending parallel to the longitudinal axis L in FIGS. 1 a to 1 d for reasons of clarity not shown, preferably cuboid payload.
  • the sensor means 24 are connected to - in Figs.
  • control means which in turn the Mecanumradantriebe 2a to 2d for length and / or width change of MecanumradGermanes as a function of detected by means of the sensor means 24 load size , in particular the payload width and / or the payload length are controlled.
  • a MecanumradGerman 1 is shown in the drawing plane left in its minimum surface extension, in which the chassis sections 21 a to 21 d or sections 22a to 22d are minimally spaced, while in the drawing plane right, the chassis both in width and is increased in length, wherein, as explained several times in principle, an embodiment can be realized, which is exclusively width or length variable.
  • Figs. 3 and 4 is a particularly preferred embodiment of a MecanumradGermanes 1 in the form of a load transport vehicle shown.
  • the illustrated wheeled vehicle 1 is distance-variable only along the first adjustment axis E1 as a function of a load width detected with the aid of non-drawn sensor means, wherein the adjustment axis E1 again coincides here with the width axis B of the vehicle.
  • the Mecanumrad poverty 1 comprises a first chassis section 21 a and a second chassis section 21 b with their Mecanumradantrieben 2a and 2b or 2c and 2d, which are each arranged perpendicular to the adjustment axis E1 one behind the other.
  • the two chassis sections 21 a and 21 b are slidably connected along the adjustment axis E1 with a kausfahrgestellabites 23.
  • the chassis sections 21 a and 21 d are directly slidably connected to this sublimesfahrgestellabites 23 and thereby indirectly indirectly connected distance variable mechanically.
  • the distance of the chassis sections 21 a and 21 b along the first adjustment axis E1 is adjusted, between the maximum distance shown in FIG. 3 and shown in Fig. 4 minimum distance. In all relative positions, the mechanical connection of the chassis sections 21 a and 21 b is maintained.
  • the maximum width is dimensioned such that in this case the distance between the chassis sections 21 a and 21 b (slightly) is greater than the payload width measured in the same direction of the payload 10, thus being laterally in the direction of the vertical with both chassis sections to be able to drive past the longitudinal extent of the payload extending for the width extension of the payload and thus be able to pick up the payload between the chassis sections and then be able to lift it with the aid of the integral lifting means.
  • lifting means 15 comprising a lifting fork 16 are arranged on the connection chassis section 23 .
  • the lifting fork 16 is located in a region between the first chassis sections 21a and 21b and extends perpendicular to the first adjusting axis E1.
  • the above construction after receiving the payload 10 (pallet), allows the landing gear to be minimized to its minimum width by appropriately driving the mechanical wheel drives 2a to 2d, thereby increasing the mobility.
  • only variable width MecanumradGerman 1 additionally variable in length to be designed in dependence on a previously detected load dimension, in particular a payload - then are a third and a fourth chassis section 21 c and 21 d each with two Mecanumradantrieben to provide 2c and 2d, preferably for this purpose the same Mecanumra- dantriebe 2a to 2d find the same Mecanumradantriebe use, as provided for the realization of the width adjustability, aalog to the embodiment of FIGS. 1 a to 1 d.
  • a MecanumradGerman 1 is shown.
  • the structure essentially corresponds to the structure of the Mecanumradgivees 1 according to FIGS. 3 and 4 - in addition, the MecanumradGerman 1 shown in FIG. 4 on an extent variability along a second adjustment axis E2.
  • a third and a fourth chassis section 21 c and 21 d are provided in addition to the first and the second vehicle frame section 21 a and 21 b.
  • the two chassis sections 21 a and 21 b are indirectly adjustable via the connection chassis section 23 by a distance variable. nisch together. This is located in an area between and possibly above or below the sections 22b and 22d.
  • the portion 22d is otherwise only along the second adjustment axis E2 connected to the portion 22c, analogous to the portion 22b with the portion 22a.
  • the pairwise assignment is realized analogously to the embodiment according to FIGS. 1 a to 1 d.
  • the sensor means which comprise, for example, at least one camera and a computer unit with image processing software signal-conducting connected to control means via which the Mecanumradantriebe can be controlled.
  • MecanumradGermanes 1 is shown. This comprises a total of four Mecanumradantriebe 2, which limit the corners of an imaginary rectangle and of which in the side view only two spaced apart in the direction of a longitudinal direction of the vehicle 1 drives can be seen. The two other Mecanumradantriebe are located in the drawing plane behind.
  • Each Mecanumradantieb 2 comprises a Mecanumrad 3 with not shown, arranged thereon, electric motor drive. All drives are connected in a conventional manner with control means, not shown, for individually driving the Mecanumcken 3 to ensure an omnidirectional operation.
  • the chassis 5 is designed in several parts to realize a width and / or length changeability (not shown - see previous illustrations).
  • the Mecanumcken 3 are resiliently mounted together with their drives 2 via power storage means 4 against a chassis 5, which carries the Mecanumcken 3 with their drives.
  • the force storage means 4 are reproduced by way of example only as a helical spring in the context of a simplified representation. Of course, other, resilient mountings are possible - it is essential that at least one perpendicular to a substrate U oriented Federkaftkomponente between the chassis 5 and the Mecanumckenn 3 acts.
  • the multi-section chassis 5 carries with this firmly connected support means 6, in this case in the form of load wheels rotatably mounted about an axis of rotation 7 and about a hinge axis 8 oriented perpendicular thereto.
  • the support means 6 are neither directly drivable about the axis of rotation 7 nor about the hinge axis 8 by means of a separate drive, but rotate or pivot about these in response to locomotion of the MecanumradGermanes 1 due to the drive of Mecanumyer.
  • Fig. 6a a state without a payload is shown.
  • a weight force caused essentially by the chassis 5 in the exemplary embodiment shown acts on the mega-wheels 3 via the force-storing means 4, so that in the state shown they support this entire weight force on the ground.
  • the support surfaces 9 formed by the support means 6, more precisely by the load wheels (desired contact surfaces to the ground) are spaced apart from the substrate U.
  • Fig. 6b shows the MecanumradGerman 1 of FIG 1a with attached load (load) 10.
  • the power storage means 4 are selected so that, based on the payload 10 or the corresponding total weight, there is sufficient traction of the Mecanum wheels 3 on the ground U in order to move the Mecanum wheel vehicle (omnidirectionally).
  • the bias of the force storage means 4, in particular in dependence of the load to be loaded 10 is adjustable and / or a bias of optional Abstützkraft Mrsitzn not shown here, with which the support means 6 are resiliently mounted when needed relative to the chassis 5 can. It is also conceivable to set the distance of the support surface with respect to the condition according to FIG. 1 a without load relative to the ground for setting the spring travel and thus a residual spring travel of the spring.
  • measuring means (force measuring means) 1 1 are provided, for example on the multi-section chassis. 5 with which the weight of a payload can be determined.
  • this weight force which can be determined alternatively outside of Mecanumradhuss 1
  • one of the aforementioned settings are made manually or by actuator means, it being very particularly preferred if this automatically in response to a sensor signal of the measuring means 1 1 by appropriate controls of Actuator means by means of control means takes place.
  • Fig. 7 shows a possible embodiment of a MecanumradGermanes 1, which is designed according to the concept of the invention from below.
  • the four the corners of an imaginary rectangle, limiting Mecanumradantriebe 2, each comprising a Mecanumrad 3, which by means of a drive, here in each case an electric motor drive 12 to ensure an omnidirectional operation driven is.
  • the drives 12 are driven by control means 13 in an individual direction and / or at an individual speed.
  • Each Mecanumrad 3 comprises a plurality of distributed over a circumference of the wheel arranged, preferably barrel-shaped rollers whose roller axes of rotation is arranged at an angle to the Mecanumradwindachsen, preferably the Mecanumraddusachsen two adjacent Mecanummann aligned and the Mecanumradformatachse two Mecanumrad- pairs are aligned parallel to each other.
  • FIG. 8 shows a highly schematic representation of a preferred embodiment of a mechanical wheeled vehicle 1.
  • Mecanumradantriebe 2 are articulated via Stützar- me 14 pivotally mounted on the chassis 5.
  • the support arm 14 are each associated with power storage means 4 in the form of torsion springs, wherein the torsion springs are preferably biased with separate, not shown drives for varying the force storage means bias.
  • torsion springs in addition to or as an alternative to torsion springs, differently designed springs e.g. Gas springs or coil springs used.
  • FIG. 9 shows in a highly schematic view a Mecanum wheel vehicle 1 which, from its basic structure, corresponds to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 a to 2.
  • lifting means 15 distance variation means for varying a distance between a defined by the lifting means 15 supporting surface 17 for a load to be transported and the chassis 5.
  • the lifting means 15 include a lifting fork 16, which with a suitable For example, electric motor drive is arranged vertically adjustable relative to the chassis 5.
  • Alternative lifting means 15 for example in the form of a height-adjustable via a piston-cylinder arrangement, a spindle drive or a scissors joint drive or the like.
  • Drives are additionally or alternatively feasible.
  • the drives preferably comprise a motor, in particular an electric motor.
  • Fig. 10 shows an alternative embodiment of a Mecanumradfahr- tool 1 with Mecanumradantrieben 2 and support means 6, which are lifted from the ground when not loaded with a payload analogous to the embodiment shown in Figures 1 a and 1 b.
  • the support means 6 comprise rotatably and steerably arranged rollers, which are fixed to a height-adjustable chassis section of the chassis 5, which is designated in the embodiment shown as a support member 18, which is again set in height adjustable on the Fahrge- 5.
  • the support means 6 are fixed in height adjustable on the chassis 5.
  • the support frame 18 is supported via a spring element 19 on the chassis 5 and serves to receive a payload.
  • the spring stiffness of the spring element 19 is less than the spring stiffnesses of the force storage means 4, whereby the support member 18 lowers under load until the support means 6 and their support surface reach the ground, in this state a Restfederweg the power storage means 4 is ensured, so that only a partial weight force on the Mecanumzier 3 is supported on the ground.
  • the sensor means for detecting at least one load dimension are not shown for reasons of clarity. However, these are present and signal-conducting connected to control means, which are preferably the same control means for setting a Federkraftvorspan- voltage. It is essential that the vehicle width and / or length is varied as a function of a load-bearing dimension detected by means of the sensor means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Mecanumradfahrzeug (1), insbesondere zum Transportieren einer Zuladung, mit einem sich entlang einer Längsachse (L) und einer senkrecht dazu orientierten Breitenachse (B) erstreckenden Fahrgestell (5) mit mindestens vier Mecanumradantrieben (2; 2a bis 2d), die über Steuermittel (13) zur Realisierung eines omnidirektionalen Betriebs des Mecanumradfahrzeuges (1) ansteuerbar sind.. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fahrgestell (5) einen ersten Fahrgestellabschnitt (21a) mit mindestens zwei (2a, 2b) der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) und einen zweiten Fahrgestellabschnitt (21b) mit mindestens zwei (2c, 2d) der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, und dass der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt (21a, 21b) abstandsvariabel mechanisch miteinander verbunden sind, und dass das Mecanumradfahrzeug (1) signalleitend mit den Steuermitteln (13) verbundene Sensormittel (24) zum Erfassen mindestens einer Zuladungsabmessung, insbesondere einer Zuladebreite und/oder einer Zuladungslänge, einer mittels des Mecanumradfahrzeugs (1) aufzunehmenden Zuladung (10), aufweist und dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Fahrgestellabschnitt (21a, 21b) entlang einer ersten Einstellachse (E1) durch Ansteuerung von mindestens einem der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) des ersten Fahrgestellabschnitts (21a) und/oder des zweiten Fahrgestellabschnitts (21b) mittels der Steuermittel (13) in Abhängigkeit der mindestens einen, mittels der Sensormittel (24) erfassten Zuladungsabmessung einstellbar ist.

Description

Mecanumradfahrzeug sowie Betriebsverfahren
Die Erfindung betrifft ein Mecanumradfahrzeug zum Transportieren einer Zuladung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , mit einem sich entlang einer Längsachse und einer senkrecht dazu orientierten Breitachse erstreckenden Fahrgestell mit mindestens vier Mecanumradantrieben (allgemein: Mecanumradantriebsmittel), die über Steuermittel zur Realisie- rung eines omnidirektionalen Betriebs des Mecanumradfahrzeuges ansteuerbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Mecanumradfahrzeuge sind allgemein bekannt. Bei einem Mecanumrad sind über den Umfang einer Felge des Rades mehrere drehbar gelagerte, in der Regel tonnenförmige Rollen unter einem Winkel zur Drehachse der Felge, von meist 45° drehbar angebracht. Nicht die Felge, sondern ausschließlich die vorgenannten Rollen stellen den Kontakt zum Untergrund her. Die Rollen haben dabei keinen direkten Antrieb und können sich frei um ihre jeweilige Rollendrehachse (welche sich winklig zur Felgen- bzw. Mecanumraddrehachse erstreckt) drehen. Das gesamte Mecanumrad kann dagegen von einem Antrieb, in der Regel einem Elektromotor mit veränderlichem Drehsinn und variabler Drehzahl angetrieben werden. Bekannte Mecanumradfahrzeuge haben üblicherweise vier Räder, die in ei- nem Rechteck angeordnet sind. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebe der Mecanumräder kann durch eine individuelle Drehrichtungswahl der Mecanumräder gegenüber dem Untergrund (Fahrbahn) aus der Summe der Vektoren der einzelnen Mecanumräder eine Gesamtbe- wegungsrichtung für das Fahrzeug eingestellt werden, wobei beliebige Fahrzeugbewegungsrichtungen, d.h. ein omnidirektionaler Betrieb reali- siert wird. Das Grundprinzip des Mecanumrades ist beispielsweise in der DE 2 153 019 A beschrieben.
Aus der WO 2013/041310 A1 ist ein gegenüber bis dato bekannten Meca- numrädern verbessertes Mecanumrad beschrieben, welches sich dadurch auszeichnet, dass zwei, jeweils rotierbare Rollen tragende Felgen des Mecanumrades über Dämpfungsmittel miteinander verbunden sind, die eine gedämpfte Relativbewegung der Felgen zueinander zulassen, wodurch unkontrollierte Schwebezustände bisheriger Mecanumradfahrzeuge vermieden werden, die auf den Wechsel eines entlang der Rollen wandernden AbStützpunktes von Rolle zu Rolle beim Drehen der Felge zurückzuführen waren.
Mecanumradfahrzeuge für einen omnidirektionalen Betrieb, insbesondere mit den zuvor beschriebenen, verbesserten Mecanumrädern haben sich bewährt. Aufgrund des vergleichsweise komplexen Aufbaus von Mecanumrädern zu herkömmlichen, abrollenden Rädern ist die maximale Traglast von Mecanumrädern engen Grenzen unterworfen, wodurch sich Mecanumradfahrzeuge bisher nur bedingt zum Tragen von Lasten (Zuladun- gen) oder zum Antreiben besonders schwerer Fahrzeuge eignen.
Unabhängig von der begrenzten Traglastproblematik von Mecanumrad- fahrzeugen besteht bei Mecanumradfahrzeugen allgemein das Problem, dass diese Fahrzeuge eine an die üblicherweise zu transportierende La- dung angepasste Größe aufweisen müssen - insbesondere ist eine Fahrzeugbreite so ausgelegt, dass Kippmomente beim Transport einer Ladung minimiert werden und/oder dass die Fahrzeugdimensionen so ausgelegt sind, dass eine Zuladung aufgenommen werden kann - dies führt jedoch dazu, dass die Mecanumradfahrzeugbreite für Fahrten ohne oder mit Zu- ladung überdimensioniert ist. Vorgenannte Ausführungen gelten auch für die Mecanumradfahrzeuglänge. Die vorgenannte Überdimensionierung der Abmessungen für den Nicht- Ladungsbetrieb führt jedoch dazu, dass die Fahrzeuge große Parkflächen für die Zeiten der Nicht-Benutzung benötigen. Auch können aufgrund der Größe gewisse Positionen nicht angefahren werden.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde ein Mecanumradfahrzeug anzugeben, welches eine gute Manövrierfähigkeit - je nach Anwendungsfall mit und/oder ohne Zuladung ermöglicht. Insbesondere soll das Mecanumradfahrzeug automatisiert einsetzbar sein, um Zuladungen automatisch, bevorzugt ohne notwendigen manuellen Eingriff aufnehmen und transportieren zu können. Dabei sollen je nach Anwendungsfall Kippmomente während des Transportes einer Zuladung minimiert sein oder es soll die Möglichkeit gegeben sein, auch große Zuladungen problemlos aufnehmen zu können. Darüber hinaus soll das Mecanumradfahrzeug auf möglicht kleinen Parkflächen verstau- bzw. abstellbar sein. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein optimiertes, automatisiertes Betriebsverfahren für ein solches Mecanumradfahrzeug anzugeben. Diese Aufgabe wird mit einem Mecanumradfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Mecanumradfahrzeug dadurch, dass das Mecanumradfahrzeug Sensormittel zum Sen- sieren/Erfassen mindestens einer Zuladungsabmessung, insbesondere einer Zuladungsbreite und/oder einer Zuladungslänge (Tiefe) einer mittels des Mecanumradfahrzeuges aufzunehmenden bzw. zu transportierenden Zuladung aufweist, und dass das Fahrgestell einen ersten Fahrgestellabschnitt mit mindestens zwei der Mecanumradantriebe des Mecanumrad- fahrzeugs und einen zweiten Fahrgestellabschnitt mit mindestens zwei der Mecanumradantriebe des Mecanumradfahrzeugs aufweist, und dass der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt abstandsvariabel mechanisch miteinander verbunden sind (derart, dass diese mechanische Verbindung auch bei den unterschiedlich eingestellten Abständen vorhanden ist bzw. beibehalten bleibt) und dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Fahrgestellabschnitt entlang einer ersten Einstellachse durch Ansteue- rung von mindestens einem Mecanumantrieb des ersten Fahrgestellab- Schnitts und/oder von mindestens einem Mecanumantrieb des zweiten Fahrgestellabschnitts mittels der Steuermittel in Abhängigkeit der mindestens einen, mittels der Sensormittel erfassten bzw. bestimmten, Zuladungsabmessung einstellbar ist. Anders ausgedrückt wird die Relativverstellung der Fahrgestellabschnitte durch Ansteuerung der Mecanumra- dantriebsmittel über die Steuermittel mit Hilfe der Mecanumradantriebsmit- tel aktuiert, wobei die Relativvertellung der Fahrgestellabschnitte in Abhängigkeit, d.h. unter Berücksichtigung der mittels der integralen Sensormittel bestimmten Zuladungsabmessung erfolgt, d.h. der Abstand der Fahrgestellabschnitte zueinander wird in Abhängigkeit dieser Abmessung eingestellt, insbesondere derart, wie später noch erläutert werden wird, dass die Zuladung zwischen die Fahrgestellabschnitte aufnehmbar ist, dass also der Abstand der Fahrgestellabschnitte so eingestellt wird, dass dieser größer ist als die sensierte Zuladungsabmessung, insbesondere eine Zuladungsbreite, um somit die Fahrgestellabschnitte seitlich benach- bart entlang der Zuladung in Richtung von deren Längserstreckung bzw. senkrecht zu der ersten Einstellachse verfahren zu können, um die Zuladung zwischen sich aufzunehmen, insbesondere mit dem weiteren Ziel, die Zuladung dann mit Hilfe von integralen Hebemitteln des Mecanumrad- fahrzeuges anheben zu können. Bevorzugt erfolgt die Detektion mindes- tens einer Zuladungsabmessung einer, bevorzugt zumindest näherungsweise quaderförmigen und/oder auf einer Palette angeordneten, Zuladung berührungslos, insbesondere, wie später noch erläutert werden wird, unter Einsatz mindestens einer Kamera. Hinsichtlich des Betriebsverfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, dass der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrge- stellabschnitt entlang der ersten Einstellachse durch Ansteuerung von mindestens einem der Mecanumradantriebe des ersten Fahrgestellabschnitts und/oder des zweiten Fahrgestellabschnitts mittels der Steuermittel eingestellt wird. Das Einstellen erfolgt dabei in Abhängigkeit der mindestens einen mittels der Sensormittel erfassten Zuladungsabmessung, wobei bevorzugt die Länge oder die Breite des Mecanumradfahrzeuges an die detektierte Zuladungsabmessung angepasst wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Fahrgestell mehrteilig auszubilden, und zwar derart, dass das Fahrgestell mindestens zwei Fahrgestellabschnitte aufweist, die jeweils zwei Mecanumradantriebe tragen und diese Fahrgestellabschnitte abstandsvariabel (mittelbar oder unmittelbar) mechanisch miteinander zu verbinden, d.h. derart, dass der Abstand zwischen den Fahrgestellabschnitten entlang einer Einstellachse unter Beibehaltung der mechanischen Verbindung, beispielsweise durch die Realisierung einer Teleskop- oder Schienenverbindung trotz einer Abstandsvariation erhalten bleibt. Erfindungsgemäß ist nun weiter vorgese- hen, dass der Abstand der vorgenannten, entlang der (ersten) Einstellachse benachbarten Fahrgestellabschnitte entlang der (ersten) Einstellachse durch eine entsprechende Ansteuerung der Mecanumantriebe der Fahrgestellabschnitte erfolgt, derart, dass eine die Fahrgestellabschnitte auf- einander zu oder von einander weg verstellenden Kraft erzeugt wird. Für den bevorzugten Fall, dass die vorgenannte Einstellachse in Richtung der Breitenerstreckung und damit bevorzugt parallel zu den Drehachsen der Mecanumräder der Mecanumantriebe verläuft ist es möglich, durch eine gegenläufige Rotation der Mecanumräder eines der Fahrzeugabschnitte und gleichzeitiges Bremsen bzw. Festhalten oder langsameres Verdrehen der Mecanumräder, insbesondere durch entsprechende Ansteuerung der zugehörigen Antriebe, des gegenüberliegenden Fahrgestellabschnittes den Abstand zwischen den Fahrgestellabschnitten zu vergrößern und damit das Fahrgestell insgesamt zu verbreitern. Zum Verschmälern, d.h. zum Verringern des Abstandes der Fahrgestellabschnitte können die Mecanumräder der Mecanumradantriebe eines der Fahrgestellabschnitte wiederum gegenläufig, jedoch dann mit jeweils entgegengesetzter Drehrichtung rotiert werden, während die Mecanumräder des gegenüberliegenden Fahrgestellabschnittes bevorzugt (jedoch nicht zwingend) fest- gehalten bzw. durch entsprechende Ansteuerung gebremst werden.
Erfindungsgemäß weist das Mecanumradfahrzeug zudem, vorzugsweise berührungslos arbeitende, Sensormittel auf, die ausgebildet und angeordnet sind zum Erfassen mindestens einer Zuladungsabmessung, insbeson- dere einer Zuladungsbreite und/oder einer Zuladungslänge einer von dem Mecanumradfahrzeug aufzunehmenden und/oder mit diesem zu transportierenden Zuladung. Die Steuermittel zum Ansteuern der Mecanumradantriebe sind signalleitend mit den Sensormitteln verbunden und derart ausgebildet und eingerichtet, dass diese den Abstand zwischen dem ers- ten und dem zweiten Fahrgestellabschnitt entlang der sich senkrecht oder parallel zu den Mecanumraddrehachsen erstreckenden Einstellachse durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe in Abhängigkeit der mittels der Sensormittel detektierten Abmessung einstellen, um die Mecanumradfahrzeuglänge (insbesondere senkrecht zur Längserstreckung der Mecanumraddrehachsen) und/oder Mecanumradfahrzeugbreite (insbesondere parallel zur Längserstreckung der Mecanumraddrehachsen) an die gemessene Zuladungsdimension anpassen zu können. Ganz besonders bevorzugt ist es, die Breite des Mecanumradfahrzeuges an die in die gleiche Richtung orientierte Zuladungsbreite anzupassen, um die Zuladung zumindest abschnittsweise zwischen die beiden Fahrgestellab- schnitte aufnehmen zu können. Anders ausgedrückt, wird bevorzugt der Abstand der Fahrgestellabschnitte entlang der ersten Einstellachse so eingestellt, dass das Mecanumradfahrzeug, insbesondere automatisiert entlang der Längserstreckung der Zuladung verfahren kann und auf diese Weise die Zuladung zwischen die automatisch abstandsvariierten Fahrge- stellabschnitte aufnimmt, insbesondere um die Zuladung dann mit Hilfe von integralen eine Hub- bzw. Auflagefläche für die Zuladung bereitstellenden Hebemitteln, beispielsweise in Form einer Hubgabel anheben zu können. Wie später noch erläutert werden wird, ist es möglich, insbesondere automatisiert nach dem Anheben der Zuladung die Mecanumrad- fahrzeugbreite durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumräder noch weiter zu variieren, insbesondere wieder zu reduzieren, beispielsweise um die Zuladung auf den Fahrgestellabschnitten abstellen zu können und/oder um eine verbesserte Manövrierfähigkeit zu erlangen. Zusätzlich oder alternativ zur Variation der bevorzugt parallel zu den Meca- numraddrehachsen orientierten Mecanumradfahrzeugbreite auf Basis einer zuvor detektierten Zuladungsabmessung, insbesondere der Zuladungsbreite, ist es möglich, die Mecanumradfahrzeuglänge in Abhängigkeit einer detektierten Abmessung, insbesondere einer Zuladungslänge (Tiefe) zu verändern, insbesondere derart, dass die Mecanumradfahr- zeuglänge nach der Einstellung mindestens der Zuladungslänge ent- spricht und noch weiter bevorzugt länger ist als die Zuladungslänge, um somit eine bessere AbStützung der Zuladung zu ermöglichen.
Soll beispielsweise die Fahrzeuglänge in Abhängigkeit einer detektierten Zuladungsabmessung, insbesondere einer Zuladungslänge (Tiefe) variiert werden, verläuft also die vorgenannte Einstellachse in Richtung der Fahrzeuglängsachse und damit bevorzugt senkrecht zu den Drehachsen der Mecanumräder der Mecanumradantriebe, sind die vorgenannten Fahrgestellabschnitte in der Fahrzeuglängsrichtung benachbart angeordnet. Zum Verlängern des Fahrzeugs, d.h. zur weiteren Beabstandung der Fahrgestellabschnitte voneinander können beispielsweise die an einem Fahrgestellabschnitt angeordneten Mecanumräder in eine gemeinsame Verdrehrichtung verdreht werden, während die Mecanumräder bzw. Mecanumradantriebe des benachbarten Fahrgestellabschnittes langsamer rotiert oder gebremst bzw. festgehalten werden. Auch ist es möglich, letztere Mecanumradantriebe gegensätzlich zu den anderen Mecanumradantrieben zu rotieren. Unabhängig von der konkreten Ansteuerung der Mecanumradantriebe muss diese jedenfalls so erfolgen, dass ein Kraftvektor resultiert, der die Fahrgestellabschnitte in die gewünschte Richtung entlang der Ein- stellachse relativ zueinander bewegt.
Ganz besonders bevorzugt ist eine später noch zu erläuternde Ausführungsform, bei der sowohl die Breite als auch die Länge des Fahrgestells durch entsprechende Ansteuerung von Mecanumradantrieben in Abhän- gigkeit zumindest einer, bevorzugt berührungslos detektierten Zuladungsabmessung, insbesondere der Zuladungsbreite und/oder Zuladungslänge variiert wird, wobei die hierzu notwendigen Kräfte zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe erzeugt werden, die es im Gegensatz zu herkömmlichen Rädern ohne die Realisierung einer mechanischen Lenkung ermöglichen Kraftvektoren zu erzeugen, die winklig zur Längserstreckung des Fahrge- stells orientiert sind. Wie diese Kraftvektoren durch entsprechende An- steuerung erzeugt werden können ist grundsätzlich bekannt - erfindungsgemäß resultiert die entsprechende Ansteuerung in einer definierten Abstandsvariation von mindestens zwei jeweils zwei Mecanumradantriebe tragenden Fahrgestellabschnitten entlang einer Einstellachse, die in Richtung der Breitenerstreckung oder in Richtung der Längserstreckung des Fahrzeugs, d.h. insbesondere parallel zu den Drehachsen der Mecanum- räder oder alternativ senkrecht dazu orientiert sein kann. Vorgenannte Orientierung der Drehachsen der Mecanumräder bzw. Mecanumradfelgen ist nicht zwingen, jedoch für eine vereinfachte Regel- bzw. Ansteuerbarkeit von Vorteil. So ist es beispielsweise möglich, die Drehachse zumindest eines Mecanumrads zumindest eines der Mecanumradantriebe sowohl winklig zur Längsachse des Fahrzeugs als auch winklig zur Breitenachse des Fahrzeugs anzuordnen, also unter jeweils einem von 90° abweichen- den Winkel zu den vorgenannten Achsen. In diesem Fall verläuft die erste Einstellachse sowohl bei einer Breitenversteilbarkeit als auch bei einer Längenverstellbarkeit winklig zu der vorgenannten Mecanumraddrehachse - eine Abstandsvariation der in der Längsrichtung oder Breitenrichtung beabstandeten Fahrgestellabschnitte ist dann durch eine entsprechende Kraftvektorerzeugung mittels der Mecanumradantriebe trotzdem möglich und fällt in den Rahmen der Erfindung.
Im Hinblick auf die konkrete Ausbildung der, bevorzugt berührungslos arbeitenden Sensormittel, in Abhängigkeit deren Detektionsergebnisses er- findungsgemäß die Mecanumradfahrzeugbreite und/oder -länge durch Ansteuern mindestens eines der Mecanumradantriebe eingestellt wird, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Im einfachsten Fall umfassen die Sensormittel mindestens eine Kamera, vorzugsweise zwei winklig zueinander angeordnete Kameras zur bevorzugt dreidimensionalen Erfassung der Zuladung, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn die entsprechende Abmessungsinformation mit Hilfe einer geeigneten Bildverarbei- tungssoftware der Sensormittel und/oder Steuermittel bestimmt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, die mindestens eine Zuladungsabmessung mittels eines Laserscanners zu erfassen. Auch ist der Einsatz von 3D-Streifenlichtscannern als Sensormittel möglich. Ebenso können Ultraschallscanner eingesetzt werden oder andere, nicht explizit erwähnte Messmittel zum Bestimmen mindestens einer Dimension der Zuladung.
Das nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Mecanumradfahrzeug sowie das erfindungsgemäße Betriebsverfahren bieten vielfältige Vorteile gegenüber bekannten Mecanumradfahrzeugen und nutzen, insbesondere bei einer Breitenversteilbarkeit des Mecanumradfahrzeuges die speziellen Eigenschaften von Mecanumradantrieben, die jeweils mindestens ein Me- canumrad und mindestens ein Antriebsmotor, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor umfassen. So ist es, insbesondere allein durch eine entsprechende Ansteuerung der Mecanumräder bzw. Mecanumradantrie- be möglich, die Fahrzeugbreite und/oder die Fahrzeuglänge zu variieren, wodurch das Mecanumradfahrzeug zum einen in einem Nicht-Zuladungsbetrieb, insbesondere zum Abstellen auf einer Parkfläche eine minimale Grundfläche einnehmen kann. Darüber hinaus ist es aufgrund der Grö- ßenvariabilität möglich Positionen anzufahren, die ansonsten bei einer maximalen Größe nicht anfahrbar wären. Insbesondere ist es erstmals möglich, das Fahrgestell automatisch an die Ladungsgröße anzupassen, um beispielsweise unter unterschiedlich dimensionierte Ladungen, insbesondere Paletten fahren zu können oder sogar abschnittsweise seitlich an einer Ladung vorbei, um diese dann durch später noch zu erläuternde, bevorzugt vorgesehene Hebemittel aufzunehmen oder wieder abzuladen. Bei Bedarf ist es auch möglich, die Dimension so einzustellen, dass Kippmomente minimiert werden. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Mecanumradfahrzeu- ges, bei der nicht nur die Abstandsanpassung der Fahrgestellabschnitte automatisch in Abhängigkeit der zuvor gemessenen Zuladungsdimension erfolgt, sondern bei der das Mecanumradfahrzeug die Zuladung automatisch anfährt bzw. sich im Rahmen dieses Anfahrens automatisch zu der Zuladung ausrichtet, insbesondere um die Zuladung zwischen die Fahrgestellabschnitte aufnehmen zu können. Dabei wird bevorzugt das Fahrzeug so ausgerichtet, dass die erste Einstellachse parallel zur Zuladungsbreite oder Zuladungslänge ausgerichtet ist. Besonders zweckmäßig ist es hierzu, wenn eine entsprechende Sensorik vorhanden ist - bevorzugt handelt es sich dabei um dieselbe Sensorik, mittels welcher auch die Dimensionsbestimmung möglich ist. Zweckmäßig ist es, wenn für einen automatischen Antrieb des Mecanum- radfahrzeuges bzw. eine automatische Ladungsaufnahme und/oder Abgabe mindestens eine Kamera vorgesehen wird, insbesondere mindestens zwei winklig zueinander angeordnete Kameras. Wie erläutert, tragen die mindestens zwei relativ zueinander in der Einstellachse verstellbaren Fahrzeuggestellabschnitte jeweils zwei Mecanum- radantriebe zum Erzeugen der Kraft zum Relativverstellen dieser Fahrgestellabschnitte. Jeder Mecanumradantrieb umfasst, wie erläutert, mindestens einen Antriebsmotor, insbesondere einen Elektromotor und mindes- tens ein bevorzugt ausschließlich um eine Drehachse, insbesondere die Antriebsdrehachse rotierbares Mecanumrad. Dieses ist im Gegensatz zu herkömmlichen Antriebsrädern bevorzugt nicht um eine senkrecht zur Drehachse orientierte Gelenkachse rotierbar. Ein Mecanumrad wiederum ist jeweils um eine Drehachse rotierbar und trägt zudem, über den Umfang verteilt angeordnete, bevorzugte tonnenförmige Rollen, über welche das Mecanumrad auf einem Untergrund abrollt, wobei die Rollendrehachsen der Rollen winklig zur jeweiligen Mecanumrad- bzw. Felgendrehachse des Mecan umrades angeordnet sind. In an sich bekannter Weise sind die Me- canumradantriebe einzeln oder in Gruppen zur Realisierung eines omnidi- rektionalen Betriebs des Fahrzeugs über Steuermittel ansteuerbar bzw. angesteuert, so dass die Mecan umräder oder Mecanumradgruppen mit individuellen Geschwindigkeiten oder Drehrichtungen rotierbar sind, wobei die gewünschte, bzw. vorgegebene (Gesamt- bzw. resultierende) Bewegungsrichtung des Mecanumfahrzeuges (oder Teilbewegungen bzw. Relativbewegungen von jeweils zwei Mecanumradantrieben tragenden Fahr- gestellabschnitten zueinander) aus einer Summe von Einzelvektoren der Mecanumräder resultiert. Auf diese Weise kann trotz bevorzugt zum Verzicht auf eine mechanische Lenkung jede beliebige Bewegungsrichtung, d.h. ein omnidirektionaler Betrieb realisiert werden und es besteht die Möglichkeit zum Rotieren bzw. Wenden des gesamten Mecanumradfahr- zeuges auf der Stelle und/oder während des Bewegens des Mecanumrad- fahrzeuges in einer gewünschten Bewegungsrichtung. Wesentlich ist, dass hier die Ansteuerung zumindest zur Anpassung der Fahrzeugdimension automatisch in Abhängigkeit der detektierten Zuladungsabmessung erfolgt. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Anheben und/oder Absen- ken der Zuladung automatisch erfolgt und zu diesem Zweck die Hebemittel entsprechend von den Steuermitteln angesteuert werden. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Hebemittel die Zuladung nach erfolgter Abstandvariation von mindestens zwei der Fahrgestellabschnitte automatisch, d.h. ohne weiteren nutzerseitigen Eingriff anhebend angesteuert sind.
Bevorzugt wird auf zusätzliche Antriebe zu den Mecanumradantrieben zur Breiten- und/oder Längenverstellung des Fahrgestells verzichtet. Im Hinblick auf die Realisierung der abstandsvariablen, mechanischen Fixierung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Wesentlich ist, dass Fahrgestellabschnitte in unterschiedlichen Abständen entlang der Einstellachse mittelbar oder unmittelbar fest miteinander mechanisch verbunden sind bzw. bleiben. Im einfachsten Fall kann hierzu zwischen den entlang der Einstellachse relativ zu verstellenden Fahrgestellabschnitten eine me- chanische Teleskopverbindung realisiert werden. Auch ist es denkbar einen der Fahrgestellabschnitte oder beide Fahrgestellabschnitte entlang einer Verbindungsschiene verstellbar anzuordnen, usw. Eine Möglichkeit besteht auch darin, dass die beiden Fahrgestellabschnitte (Verbindungsfahrgestellabschnitt) mittelbar über einen weiteren Fahrgestellabschnitt miteinander verbunden sind, beispielsweise jeweils über einen Teleskopauszug od. dgl. mechanische Verbindung und zur Abstandsvariation der Fahrgestellabschnitte zueinander der Abstand zumindest eines der Fahrgestellabschnitte zu diesen weiteren, insbesondere mittleren Verbindungsfahrgestellabschnitt durch Ansteuerung von Mecanumradantrieben verän- derbar ist.
Wie eingangs erwähnt, ist es besonders bevorzugt, wenn zwei Fahrgestellabschnitte jeweils mit zwei Mecanumradantrieben, d.h. ein erster Fahrgestellabschnitt und ein zweiter Fahrgestellabschnitt entlang einer ersten Einstellachse durch entsprechende Ansteuerung von Mecanumradantrieben des Mecanumradfahrzeuges einstellbar ist. Dabei kann die erste Einstellachse in Fahrzeuglängsrichtung oder in Fahrzeugbreitenrichtung verlaufen. Besonders bevorzugt ist nun eine Ausführungsform, bei der zwei Fahrgestellabschnitte, nämlich ein dritter und ein vierter Fahrge- stellabschnitt, die jeweils zwei Mecanumradantriebe des Fahrzeugs tragen, entlang einer zweiten Einstellachse durch entsprechende Ansteuerung von Mecanumradantrieben, bevorzugt automatisch in Abhängigkeit einer detektierten Zuladungsabmessung abstandsvariabel sind, wobei die zweite Einstellachse dann bevorzugt senkrecht zur ersten Einstellachse, d.h. in Längs- oder Breitenrichtung des Fahrzeugs verläuft. Der dritte und der vierte Fahrzeugabschnitt müssen im Rahmen der Abstandsvariabilität entlang der zweiten Einstellachse abstandsvariabel mechanisch miteinander (unmittelbar oder mittelbar) verbunden sein, wobei hier ebenfalls die zuvor beschriebenen Lösungen realisierbar sind. Ganz besonders bevorzugt ist nun eine Ausführungsform, bei der der dritte und vierte Fahrgestellabschnitt jeweils von Teilfahrgestellabschnitten (Teilabschnitten) des ersten und zweiten Fahrgestellabschnittes gebildet sind, dass also bevorzugt vier Teilfahrgestellabschnitte existieren, die paarweise zu einem ersten und einem zweiten Fahrgestellabschnitt zur, bevorzugt automatischen Abstandsvariation in Abhängigkeit mindestens einer, mittels der Sensormittel detektierten Zuladungsabmessung entlang der ersten Einstellachse und alternativ oder gleichzeitig paarweise zum dritten und vierten Fahrgestellabschnitt zur Abstandsvariation entlang der zweiten Einstellachse zusammenfassbar sind. Ganz besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Mecanumradantriebe des dritten und vierten Fahrgestellabschnittes diejenigen des ersten und zweiten Fahrgestellabschnittes sind, so dass beispielsweise der dritte Fahrgestellabschnitt einen Me- canumradantrieb des ersten Fahrzeugabschnittes und einen Mecanumra- dantrieb des zweiten Fahrgestellabschnittes trägt, ebenso wie der vierte Fahrgestellabschnitt. Ein solches Fahrzeug kommt mit insgesamt vier Mecanumradantriebe aus, wobei selbstverständlich zum Erzielen größerer Antriebsmomente auch mehr als vier Mecanumradantriebe vorgesehen und vorzugsweise auf die Fahrgestellabschnitte bzw. Fahrgestellteilabschnitte verteilt angeordnet sind.
Ein zuvor beschriebenes Mecanumrad ist maximal flexibel und sowohl in der Länge als auch in der Breite anpassbar, insbesondere ausschließlich durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe des Meca- numradfahrzeuges. Bei einer Ausführungsform mit mindestens vier Fahrgestellteilabschnitten, die jeweils mindestens einen Mecanumradantrieb tragen und die paarweise zur Bildung des ersten und zweiten Fahrgestellabschnittes und paarweise zur Bildung des dritten und vierten Fahrgestellabschnittes zusam- menfassbar sind, ist es möglich, sämtlich Teilfahrgestellabschnitte unmittelbar mechanisch abstandsvariabel miteinander oder mit einem weiteren, insbesondere mittleren, Verbindungsfahrgestellabschnitt zu verbinden. Ganz besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der die vier Teilfahrgestellabschnitte U-förmig abstandsvariabel miteinander ver- bunden sind, derart, dass beispielsweise der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt entlang der ersten Einstellachse lediglich über die Teilfahrgestellabschnitte des dritten oder alternativ des vierten Fahrgestellabschnittes miteinander verbunden sind, wobei diese, unmittelbar miteinander verbundenen oder über einen Verbindungsfahrgestellabschnitt mittel- bar miteinander verbundenen Teilfahrgestellabschnitte entlang der zweiten Einstellachse mit jeweils einem Teilfahrgestellabschnitt des vierten oder alternativ des dritten Fahrgestellabschnittes verbunden sind. Es resultiert dann ein U-förmiger Aufbau. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform des Mecanumradfahr- zeuges, bei der dieses Hebemittel zum Verändern eines senkrecht zur Längsachse und zur Breitenachse orientierten Höhenabstandes zwischen einer, vorzugsweise von einer Hubgabel gebildeten, Auflagefläche für eine Zuladung und den Mecanumantrieben aufweist. Bevorzugt sind die He- bemittel so ausgebildet, dass mit diesen eine Zuladung, beispielsweise eine Palette angehoben werden kann. Selbstverständlich sind die Hebemittel nicht auf eine Ausbildung als Hubgabel beschränkt - grundsätzlich können die Hebemittel alle denkbaren Ausgestaltungsvarianten annehmen - so ist es denkbar, dass die Hebemittel eine Hebeplattform umfassen, mit der unter die Zuladung gefahren werden kann, um dann die Zuladung aufzunehmen - eine Gabelform ist hier nicht erforderlich. Auch ist es denkbar, dass die Hebemittel in der Form eines Krans arbeiten, also die Zuladung nicht drückend von unten anheben, sondern ziehend von oben. Auch eine Kombination ist realisierbar. Wesentlich ist, dass die Hebemittel eine Auflagefläche für die Zuladung aufweisen, die relativ zu den Fahrgestellab- schnitten höhenverstellt ist, durch aktives Verstellen der Auflagefläche und/oder der Fahrgestellabschnitte entlang einer Vertikalen.
Als besonders vorteilhaft hat sich nun eine Ausführungsform herausgestellt, bei der die Auflagefläche der Hebemittel, insbesondere eine zwei Gabelzinken aufweisende Hubgabel in der Art einer Gabelstaplergabel zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrgestellabschnitt angeordnet ist, so dass durch Abstandsvariation des ersten und zweiten Fahrgestellabschnittes entlang der ersten Einstellachse eine automatische Anpassung an eine aufzunehmende Zuladung möglich ist, insbesondere indem der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt, bevorzugt automatisch bzw. angesteuert über die Steuermittel parallel zur Längserstreckung einer Hubgabel seitlich an der aufzuladenden Zuladung vorbeifahren und ggf. nach Aufnahme der Zuladung durch Betätigung der Hebemittel wieder ein Stück weit durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe zusammenfahrbar sind. Die Abstandvariation entlang der mindestens einen Einstellachse erfolgt dabei in Abhängigkeit der erfassten Zuladungsabmessung, insbesondere einer Zuladungsbreite. Bevorzugt erfolgt das vorgeschilderte Verfahren des Mecanumradfahrzeuges relativ zu der Zuladung bzw. das Aufnehmen der Zuladung zwischen die Fahrgestellab- schnitte automatisch durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe in Abhängigkeit entsprechender Sensorinformationen, bevorzugt Kamerainformationen.
Für den Fall des Vorsehens eines zuvor bereits diskutierten Verbindungs- fahrgestellabschnittes, mit welchem abstandsvariabel zwei gegenüberliegende Fahrgestellabschnitte, insbesondere der erste und der zweite Fahr- gestellabschnitt mechanisch abstandsvariabel verbunden sind ist es bevorzugt, die Hebemittel an diesem Verbindungsabschnitt anzuordnen bzw. festzulegen. Zur Realisierung einer erhöhten Tragkraft bzw. Zulademöglichkeit des Mecanumradfahrzeuges ist im Rahmen der Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass zusätzlich zu den Mecanumrädern an dem Fahrgestell fixierte oder an einem an dem Fahrgestell beweglich gelagerten bzw. festgelegten, insbesondere höhenverstellbaren, Tragelement, Abstützmittel (nicht in der Form von Mecanumrädern) vorgesehen sind, um einen Gewichtskraftanteil, insbesondere einen Haupt-Gewichtskraftanteil eines des Fahrgestells des Mecanumradfahrzeuges und einer etwaigen Zuladung auf einem Untergrund (Fahrbahn) abzustützen. Gleichzeitig ist im Rahmen der Weiterbildung vorgesehen, den Anteil der Gewichtskraft des Fahrge- stells und etwaiger Aufbauten und/oder einer etwaigen Zuladung, der über die Mecanumräder auf dem Untergrund abzustützen ist, zu begrenzen, um somit eine unzulässige Überlastung der Mecanumräder zu verhindern. Hierzu sind die Mecanumräder gegenüber dem Fahrgestell (parallel zur Gewichtskraftrichtung des Fahrzeugs und/oder einer Zuladung) federnd an dem Fahrgestell bzw. den Fahrgestellabschnitten fixiert, und zwar mit Hilfe von Kraftspeichermitteln, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass nur eine Teilgewichtskraft einer Gesamtgewichtskraft von den Mecanumrädern auf dem Untergrund abzustützen ist - hierzu müssen die Kraftspeichermittel in vertikaler Richtung (d.h. parallel zur Gewichtskraft- richtung) und/oder senkrecht (zumindest mit einer Federkraftkomponente) zur Flächenerstreckung des Fahrgestells bzw. zu einer von den Mecanumrädern definierten Abstützebene zum Abstützen auf dem Untergrund federnd ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Kraftspeichermittel dabei derart ausgebildet, dass der Federweg begrenzt ist, so dass ein Restfe- derweg (in der Gewichtskraftrichtung) bei sich auf dem Untergrund abstützenden Abstützmitteln verbleibt bzw. gegeben ist. Für den Fall, dass auch die Abstützmittel federnd gelagert werden sollen, was fakultativ möglich ist, ist die Federsteifigkeit der Kraftspeichermittel bevorzugt geringer zu wählen als eine Federsteifigkeit von fakultativen, bevorzugt zwischen den Abstützmitteln und dem Fahrgestell angeordneten Abstützkraftspeicher- mittein, mit denen die Abstützmittel ggf. federnd gegenüber dem Fahrgestell gelagert sind.
Im Ergebnis wird im Rahmen der Weiterbildung ein Mecanumradfahrzeug erhalten, welches bei Beibehaltung einer seiner omnidirektionalen Betriebsweise durch eine entsprechende Ansteuerung der Mecan umräder bzw. von deren Antrieben ermöglicht und welches gleichzeitig in der Lage ist, eine vergleichsweise große Zuladung zu transportieren, da aufgrund einer entsprechenden federnden Lagerung der Mecanumräder gegenüber einem Fahrgestell und dem zusätzlichen Vorsehen von Abstützmitteln gewährleistet ist, dass lediglich ein Gewichtskraftanteil des Fahrgestells und/oder einer etwaigen Zuladung über die Mecanumräder auf dem Untergrund abgestützt ist, während der andere bzw. verbleibende Gewichtskraftanteil, insbesondere der größere Gewichtskraftanteil über die Abstützmittel auf dem Untergrund abstützbar ist. Hierzu befinden sich dann eine Abstützfläche der Abstützmittel und die Abstützfläche der Mecanumräder gemeinsam auf dem Untergrund, insbesondere in einer gemeinsamen Ebene (bei ideal planem Untergrund).
Bevorzugt ist dabei die Federkraft bzw. Federsteifigkeit der Kraftspei- chermittel so auf das Gewicht des Fahrgestells, etwaiger Aufbauten und/oder einer etwaigen Zuladung, abgestimmt, dass trotz einer Begrenzung des über die Mecanumräder abzustützenden Gewichtskraftanteils ein noch ausreichender Gewichtskraftanteil über die Mecanumräder auf dem Untergrund abstützbar bzw. abgestützt ist, um eine (ausreichende) Traktion der Mecanumräder auf dem Untergrund zur Sicherstellung eines Vortriebes zum omnidirektionalen Bewegen des Mecanumradfahrzeuges zu gewährleisten. Insbesondere sollte sichergestellt sein, dass die Traktion ausreichend ist, um ein sogenanntes Anreißmoment, welches notwendig ist, um einen Anrollwiderstand des Fahrzeuges zu überwinden auf den Untergrund weitergegeben bzw. an diesem abgestützt werden kann.
Dabei bilden die Mecanumradantriebe, das Fahrgestell und die Abstützmittel eine untrennbare Einheit, die gemeinsam verfahrbar ist, bevorzugt für den Fall der nicht Zuladung einer Zuladung so, dass sich die Abstützmittel, wie später noch im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung erläu- tert werden wird, nicht auf dem Untergrund abstützen. Neben einer grundsätzlichen Eignung des weiterbildungsgemäßen Mecanumradfahrzeugs zum Tragen von Zuladungen ist es aufgrund der Erfindung auch erstmals möglich, vergleichsweise schwere Mecanumradfahrzeuge, welche beispielsweise schwere, dauerhafte Aufbauten aufweisen zu konstruieren und die Gewichtskraft dieser Aufbauten nur teilweise über die Mecanum- räder und zum anderen Teil über die Abstützmittel am Boden abzustützen. Ganz besonders bevorzugt ist ein im Rahmen der Erfindung realisierbarer Fahrzeugtyp, bei welchem auf dem Fahrgestell Hebemittel fixiert sind, mit denen eine Zuladung relativ zu dem Fahrgestell höhenverstellbar ist. Eine solche Ausführungsform ermöglich es, unter eine Zuladung zu fahren, die Zuladung relativ zu dem Fahrgestell mit Hilfe der Hebemittel höhenzu- verstellen, so dass ein Teil von der Zuladungsgewichtskraft über die Abstützmittel auf dem Untergrund abgestützt wird und nur ein Teil der Gewichtskraft über die Mecanumräder, wobei dieser Gewichtskraftanteil aus- reichend groß gewählt ist, um eine Traktion der Mecanumräder auf dem Untergrund zu gewährleisten.
Im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der Abstützmittel gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Im einfachsten Fall ist es möglich, Abstützmittel durch Antreiben der Mecanumräder schleifend über den Untergrund zu bewegen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn sich die Abstützmittel zur Reibungsminimierung zusammen mit dem Fahrgestell durch Antreiben der Mecanumräder rollend über den Untergrund fortbewegend ausgebildet sind. Ganz besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Abstützmittel ein um eine, sich vorzugsweise parallel zu einem Untergrund erstreckende, Drehachse, bevorzugt um 360°, rotierbares Lastrad, insbesondere in Form einer Lastrolle aufweisen, welches bei einem Richtungswechsel des Fahrzeugs durch eine entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe um eine sich vorzugsweise senkrecht zur Drehachse des Lastrades erstreckenden Lenkachse relativ zu dem Fahrgestell rotierbar ist. Beson- ders zweckmäßig ist es, mehrere derartig ausgebildeter und gelenkig angeordneter Lasträder für eine verbesserte Lastverteilung vorzusehen. Ganz besonders bevorzugt sind vier, die Ecken eines Rechtecks begrenzende, Lasträder vorgesehen. Das mindestens eine Lastrad ist dabei bevorzugt als„herkömmliches Rad ohne zusätzliche, relativ zu dem Rad ro- tierbare Rollen", d.h. nicht als Mecanumrad ausgebildet und bevorzugt nicht aktiv, sondern nur mittelbar über die Mecanumräder angetrieben. Bevorzugt ist das mindestens eine Lastrad auch nicht aktiv um die Gelenkachse mittels eines Lenkantriebs rotierbar, sondern nur passiv durch einen entsprechenden Richtungswechsel des Fahrzeugs, wobei auch eine Ausführungsform mit aktiver, d.h. aktuierter Lenkung realisierbar ist, die in Abhängigkeit der Fahrzeugrichtung das Lastrad um eine Gelenkachse direkt angetrieben rotiert. Zusätzlich oder alternativ zu einem um eine Drehachse sowie um eine Gelenkachse rotierbaren Lastrad ist es auch denkbar, Abstützmittel in Form einer rotierbar, insbesondere in einem Kä- fig angeordneten Rolle vorzusehen, die omnidirektional rollen und somit einer von den Mecanumradantrieben vorgegebenen Fahrzeugrichtung folgen kann. Denkbar ist es grundsätzlich auch, Abstützmittel in Form einer rotierbaren Kette, in der Art eines Kettenfahrzeugs vorzusehen, wobei es in diesem Fall bevorzugt ist, eine aktive Lenkung zum Verschwenken eines derartigen Kettenantriebes (eine Kette kann hier auch aus einem gummielastischen Material ausgebildet sein) vorzusehen, um somit eine von der jeweiligen Fahrtrichtung des Mecanumrades abhängige Vorzugsausrichtung des Kettenantriebes einzustellen. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Abstützmittel sind diese bevorzugt jedoch nicht aktiv sondern nur mittelbar über die Mecanumradantriebe antreibbar.
Insbesondere bei einem Fahrzeug, welches zum Tragen bzw. transportieren einer Zuladung ausgebildet ist, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Kraftspeichermittel für die Mecanumräder derart auszubilden oder abzustellen, dass die Abstützmittel bei nicht mit einer Zuladung be- aufschlagtem Fahrgestell, welches gegebenenfalls noch Aufbauten trägt, oberhalb einer von den Mecanumrädern definierten Abstützebene, sprich oberhalb des Untergrundes angeordnet sind, und sich erst bei Beaufschlagen mit einer dimensionierten bzw. schweren Zuladung bei gleichzeitiger bzw. automatischer Erhöhung der Federspannung der Kraftspei- chermittel zusammen mit Fahrgestell, absenken. Mit anderen Worten ist eine Ausführungsform von besonderem Vorteil, bei der die Abstützmittel während einer Leerfahrt des Mecanumradfahrzeuges den Untergrund nicht kontaktieren, sondern erst bei Aufbringen einer entsprechenden Zuladung, welche gleichzeitig dafür sorgt, dass die Mittel, mit denen die Me- canumräder federnd gegenüber dem Fahrgestell gelagert sind, gespannt werden, wobei, wie bereits erläutert, selbst bei in der von den Mecanumrädern definierten Abstützebene befindlichen Abstützmitteln ein Restfederweg der Kraftspeichermittel parallel zur Gewichtskraftrichtung aufrecht erhalten bleiben sollte, insbesondere um Unebenheiten des Untergrundes ausgleichen zu können und um zu verhindern, dass eine zu große Last über die Mecanumräder abgestützt werden muss. Dies ist wichtig, um auch bei Unebenheiten des Untergrundes einen kontrollierten omnidirekti- onalen Vortrieb des Mecanumradfahrzeuges zu gewährleisten. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Abstützmittel höhenverstellbar an dem Fahrgestell angeordnet bzw. festgelegt sind, derart, dass ein Abstand zwischen einer von den Abstützmitteln gebildeten Abstützfläche, mit der sich die Abstützmittel zum Abstützen einer Teillast, d.h. eines Gewichtskraftanteils auf dem Untergrund abstützen und dem Untergrund bzw. der von den Mecan um rädern definierten Abstützebene und somit der Abstand der vorgenannten Abstützfläche zu dem Fahrgestell einstellbar ist, um den Federweg, den die Kraftspeichermittel beim Beladen des Fahrgestells mit einer Zuladung zurücklegen können, bis dass die Abstützfläche der Abstützmittel den Untergrund erreicht und/oder fakultative Abstützkraftspeichermittel entsprechend des Zuladungsgewich- tes maximal gespannt sind, einstellen zu können. Durch diese Maßnahme wird gleichzeitig die maximale, von den Mecanumrädern auf den Untergrund abzustützende Gewichtskraft eingestellt. Wie später noch erläutert werden wird, folgt diese Abstandseinstellung bevorzugt in Abhängigkeit einer gemessenen Gewichtskraft der Zuladung.
Wie eingangs bereits angedeutet ist eine Ausführungsform realisierbar, bei welcher ausschließlich die Mecanumräder gegenüber dem Fahrgestell mit Hilfe der Kraftspeichermittel federnd zur Begrenzung der maximal zu tragenden bzw. abzustützenden Last gelagert sind und die Abstützmittel nicht. Alternativ ist es denkbar, nicht nur die Mecanumräder federnd gegenüber dem Fahrgestell zu lagern, sondern zusätzlich auch die Abstützmittel über Abstützkraftspeichermittel, wobei dann die Federsteifigkeit der Abstützkraftspeichermittel bevorzugt größer ist als die der Kraftspeichermittel, um somit sicherzustellen, dass nur ein Anteil der Gewichtskraft über die Mecanumräder auf dem Untergrund abgestützt wird bzw. abstützbar ist. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Kraftspeichermittel derart ausgebildet sind, dass selbst bei mit einer Zuladung beaufschlagtem Mecanum- radfahrzeug ein Restfederweg der Kraftspeichermittel parallel zur Ge- wichtskraftrichtung zur Gewährleistung eines Restfedervermögens verbleibt. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, wenn der theoretisch bis zum Erreichen eines Anschlages maximal zurücklegbare Federweg parallel zur Gewichtskraftrichtung, d.h. die entsprechende Federwegkomponente, länger ist als der Abstand der Abstützfläche der Abstützmittel zum Unter- grund bzw. zu der von den Mecan um rädern definierten Abstützebene in einem unbeladenen Zustand und/oder länger ist als ein maximaler Federweg fakultativer Abstützkraftspeichermittel parallel zu der vorgenannten Gewichtskraftrichtung. Um bei unterschiedlichen Zuladungen eine ausreichende Traktion der Me- canumradantriebe bzw. der Mecan umräder auf dem Untergrund sicherzustellen, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn Mittel zum Einstellen der Vorspannung der Kraftspeichermittel und/oder eines maximaler Federweges, den die Kraftspeichermittel unter Erhöhung der Federspan- nung zurücklegen können, bis die Abstützmittel auf dem Untergrund aufsetzen bzw. die von den Mecanumrädern definierte Abstützebene erreichen und/oder bis fakultative Abstützkraftspeichermittel entsprechend der Zuladung maximal gespannt sind, einstellbar ist und somit auch der maximal von den Mecanumrädern auf dem Untergrund abzustützende Ge- wichtsanteil. Hierbei kann es sich um manuell oder bevorzugt mit Hilfe von Aktuatormitteln, insbesondere eines elektromotorischen Antriebs antreibbare Mittel zur Einstellung der Vorspannung und/oder des Federwegs handeln. Der vorgenannte Federweg der Kraftspeichermittel kann beispielsweise durch Abstandsvariation einer Abstützfläche der Abstützmittel zum Untergrund bzw. zum Fahrgestell eingestellt werden, durch eine entsprechende höhenverstellbare Anordnung der Abstützmittel relativ zu dem Fahrgestell. Für den Fall einer federnden Lagerung der Abstützmittel gegenüber dem Fahrgestell über entsprechende Abstützkraftspeichermittel können zusätzlich oder alternativ zu den vorgenannten Mitteln zur Einstellung der Vorspannung der Kraftspeichermittel (manuelle oder aktuierte) Mittel zur Einstellung der Vorspannung der Abstützmittel am Fahrzeug vorgesehen sein.
Besonders zweckmäßig ist es, wie erwähnt, wenn die Vorspannung der Kraftspeichermittel oder etwaiger Abstützmittel und/oder ein (maximaler) Federweg der Kraftspeichermittel (insbesondere der Abstand einer Ab- stützfläche von Abstützmitteln zu einer Mecanumradabstützebene bzw. zum Untergrund) in Abhängigkeit der Gewichtskraft eine Zuladung einstellbar ist, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn die Einstellung automatisiert, d.h. über Aktuatormittel vornehmbar ist. Als besonders zweck- mäßig hat es sich nun herausgestellt, wenn die entsprechende Gewichtskraft mit Hilfe von Messmitteln des Mecanumradfahrzeuges bestimmbar ist. Dass also das Mecanumradfahrzeug Gewichtskraftmessmittel aufweist, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass die Gewichtskraft einer Zuladung oder eines Gewichtskraftanteils dieser Zuladung, welcher über die Abstützmittel oder mindestens ein Mecanumrad auf dem Untergrund abstützbar ist messbar ist, wobei diese Messmittel (Kraftmessmittel) signalleitend mit entsprechenden Steuermitteln zum Ansteuern der vorgenannten Aktuatormittel verbunden sind, wobei die Steuermittel die Aktuatormittel zum Einstellen der Vorspannung der Kraftspeichermittel und/oder des vorgenannten Federweges und/oder einer Vorspannung von etwaigen Abstützkraftspeichermitteln in Abhängigkeit eines Sensorsignals der Messmittel, d.h. in Abhängigkeit des Zuladungsgewichtes (oder Gewichtsanteils) variieren bzw. einstellen, um einerseits die Belastung der Meca- numräder zu begrenzen und andererseits eine ausreichende Traktion, insbesondere zum Überwinden eines Anrollwiderstandes des Mecanumradfahrzeuges zu gewährleisten. Für den bevorzugten Fall der Ausbildung des Mecanumradfahrzeuges als Lastfahrzeug, welches geeignet und bestimmt ist zur Aufnahme bzw. zum Transportieren einer Zuladung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn auf dem Fahrgestell eine, insbesondere kippbare, Ladeeinrichtung, bevorzugt eine Ladewanne zur Aufnahme der Zuladung angeordnet ist.
Zusätzlich oder alternativ können auf dem Fahrgestell Hebemittel (Ab- tandsvariationsmittel) zum relativen Höhenverstellen (Abstandverstellen) einer Zuladung relativ zu dem Fahrgestell vorgesehen werden, wobei bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Mecanumradfahrzeuges mit bei nicht Beaufschlagung mit einer Zuladung von dem Untergrund abgehobenen bzw. beabstandeten Abstützmitteln die Hebemittel das Fahrgestell in Richtung Untergrund bewegen und dabei die Kraftspeichermittel der Me- canumräder spannen, bis die Abstützmittel den Untergrund und/oder fakultative Abstützkraftspeichermittel gespannt sind, erreichen. Anders ausgedrückt sind die Hebemittel zum Relativverstellen einer Hebe- bzw. Auflage- bzw. Transportfläche zu dem Fahrgestell ausgebildet. Bevorzugt umfassen die Hebemittel eine Gabel, insbesondere eine Hebegabel in der Art eines Gabelstaplers oder eine Hebeplattform, wobei Hebegabel oder Hebeplattform dann die vorerwähnte Auflage bzw. Transportfläche der Hebemittel zur Aufnahme der Last bilden bzw. definieren. Bevorzugt ist die Auflage- bzw. Transportfläche zum Aufladen einer Zuladung parallel zur von den Mecanumrädern definierten Abstützebene ausgerichtet bzw. an- geordnet.
Im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der Kraftspeichermittel zum federnden Lagern der Mecanumräder, insbesondere zusammen mit dem jeweiligen Antrieb (insbesondere jeweils ein Elektromotor) gibt es unter- schiedliche Möglichkeiten. In dem einfachsten Fall sind die Kraftspeichermittel (Federmittel) als klassische Federn, beispielsweise als Druckfedern, wie Schraubenfedern und/oder Torsionsfedern ausgebildet; die Kraftspeichermittel können auch Kombinationen unterschiedlich gestalteter Federn aufweisen. Bevorzugt sind solche Federn aus Metall ausgebildet und/oder aufgrund ihrer Geometrie federnd ausgebildet. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Kraftspeichermittel Gasdruckfedern oder hydraulische Federn oder eine Kombination aus mechanischen Federn, Gasdruckfedern und/oder hydraulischen Federn umfassen. Auch ist es denkbar ausschließlich oder zusätzlich aufgrund der Materialwahl (z.B. Elastomermaterial) federnde bzw. kraftspeichernde Kraftspeichermittel vorzusehen. Wesentlich ist es, dass die Kraftspeichermittel derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese bei sich auf dem Untergrund abstützenden Abstützmittel für eine Begrenzung der von den Mecanumrädern abzustützenden Gewichtskraft Sorge tragen, d.h. zur Kraftpufferung dienen. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Mecanumräder, insbesondere zusammen mit ihren Antrieben, d.h. die Mecanumradantriebe über federnd gelagerte Stützarme an dem Fahrgestell angeordnet bzw. gegenüber diesem federnd gelagert sind, wobei die Stützarme schwenkbar an dem Fahrgestell fixiert sind, derart, dass sich durch Verschwenken der Stützarme die Federspannung der Kraftspeichermittel ändert. Ganz besonderes bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Schwenkwinkel zum Einstellen der Kraftspeichermittelvorspannung manuell oder mit Hilfe von Aktuatormitteln veränderbar ist, um die von den Mecanumrädern zu tragende Gewichtskraft bzw. Gewichtskraftanteil zu variieren. Als beson- ders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn die Kraftspeichermittel Torsionsfedern umfassen, welche durch Schwenken der Stützarme spannbar sind.
Zum Gewährleisten eines optimalen Untergrundkontaktes und zur Ver- meidung von aus dem Stand der Technik bekannten Schwebezuständen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Mecanumräder, wie aus der WO 2013/041310 bekannt ist, zwei Felgen umfassen, die jeweils rotierbar angeordnete Rollen über ihren Umfang tragen, wobei die Felgen über Dämpfungsmittel miteinander verbunden sind, die eine begrenzte Relativbewegung der Felgen zulassen, insbesondere eine Relativbewe- gung in Umfangsrichtung und/oder senkrecht zu einer Mecanumraddre- hachse und/oder senkrecht zu einer Felgendrehachse der Felgen und/oder kippwinklig zueinander. Bevorzugt sind die Mecanumräder wie in der vorgenannten internationalen Patentanmeldung beschrieben ausgebildet.
Die Erfindung führt auch auf ein System, umfassend ein zuvor beschriebenes Mecanumradfahrzeug sowie eine von diesem getragene (wieder abnehmbare bzw. entfernbare) Zuladung, wobei eine Gewichtskraft der Zuladung anteilig über die Mecanumräder und anteilig über die Abstütz- mittel auf einem Untergrund abgestützt ist.
Zudem führt die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Betreiben eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahrzeuges. Ziel des Verfahrens ist es dabei, die Mecanumradfahrzeugabmessungen, insbesondere eine Mecanumradfahrzeugbreite und/oder -länge in Abhängigkeit einer Zuladungsabmessung/Dimension einzustellen, die mit Hilfe von Sensormitteln des Mecanumradfahrzeuges detektiert wird bzw. wurde. Ganz besonders zweckmäßig ist es dabei, die Breite des Mecanumradfahrzeuges, durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumra- dantriebe einzustellen, insbesondere in Abhängigkeit einer Zuladungsbreite, die dann bevorzugt parallel zur Einstellachse orientiert ist. Idealerweise wird der Abstand zwischen den entsprechenden, verstellbar verbundenen Fahrgestellabschnitten so eingestellt, dass die Ladung zwischen diese aufgenommen werden kann. Bevorzugt weist das Fahrgestell hierzu im Wesentlichen eine U-Grundform auf. Besonders zweckmäßig ist es, wenn entsprechende Hebemittel zum Anheben der Zuladung vorgesehen sind, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn die Hebemittel beispielsweise eine Hubgabel umfassen, die parallel zur Längserstreckung der vorgenannten Fahrgestellabschnitte und damit senkrecht zur Einstellachse orientiert ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Mecanumradfahrzeuglänge variiert werden, insbesondere in Abhängigkeit einer senkrecht zur Zuladungsbreite orientierten Zuladungslänge.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:
Fig. 1 a - 1 d: ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Me- canumradfahrzeug in einem sich von unten in unter- schiedlichen Betriebszuständen bzw. mit unterschiedlichen Abständen von benachbart zueinander angeordneten Fahrgestellabschnitten, Fig. 2: in einer schematisierten Ansicht ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Mecanumradfahrzeug in Draufsicht während unterschiedlicher Betriebszustände,
Fig. 3 und 4: eine alternative Ausführungsform eines nach dem Kon- zept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahrzeu- ges mit einer Hubgabel umfassenden Hebemittel, die sich senkrecht zu einer ersten Einstellachse erstrecken und in einem Bereich zwischen einem ersten und einem zweiten Fahrzeugabschnitt, die entlang der Einstellachse abstandsvariabel sind, angeordnet ist, eine weitere alternative Ausführungsform eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahr- zeuges mit Hebemitteln, eine mögliche Ausführungsform eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahrzeuges in einer Seitenansicht ohne Zuladung, ein Mecanumradfahrzeug gemäß Fig. 6a mit einer Zuladung, eine mögliche Ausführungsform eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahrzeuges in der Ansicht von unten, eine alternative Ausführungsform eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahrzeuges in einer Seitenansicht, eine weitere alternative Ausführungsform eines Mecanumradfahrzeuges, welches nach dem Konzept der Erfindung ausgebildet ist mit integralen Hebemitteln, und eine weitere alternative Ausführungsform eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahrzeuges in einer Seitenansicht.
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In den Fig. 1 a bis 1 d ist ein Mecanumradfahrzeug 1 gezeigt. Dieses um- fasst insgesamt vier Mecanumradantriebe 2a bis 2d, die die Ecken eines gedachten Rechtecks begrenzen. Jeder Mecanumradantrieb 2a bis 2d umfasst ein Mecanumrad 3a bis 3d mit jeweils einem elektromotorischen Antrieb 12a bis 12d. Sämtliche Mecanumradantriebe 2a bis 2d, genauer deren elektromotorische Antriebe 12a bis 12d sind mit nicht gezeigten Steuermitteln zum individuellen Antreiben der Mecanumrädern 3a bis 3d zur Gewährleistung eines omnidirektionalen Betriebs verbunden. Die Mecanumradantriebe 2a bis 2d sind fest, insbesondere über später noch zu erläutende Kraftspeichermittel, mit einem Fahrgestell 5 verbunden. Neben den Mecanumradantrieben 2a bis 2d trägt das Fahrgestell 5 mit diesen fest verbundene Stützmittel 6, hier in Form von um jeweils eine Drehachse 7 sowie eine senkrecht dazu orientierte Gelenkachse 8 rotier- bar gelagerte Lasträder. Die Abstützmittel 6 sind weder um die Drehachse 7 noch um die Gelenkachse 8 mittels eines separaten Antriebs unmittelbar antreibbar, sondern Rotieren bzw. Verschwenken um diese in Abhängigkeit einer Fortbewegung des Mecanumradfahrzeuges 1 aufgrund des Antriebs der Mecanumräder 3a bis 3b.
Das Mecanumradfahrzeug 1 bzw. das Fahrgestell 5 weist eine Längsachse L sowie eine senkrecht dazu orientierte Breitenachse B auf, wobei die Längsachse L senkrecht orientiert ist zu Mecanumraddrehachsen 20, um die Felgen der Mecanumräder rotierbar sind. Winklig zu diesen Mecanum- raddrehachsen 20 bzw. Felgendrehachsen sind Rollendrehachsen orientiert, um welche Rollen, die von den Mecanumradfelgen am Außenumfang in an sich bekannter Weise getragen werden, abrollen können.
Das Fahrgestell 5 weist einen ersten Fahrgestellabschnitt 21 a mit den Mecanumradantrieben 2a und 2b sowie einen zweiten Fahrgestellabschnitt 21 b mit den Mecanumradantrieben 2b und 2c auf. Diese beiden Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b sind entlang einer ersten Einstellachse E1 , die hier beispielhaft entlang der Breitenerstreckung bzw. parallel zur Breitenachse B verläuft abstandsveränderlich. Hierzu sind der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt 21 a, 21 b mechanisch und abstandsvaria- bei entlang der Einstellachse E1 miteinander verbunden, beispielsweise über eine in der Zeichnungsebene links angeordnete und in der Zeichnungsebene von oben nach unten erstreckende, nicht eingezeichnete Teleskop- oder Schienenverbindung. Zur Variation der Mecanumradfahrzeugbreite, d.h. der Erstreckung des Fahrgestells 5 entlang der Breitenachse B können beispielsweise die Mecanumradantnebe 2c und 2d, wie in Fig. 1 b gezeigt ist, gegenläufig rotiert werden. Bevorzugt werden gleichzeitig die Mecanumradantriebe 2a und 2b gebremst bzw. festgehalten. Jedenfalls werden die Mecanumradantrie- be 2a bis 2d so angesteuert, dass eine Kraftkomponente auf die Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b entlang der ersten Einstellachse E1 wirkt, so dass sich die Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b entlang der ersten Einstellachse E1 relativ zueinander bewegen. Zeitgleich oder zeitversetzt o- der gar nicht können, wie in Fig. 1 c gezeigt ist, für eine weitere Verbreite- rung die Mecanumradantriebe 2a bis 2b gegenläufig rotiert werden, während beispielsweise die Mecanumradantriebe 2d gebremst werden. Die sich aus den Fig. 1 b und 1 c ergebenden Verstellbewegungen können grundsätzlich auch gleichzeitig ausgeführt werden. Wesentlich ist jedenfalls, dass durch eine entsprechende Ansteuerung der Mecanumra- dantriebe 2a bis 2d der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt 21 a und 21 b relativ zueinander entlang der Einstellachse E1 verstellt werden unter Beibehaltung einer abstandsvariablen mechanischen Verbindung.
Insbesondere aus Fig. 1 d ist zu erkennen, dass das Fahrgestell 5 neben dem ersten und dem zweiten Fahrgestellabschnitt 21 a und 21 b einen dritten Fahrgestellabschnitt 21 c und einen vierten Fahrgestellabschnitt 21 d aufweist. Der dritte Fahrgestellabschnitt 21 c umfasst den Mecanumra- dantrieb 2a sowie den Mecanumradantrieb 2c, während der vierte Fahrgestellabschnitt 21 d die Mecanumradantriebe 2b und 2d umfasst. Durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe 2a bis 2d, bei- spielsweise durch Bremsen bzw. Festhalten der Mecanumradantriebe 2a und 2c und gleichzeitiges Rotieren der Mecanumradantriebe 2b und 2d in einer gemeinsamen Rotationsrichtung kann der Abstand der Fahrgestellabschnitte 21 c und 21 d entlang einer zweiten Einstellachse E2, die senkrecht zur ersten Einstellachse E1 verläuft variiert werden, und zwar unter Beibehaltung der abstandsvariablen mechanischen Verbindung des dritten und des vierten Fahrgestellabschnitts 21 c und 21 d entlang der Einstellachse E2.
Grundsätzlich realisierbar ist auch eine Ausführungsform, bei der das Fahrzeug nur entlang einer der Einstellachsen E1 oder E2 verstellbar ist. Für den Fall der Längsverstellbarkeit handelt es sich dann bei der mit E2 bezeichneten Einstellachse um die erste Einstellachse E1 und bei den Fahrgestellabschnitten 21 c und 21 d um den ersten bzw. zweiten Fahrgestellabschnitt 21 a und 21 b.
In dem konkreten Ausführungsbeispiel setzen sich die Fahrgestellabschnitte 21 a bis 21 d jeweils zusammen aus paarweise Kombinationen von Teilfahrgestellabschnitten (Teilabschnitten) 22a bis 22d des Fahrgestells 5.
Konkret wird der erste Fahrgestellabschnitt 21 a gebildet von den jeweils einen Mecanumradantrieb 2a bzw. 2b tragenden Teilabschnitten 22a und 22b, während der zweite Fahrgestellabschnitt 21 b gebildet ist von den Teilabschnitten 22c und 22d mit den Mecanumradantrieben 2c und 2d, hier zur Realisierung der Breitenversteilbarkeit. Zur Realisierung der Län- genverstellbarkeit wird der dritte Fahrgestellabschnitt 21 c gebildet von den Teilabschnitten 22a und 22c mit seinen Mecanumradantneben 2a und 2c und der vierte Fahrgestellabschnitt 21 d wird gebildet von den Teilabschnitten 22b und 22d mit seinen ihren Mecanumradantneben 2b und 2d. Wie lediglich in Fig. 1 a schematisch angedeutet ist, umfasst das Meca- numradfahrzeug 1 Sensormittel 24, hier beispielhaft in Form von zwei Kameras zum Scannen einer aufzunehmenden, insbesondere anzuhebenden Zuladung. Die Sensormittel 24 sind dabei ausgebildet und angeordnet zum Erfassen mindestens einer Zuladungsabmessung der Zula- dung, insbesondere einer sich parallel zur Breitenachse B erstreckenden Zuladungsbreite und/oder einer sich parallel zur Längsachse L erstreckenden Zuladungslänge einer in den Fig. 1 a bis 1 d aus Übersichtlichkeitsgründen nicht eingezeichneten, bevorzugt quaderförmige Zuladung. Die Sensormittel 24 sind verbunden mit - in den Fig. 1 a bis 1 d ebenfalls aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten - Steuermitteln, über welche wiederum die Mecanumradantriebe 2a bis 2d zur Längen- und/oder Breitenänderung des Mecanumradfahrzeuges in Abhängigkeit der mittels der Sensormittel 24 detektierten Zuladungsabmessung, insbesondere der Zuladungsbreite und/oder der Zuladungslänge angesteuert werden.
In Fig. 2 ist ein Mecanumradfahrzeug 1 in der Zeichnungsebene links in seiner minimalen Flächenerstreckung gezeigt, bei welcher die Fahrgestellabschnitte 21 a bis 21 d bzw. Teilabschnitte 22a bis 22d minimal beabstandet sind, während in der Zeichnungsebene rechts das Fahrgestell sowohl in der Breite als auch in der Länge vergrößert ist, wobei, wie mehrfach erläutert grundsätzlich auch eine Ausführungsform realisierbar ist, die ausschließlich breiten- oder längenveränderlich ist. In den Fig. 3 und 4 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Mecanumradfahrzeuges 1 in der Form eines Lastentransportfahrzeugs gezeigt. Lediglich beispielhaft ist das gezeigte Mecanumradfahrzeug 1 nur entlang der ersten Einstellachse E1 in Abhängigkeit einer mit Hilfe von nicht eingezeichneten Sensormitteln detektierten Zuladungsbreite ab- standsvariabel, wobei die Einstellachse E1 hier wieder mit der Breitenach- se B des Fahrzeugs zusammenfällt. Das Mecanumradfahrzeug 1 umfasst einen ersten Fahrgestellabschnitt 21 a und einen zweiten Fahrgestellabschnitt 21 b mit ihren Mecanumradantrieben 2a und 2b bzw. 2c und 2d, die jeweils senkrecht zur Einstellachse E1 hintereinander angeordnet sind. Die beiden Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b sind entlang der Einstell- achse E1 verschiebbar verbunden mit einem Verbindungsfahrgestellabschnitt 23. Anders ausgedrückt sind die Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 d unmittelbar verschieblich verbunden mit diesem Verbindungsfahrgestellabschnitt 23 und dadurch mittelbar abstandsvariabel mechanisch miteinander verbunden. Durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumra- dantriebe 2a bis 2d wird der Abstand der Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b entlang der ersten Einstellachse E1 verstellt, und zwar zwischen dem in Fig. 3 dargestellten maximalen und dem in Fig. 4 dargestellten minimalen Abstand. In sämtlichen Relativpositionen bleibt die mechanische Verbindung der Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b erhalten.
Dabei ist die maximale Breite so bemessen, dass bei dieser der Abstand zwischen den Fahrgestellabschnitten 21 a und 21 b (etwas) größer ist als die in die selbe Richtung gemessene Zuladungsbreite der Zuladung 10, um somit mit beiden Fahrgestellabschnitten seitlich in Richtung der senk- recht zur Breitenerstreckung der Zuladung verlaufenden Längserstreckung der Zuladung vorbeifahren zu können und somit die Zuladung zwischen den Fahrgestellabschnitten aufnehmen und dann mit Hilfe der integralen Hebemitteln anheben zu können. Zu erkennen ist, dass an dem Verbindungsfahrgestellabschnitt 23 Hebemittel 15 umfassend eine Hubgabel 16 angeordnet sind. Die lediglich beispielhaft als Hubgabel 16 ausgebildeten Hebemittel 15 definieren bzw. bilden eine Auflagefläche 17 für eine Zuladung 10. Die Hubgabel 16 befindet sich in einem Bereich zwischen den ersten Fahrgestellabschnitten 21 a und 21 b und erstreckt sich senkrecht zur ersten Einstellachse E1 .
Vorstehende Konstruktion ermöglicht es nach Aufnahme der Zuladung 10 (Palette) das Fahrwerk auf seine minimale Breite zu minimieren durch entsprechende Ansteuerung der Mecanumradantriebe 2a bis 2d, wodurch die Mobilität erhöht wird.
Bei Bedarf kann das in den Fig. 3 und 4 gezeigt, lediglich breitenvariable Mecanumradfahrzeug 1 zusätzlich längenvariabel ausgestaltet sein und zwar in Abhängigkeit einer zuvor detektierten Zuladungsdimension, insbesondere einer Zuladungslänge - dann sind ein dritter und ein vierter Fahrgestellabschnitt 21 c und 21 d jeweils mit zwei Mecanumradantrieben 2c und 2d vorzusehen, wobei bevorzugt hierzu die gleichen Mecanumra- dantriebe 2a bis 2d dieselben Mecanumradantriebe Verwendung finden, wie diese zur Realisierung der Breitenversteilbarkeit vorgesehen sind, a- nalog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 a bis 1 d.
In Fig. 5 ist ein Mecanumradfahrzeug 1 gezeigt. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Mecanumradfahrzeuges 1 gemäß Fig. 3 und 4 - zusätzlich weist das Mecanumradfahrzeug 1 gemäß Fig. 4 eine Erstreckungsvariabilität entlang einer zweiten Einstellachse E2 auf. Hierzu sind zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Fahrzeuggestellabschnitt 21 a und 21 b ein dritter und ein vierter Fahrgestellabschnitt 21 c und 21 d vorgesehen. Die beiden Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b sind mittelbar über den Verbindungsfahrgestellabschnitt 23 abstandsvariabel mecha- nisch miteinander verbunden. Dieser befindet sich in einem Bereich zwischen den und ggf. ober- oder unterhalb der Teilabschnitten 22b und 22d. Der Teilabschnitt 22d ist ansonsten nur noch entlang der zweiten Einstellachse E2 mit dem Teilabschnitt 22c verbunden, analog der Teilabschnitt 22b mit dem Teilabschnitt 22a. Die paarweise Zuordnung ist analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 a bis 1 d realisiert.
Wichtig ist, dass die Einstellung der Erstreckung des Mecanumradfahr- zeuges entlang der ersten Einstellachse E1 und/oder entlang der zweiten Einstellachse E2 in Abhängigkeit, d.h. unter Berücksichtigung von mit Hilfe von Sensormitteln 24 erfassten Zuladungsdimensionen bzw. mindestens einer Zuladungsdimension, bevorzugt einer sich entlang der Achse E1 erstreckenden Zuladungsbreite und/oder in Abhängigkeit sich entlang der zweiten Einstellachse E2 erstreckenden Zuladungslänge erfolgt. Hierzu sind die Sensormittel, die beispielsweise mindestens eine Kamera sowie eine Rechnereinheit mit Bildverarbeitungssoftware umfassen signalleitend mit Steuermitteln verbunden über die die Mecanumradantriebe ansteuerbar sind. Im Folgenden ist die Funktionsweise einer bevorzugt vorgesehenen federnden Lagerung der Mecanumradantriebe 21 a bis 21 d in Kombination mit Abstützmitteln beschrieben, wobei auf die weitere, zuvor beschriebene Funktionalität bzw. Breiten- und/oder Längenänderbarkeit nicht eingegangen wird - diese ist selbstverständlich auch bei den folgenden Ausfüh- rungsvarianten durch eine mehrteilige Ausbildung des Fahrgestells 5 und einer entsprechende Ansteuerrealisierung der Mecanumräder 3 realisiert.
In den Fig. 6 und 6b ist nochmals das Grundprinzip eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mecanumradfahrzeuges 1 gezeigt. Die- ses umfasst insgesamt vier Mecanumradantriebe 2, die die Ecken eines gedachten Rechteckes begrenzen und von denen in der Seitenansicht nur zwei in Richtung einer Längsrichtung des Fahrzeuges 1 beabstandete Antriebe zu sehen sind. Die beiden weiteren Mecanumradantriebe befinden sich in der Zeichnungsebene dahinter. Jeder Mecanumradantieb 2 um- fasst ein Mecanumrad 3 mit nicht gezeigtem, daran angeordnetem, elekt- romotorischen Antrieb. Sämtliche Antriebe sind in an sich bekannter Weise mit nicht dargestellten Steuermitteln zum individuellen Antreiben der Mecanumräder 3 zur Gewährleistung eines omnidirektionalen Betriebes verbunden. Das Fahrgestell 5 ist mehrteilig zur Realisierung einer Breiten- und/oder Längenveränderbarkeit ausgebildet (nicht gezeigt - vgl. vorher- gehende Darstellungen).
Zu erkennen ist, dass die Mecanumräder 3 zusammen mit ihren Antrieben 2 über Kraftspeichermittel 4 federnd gelagert sind gegenüber einem Fahrgestell 5, welches die Mecanumräder 3 mit ihren Antrieben trägt. Die Kraftspeichermittel 4 sind lediglich beispielhaft als Schraubenfeder im Rahmen einer vereinfachten Darstellung wiedergegebenen. Selbstverständlich sind auch andere, federnde Lagerungen möglich - wesentlich ist, dass zumindest eine senkrecht zu einem Untergrund U orientierte Feder- kaftkomponente zwischen dem Fahrgestell 5 und den Mecanumrädern 3 wirkt.
Neben den Mecanumrädern 3 trägt das mehrere Abschnitte aufweisende Fahrgestell 5 mit diesem fest verbundene Abstützmittel 6, hier in der Form von um jeweils eine Drehachse 7 sowie um eine senkrecht dazu orientier- te Gelenkachse 8 rotierbar gelagerte Lasträder.
Die Abstützmittel 6 sind weder um die Drehachse 7 noch um die Gelenkachse 8 mittels eines separaten Antriebs unmittelbar antreibbar, sondern rotieren bzw. verschwenken um diese in Abhängigkeit einer Fortbewegung des Mecanumradfahrzeuges 1 aufgrund des Antriebs der Mecanumräder 3. In Fig. 6a ist ein Zustand ohne eine Zuladung gezeigt. Es wirkt eine in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen von dem Fahrgestell 5 verursachte Gewichtskraft über die Kraftspeichermittel 4 auf die Meca- numräder 3, so dass diese in dem gezeigten Zustand diese gesamte Gewichtskraft auf dem Untergrund abstützen. Die von den Abstützmitteln 6, genauer von den Lasträdern gebildeten Abstützflächen 9 (Sollkontaktflächen zum Untergrund) sind zum Untergrund U beabstandet. Fig. 6b zeigt das Mecanumradfahrzeug 1 gemäß Fig. 1 a mit aufgesetzter Zuladung (Last) 10. Diese hat eine Gewichtskraft F von X N. Aufgrund der Zuladung 10 bzw. aufgrund von deren Gewichtskraft F werden die Kraftspeichermittel 4 durch Zurücklegen eines Federweges gespannt, in dem das Fahrgestell 5 mit Zuladung 10 entgegen der Federkraft der Kraftspei- chermittel 4 in der Gewichtskraftrichtung selbsttätig nach unten verstellt, bis die Abstützmittel 6 sich mit ihrer Abstützfläche 9 auf dem Untergrund abstützen. Es bleibt ein geringer Restfederweg der Kraftspeichermittel zum Ausgleich von Unebenheiten des Untergrundes U erhalten (Restfedervermögen). Durch entsprechende Wahl der Kraftspeichermittel 4 und des verbleibenden Restfederweges bzw. Restfedervermögens ist die über die Mecanumräder 3 abzustützende Gewichtskraft begrenzt. Mit anderen Worten wird nur ein Anteil der Gewichtskraft der Zuladung 10 über die Mecanumräder und der andere Teil über die Abstützmittel auf dem Untergrund abgestützt. Die Kraftspeichermittel 4 sind so gewählt, dass bezogen auf die Zuladung 10 bzw. das entsprechende Gesamtgewicht ausreichend Traktion der Mecanumräder 3 auf dem Untergrund U gegeben ist, um das Mecanumradfahrzeug (omnidirektional) fortzubewegen. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Vorspannung der Kraftspeichermittel 4, insbesondere in Abhängigkeit der zu ladenden Zuladung 10 einstellbar ist und/oder eine Vorspannung von fakultativen hier nicht gezeigten Abstützkraftspeichermitteln, mit denen die Abstützmittel 6 bei Bedarf gegenüber dem Fahrgestell 5 federnd gelagert sein können. Ebenso ist es denkbar, den Abstand der Abstützfläche bezogen auf den zustand gemäß Fig. 1 a ohne Last relativ zum Untergrund zur Einstellung des Federweges und damit eines Restfederweges der Feder einzu- stellen.
Ganz besonders bevorzugt erfolgt mindestens eine der vorgenannten Einstellungen in Abhängigkeit der zu bestimmenden Gewichtskraft oder eines zu bestimmenden Gewichtskraftanteils der Zuladung 10. Hierzu können beispielsweise wie in Fig. 1 angedeutet Messmittel (Kraftmessmittel) 1 1 vorgesehen werden, beispielsweise auf dem mehrere Abschnitte aufweisenden Fahrgestell 5, mit denen die Gewichtskraft einer Zuladung bestimmbar ist. In Abhängigkeit dieser Gewichtskraft, welche alternativ auch außerhalb des Mecanumradfahrzeugs 1 bestimmt werden kann, werden dann manuell oder über Aktuatormittel eine der vorgenannten Einstellungen vorgenommen, wobei es ganz besonders bevorzugt ist, wenn dies automatisch in Abhängigkeit eines Sensorsignals der Messmittel 1 1 durch entsprechende Ansteuerungen der Aktuatormittel mit Hilfe von Steuermitteln erfolgt.
Fig. 7 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Mecanumradfahrzeuges 1 , welches nach dem Konzept der Erfindung ausgebildet ist von unten. Zu erkennen sind die vier, die Ecken eines gedachten Rechtecks, begrenzenden Mecanumradantriebe 2, die jeweils ein Mecanumrad 3 umfassen, welches mittels eines Antriebs, hier jeweils eines elektromotorischen Antriebes 12 zur Gewährleistung eines omnidirektionalen Betriebs antreibbar ist. Die Antriebe 12 werden dabei von Steuermitteln 13 in eine individuelle Richtung und/oder mit einer individuellen Geschwindigkeit angetrieben.
Jedes Mecanumrad 3 umfasst eine Mehrzahl von über einen Umfang des Rades verteilt angeordneten, bevorzugt tonnenförmigen Rollen, deren Rollendrehachsen winklig zu den Mecanumraddrehachsen angeordnet ist, wobei bevorzugt die Mecanumraddrehachsen zweier benachbarter Meca- numräder fluchten und die Mecanumraddrehachse zweier Mecanumrad- paare parallel zueinander ausgerichtet sind.
Zu erkennen ist das einen ersten und einen zweiten, entlang der ersten Einstellachse E1 durch Ansteuerung der Mecanumräder 3 relativ zueinander verstellbare Fahrgestellabschnitte 21 a und 21 b aufweisende Fahrgestell 5, gegenüber welchem die Mecanumradantriebe 2 federnd gelagert sind. Das Fahrgestell 5 trägt zudem Abstützmittel 6 zum Tragen einer Last.
Fig. 8 zeigt stark schematisiert eine bevorzugte Ausführungsform eines Mecanumradfahrzeuges 1 . Die Mecanumradantriebe 2 sind über Stützar- me 14 verschwenkbar an dem Fahrgestell 5 angelenkt. Dem Stützarm 14 sind jeweils Kraftspeichermittel 4 in Form von Torsionsfedern zugeordnet, wobei die Torsionsfedern bevorzugt mit separaten, nicht gezeigten Antrieben zur Variation der Kraftspeichermittelvorspannung vorspannbar sind. Selbstverständlich sind zusätzlich oder alternativ zu Torsionsfedern auch anders gestaltete Federn z.B. Gasdruckfedern oder Schraubenfedern einsetzbar.
Zu erkennen ist auch hier, dass neben den Mecanumrädern 3 Abstützmittel 6 vorgesehen sind, mit welchen ein Teil einer zu tragenden Zuladung auf einem Untergrund abstützbar ist. Fig. 9 zeigt in einer stark schematisierten Ansicht ein Mecanumradfahr- zeug 1 , welches von seinem prinzipiellen Aufbau dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 a bis 2 entspricht. Auf dem Fahrgestell 5 befinden sich Hebemittel 15 (Abstandsvariationsmittel) zum Verändern eines Abstandes zwischen einer von den Hebemitteln 15 definierten Auflagefläche 17 für eine zu transportierende Last und dem Fahrgestell 5. In dem konkreten Ausführungsbeispiel umfassen die Hebemittel 15 eine Hubgabel 16, die mit einem geeigneten, beispielsweise elektromotorischen Antrieb relativ zum Fahrgestell 5 höhenverstellbar angeordnet ist.
Alternative Hebemittel 15, beispielsweise in Form einer über eine Kolbenzylinderanordnung, einen Spindeltrieb oder ein Scherengelenkantrieb oder dgl. Antriebe höhenverstellbare Plattformen sind zusätzlich oder alternativ realisierbar. Bevorzugt umfassen die Antriebe einen Motor, insbesondere einen Elektromotor.
Fig. 10 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Mecanumradfahr- zeuges 1 mit Mecanumradantrieben 2 sowie Abstützmitteln 6, die bei nicht Beaufschlagung mit einer Zuladung analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 a und 1 b vom Untergrund abgehoben sind. Die Abstützmittel 6 umfassen rotierbar und lenkbar angeordnete Rollen, die an einem höhenverstellbaren Fahrgestellabschnitt des Fahrgestells 5, welcher in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Tragelement 18 bezeichnet ist festgelegt sind, welches wieder höhenverstellbar an dem Fahrge- stell 5 festgelegt ist. Mit anderen Worten sind die Abstützmittel 6 höhenverstellbar am Fahrgestell 5 fixiert. Das Traggestell 18 stützt sich über ein Federelement 19 am Fahrgestell 5 ab und dient zur Aufnahme einer Zuladung. Die Federsteifigkeit des Federelementes 19 ist dabei geringer als die Federsteifigkeiten der Kraftspeichermittel 4, wodurch sich das Trag- element 18 bei Lastbeaufschlagung absenkt, bis die Abstützmittel 6 bzw. deren Abstützfläche den Untergrund erreichen, wobei in diesem Zustand ein Restfederweg der Kraftspeichermittel 4 sichergestellt ist, so dass nur eine Teilgewichtskraft über die Mecanumräder 3 am Untergrund abgestützt wird. In den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 6a bis 10 sind aus Übersichtlichkeitsgründen die Sensormittel zur Erfassung mindestens einer Zuladungsdimension nicht eingezeichnet. Diese sind gleichwohl vorhanden und signalleitend mit Steuermitteln verbunden, wobei es sich bevorzugt um dieselben Steuermittel zur Einstellung einer Federkraftvorspan- nung handelt. Wesentlich ist, dass die Fahrzeugbreite und/oder Länge variiert wird in Abhängigkeit einer mittels der Sensormittel erfassten Zuladungsabmessung.
Bezugszeichenliste
1 Mecanumradfahrzeug
2 Mecanumradantrieb
2a bis 2d Mecanumradantriebe
3 Mecanumräder
4 Kraftspeichermittel
5 Fahrgestell
6 Abstützmittel
7 Drehachse
8 Gelenkachse
9 Abstützfläche
10 Zuladung
1 1 Messmittel
12 Antriebe der Mecanumradantriebe 12a bis 12d Mecanumradantriebe
13 Steuermittel
14 Stützarme
15 Hebemittel
16 Hubgabel
17 Auflagefläche
18 Tragelement
19 Federelement
20 Mecanumraddrehachsen
21 a bis 21 d Fahrgestellabschnitte
22a bis 22d Teilabschnitte
23 Verbindungsfahrgestellabschnitte L Längsachse
B Breitenachse E1 erste Einstellachse
E2 zweite Einstellachse
U Untergrund

Claims

Patentansprüche
Mecanumradfahrzeug (1 ) zum Transportieren einer Zuladung, mit einem sich entlang einer Längsachse (L) und einer senkrecht dazu orientierten Breitenachse (B) erstreckenden Fahrgestell (5) mit mindestens vier Mecanumradantrieben (2; 2a bis 2d), die über Steuermittel (13) zur Realisierung eines omnidirektionalen Betriebs des Mecanumradfahrzeuges (1 ) ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrgestell (5) einen ersten Fahrgestellabschnitt (21 a) mit mindestens zwei (2a, 2b) der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) und einen zweiten Fahrgestellabschnitt (21 b) mit mindestens zwei (2c, 2d) der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, und dass der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt (21 a, 21 b) abstandsvariabel mechanisch miteinander verbunden sind, und dass das Mecanumradfahrzeug (1 ) signalleitend mit den Steuermitteln (13) verbundene Sensormittel (24) zum Erfassen mindestens einer Zuladungsabmessung, insbesondere einer Zuladebreite und/oder einer Zuladungslänge, einer mittels des Mecanumrad- fahrzeugs (1 ) aufzunehmenden Zuladung (10), aufweist und dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Fahrgestellabschnitt (21 a, 21 b) entlang einer ersten Einstellachse (E1 ) durch Ansteue- rung von mindestens einem der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) des ersten Fahrgestellabschnitts (21 a) und/oder des zweiten Fahrgestellabschnitts (21 b) mittels der Steuermittel (13) in Abhängigkeit der mindestens einen, mittels der Sensormittel (24) er- fassten Zuladungsabmessung einstellbar ist. Mecanumradfahrzeug nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuermittel (13) dem mindestens einen Mecanumra- dantrieb (2; 2a, 2b, 2c, 2d) des ersten und/oder zweiten Fahrgestellabschnittes (21 a, 21 b) derart ansteuernd ausgebildet sind, dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Fahrgestellabschnitt (21 a, 21 b) derart eingestellt wird, dass die Zuladung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrgestellabschnitt (21 a, 21 b) aufnehmbar ist.
Mecanumradfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Fahrgestell (5) einen dritten Fahrgestellabschnitt (21 c) mit mindestens zwei (2a, 2b) der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) und einen vierten Fahrgestellabschnitt (21 b) mit mindestens zwei (2b, 2d) der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, wobei der dritte und der vierte Fahrgestellabschnitt (21 c, 21 d) ab- standsvariabel mechanisch miteinander verbunden sind und wobei der Abstand zwischen dem dritten und vierten Fahrgestellabschnitt (21 c, 21 d) entlang einer sich winklig, insbesondere senkrecht, zur ersten Einstellachse (E1 ) erstreckenden zweiten Einstellachse (E2) durch Ansteuerung von mindestens einem der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) des dritten und/oder vierten Fahrgestellabschnitts (21 c, 21 d) mittels der Steuermittel (13) in Abhängigkeit der mindestens einen Zuladungsabmessung einstellbar ist.
Mecanumradfahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der dritte und der vierte Fahrgestellabschnitt (21 c, 21 d) jeweils einen, mindestens einen Mecanumradantrieb (2; 2a, 2b, 2c, 2d) aufweisenden Teilabschnitt (22a bis 22d) des ersten Fahrgestellabschnittes (21 a) und einen, mindestens einen Mecanumra- dantrieb (2; 2a, 2b, 2c, 2d) aufweisenden sowie, bevorzugt senkrecht, zur ersten Einstellachse (E1 ) benachbarten Teilabschnitt (22; 22a, 22b, 22c, 22d) des zweiten Fahrgestellabschnittes (21 b) umfassen oder jeweils von diesen gebildet sind und dass die mindestens zwei Mecanumradantriebe (2a, 2c) des dritten Fahrgestellabschnittes (21 c) mindestens einen Mecanumradantrieb (2a) des ersten Fahrgestellabschnittes (21 c) und mindestens einen Mecanumradantrieb (2c) des zweiten Fahrgestellabschnittes (21 b) umfassen oder von diesen gebildet sind, und dass die mindestens zwei Mecanumradantriebe (2b, 2d) des vierten Fahrgestellabschnittes (21 d) mindestens einen Mecanumradantrieb (2b) des ersten Fahrgestellabschnittes (21 a) und mindestens einen Mecanumradantrieb (2d) des zweiten Fahrgestellabschnittes (21 b) umfassen oder von diesen gebildet sind.
Mecanumradfahrzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und der zweite Fahrgestellabschnitt (21 c, 21 d) unmittelbar abstandsvariabel miteinander oder mit einem Verbindungsfahrgestellabschnitt (23) nur über die Teilabschnitte (22a, 22b) des ersten Fahrgestellabschnittes (21 a) oder alternativ (22c, 22d) des zweiten Fahrgestellabschnittes (21 b) verbunden sind.
Mecanumradfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Einstellachse (E1 ) mit der Breitenachse (B) oder der Längsachse (L) zusammenfällt. Mecanumradfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mecanumradantriebe (2a bis 2d) jeweils mindestens einen, insbesondere elektromotorischen Antriebsmotor und mindestens ein von diesem antreibbares, um eine Mecanumraddrehachse (20) rotierbaren sowie am Außenumfang eine Mehrzahl von in Um- fangsrichtung um die Mecanumraddrehachse (20) benachbarten Rollen tragendes Mecanumrad (3) aufweisen, wobei vorzugsweise die Mecanumraddrehachsen (20) der Mecanumräder (3) parallel zur Breitenachse (B) und senkrecht zur Längsachse (L) orientiert sind.
Mecanumradfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Mecanumradfahrzeug (1 ) Hebemittel (15) zum Verändern eines senkrecht zur Längsachse (L) und zur Breitenachse (B) orientierten Höhenabstandes zwischen einer, vorzugsweise von einer Hubgabel (16) gebildeten, Auflagefläche (17) für die Zuladung und den Mecanumradantrieben (2; 2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, und dass bevorzugt die Steuermittel (13) die Hebemittel (15) derart ansteuernd ausgebildet sind, dass diese die bevorzugt, zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrgestellabschnitt (21 a, 21 b) aufgenommene, Zuladung (10) automatisch aufnehmen.
Mecanumradfahrzeug nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auflagefläche (17), insbesondere die Hubgabel (16), zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrgestellabschnitt (21 a, 21 b) angeordnet und der Abstand des ersten und/oder zweiten Fahrgestellabschnitts (21 a, 21 b) zu der Auflagefläche (17) entlang der ersten Einstellachse (E1 ) durch Ansteuerung mindestens eines der Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) des ersten und/oder zweiten Fahrgestellabschnitts (21 a, 21 b), insbesondere in Abhängigkeit der erfassten Zuladungsabmessung, einstellbar ist.
Mecanumradfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Gewichtskraft des Fahrgestells (5) sowohl über die Me- canumräder (3) als auch über zusätzlich zu den Mecanumrädern (3) vorgesehene Abstützmittel (6) des Mecanumradfahrzeugs (1 ) auf einem Untergrund (U) abstützbar ist und dass die jeweils mindestens ein Mecanumrad (3) aufweisenden Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) zum Begrenzen des über die Mecanumradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) auf dem Untergrund (U) abzustützenden Gewichtskraftsanteils des Fahrgestells (5) und einer etwaigen von diesem zu tragenden Zuladung mit Hilfe von Kraftspeichermitteln (4) federnd gegenüber dem Fahrgestell (5) gelagert sind.
Mecanumradfahrzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstützmittel (6) mindestens ein beim Fahren des Meca- numradfahrzeuges (1 ) um eine Drehachse (7) rotierbares Lastrad aufweisen, welches bei einem Richtungswechsel des Mecanum- radfahrzeuges (1 ) um eine Gelenkachse (8) rotierbar ist und/oder dass die Abstützmittel (6) eine rotierbar angeordnete Kugel zum Abstützen auf dem Untergrund (U) aufweisen.
Mecanumradfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftspeichermittel (4) derart ausgebildet sind, dass die Abstützmittel (6) bei nicht mit einer Zuladung beaufschlagtem Fahrgestell (5) oberhalb einer von den Mecan um rädern (3) definierten Abstützebene angeordnet sind und sich bei Beaufschlagen mit einer Zuladung bei gleichzeitiger Erhöhung der Federspannung der Kraftspeichermittel (4), insbesondere zusammen mit dem Fahrgestell (5), absenken.
Mecanumradfahrzeug nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand zwischen einer von den Abstützmitteln (6) gebildeten Abstützfläche (9) und der von den Mecan um rädern (3) definierten Abstützebene einstellbar ist.
Mecanumradfahrzeug nach einem der vorhergehenden 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstützmittel (6) nicht federnd gegenüber den Fahrgestell (5) gelagert sind oder derart über Abstützkraftspeichermittel gegenüber dem Fahrgestell (5) federnd gelagert sind, dass eine Federsteif igkeit der Abstützkraftspeichermittel größer ist als eine Fe- dersteifigkeit der Kraftspeichermittel (4).
Mecanumradfahrzeug nach einem der vorhergehenden 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vorspannung der Kraftspeichermittel (4) und/oder ein Federweg der Kraftspeichermittel (4) zum Einstellen des maximal von den Mecan um rädern (3) auf dem Untergrund (U) abzustützenden Gewichtsanteils manuell oder mittels Aktuatormitteln einstellbar ist.
Mecanumradfahrzeug nach einem der vorhergehenden 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das Mecanumradfahrzeug (1 ) Messmittel zum Bestimmen einer Gewichtskraft oder eines Gewichtskraftanteils des Fahrgestells (5) und/oder der Zuladung aufweist, und dass die Messmittel signalleitend mit Steuermitteln (13) zum Ansteuern der Aktuatormit- tel zum Einstellen der Vorspannung der Kraftspeichermittel (4) und/oder des Federweges in Abhängigkeit eines Sensorsignals der Messmittel verbunden sind.
Verfahren zum Betreiben eines Mecanumradfahrzeuges (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zuladungsabmessung einer, insbesondere von dem Mecanumradfahrzeug (1 ) beabstandeten, Zuladung (10) erfasst wird und dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Fahrgestellabschnitt (21 a und 21 b) entlang der ersten Einstellachse (E1 ) durch Ansteuerung von mindestens einem der Meca- numradantriebe (2; 2a, 2b, 2c, 2d) des ersten Fahrgestellabschnitts (21 a) und/oder des zweiten Fahrgestellabschnitts (21 b) mittels der Steuermittel (13) in Abhängigkeit der mindestens einen Zuladungsabmessung eingestellt wird, insbesondere derart, dass der Abstand des ersten und zweiten Fahrgestellabschnitts (21 a, 21 b) der erfass- ten Zuladungsabmessung zuzüglich eines Spiels entspricht, um die Zuladung (10) zwischen die Fahrgestellabschnitte (21 a, 21 b) aufnehmen zu können.
Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Mecan um radantrieb (2; 2a, 2b, 2c, 2d) so angesteuert wird, dass der erste und der zweite Fahrgestellantrieb (21 a, 21 b) die Zuladung (10) zwischen sich aufnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 und 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuladung (10) mit Hilfe von Hebemitteln des Mecanum- radfahrzeugs (1 ), bevorzugt automatisch, angehoben wird und bevorzugt dann von dem Mecanumradfahrzeug (1 ) transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrgestellabschnitt (21 a, 21 b) nach dem Anheben der Zuladung (10) auf ein Maß verringert wird, dass der Zuladungsabmessung, insbesondere Zuladungsbreite, in dieser Richtung entspricht oder geringer ist als die Zuladungsabmessung, insbesondere die Zuladungsbreite.
PCT/EP2016/060050 2015-05-06 2016-05-04 Mecanumradfahrzeug sowie betriebsverfahren WO2016177806A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015107102.9 2015-05-06
DE102015107102.9A DE102015107102B4 (de) 2015-05-06 2015-05-06 Mecanumradfahrzeug sowie Betriebsverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016177806A1 true WO2016177806A1 (de) 2016-11-10

Family

ID=56098205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/060050 WO2016177806A1 (de) 2015-05-06 2016-05-04 Mecanumradfahrzeug sowie betriebsverfahren

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015107102B4 (de)
WO (1) WO2016177806A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107054502A (zh) * 2017-03-24 2017-08-18 桂林电子科技大学 一种带有可提升结构的全向移动机器人底盘
CN108068910A (zh) * 2017-10-27 2018-05-25 成都越凡创新科技有限公司 移动式底盘、机器人及自动售卖机
CN109017145A (zh) * 2018-09-28 2018-12-18 南京工业职业技术学院 一种液压调节滚子方向的麦克纳姆轮
CN109552446A (zh) * 2018-12-29 2019-04-02 长沙行深智能科技有限公司 一种可升降智能送货车
US11685186B2 (en) 2018-07-12 2023-06-27 Siemens Healthcare Gmbh Omnidirectional chassis for a gantry of a computed tomography device
WO2024077641A1 (zh) * 2022-10-14 2024-04-18 深圳市闪至科技有限公司 可移动平台、可移动平台的底盘及其控制方法、存储介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107215410B (zh) * 2017-07-06 2023-07-25 安徽工程大学 一种四轮独立驱动小车及其曲线跟踪方法
CN107499892A (zh) * 2017-09-11 2017-12-22 山东洛杰斯特物流科技有限公司 分流器
CN109930888A (zh) * 2019-04-04 2019-06-25 北京理工大学 一种协同式自主泊车机器人及控制方法
WO2020259829A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-30 Abb Schweiz Ag Automated guided vehicle and method of controlling automated guided vehicle
CN110498060B (zh) * 2019-08-15 2022-06-28 燕山大学 麦克纳姆轮串联支链腿及其全向移动调姿平台
CN110510029B (zh) * 2019-08-15 2021-07-30 燕山大学 麦克纳姆轮双联支链腿及全向移动调姿平台

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2153019A1 (de) 1970-10-23 1972-04-27 Abex Corp Steuervorrichtung in einer mit einem Strömungsmittel arbeitenden Energieübertragungsvorrichtung
US20130068543A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Hyundai Motor Company Width variable structure of moving and transport means using mecanum wheels
DE102011053903A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 Zdenek Spindler Mecanumrad sowie Mecanumradfahrzeug
CN203486852U (zh) * 2013-08-09 2014-03-19 中国人民解放军军事交通学院 具有全向移动功能的前移式电动叉车
CN104149857A (zh) * 2014-08-27 2014-11-19 北京航空航天大学 一种轮距无级调节式的全方位移动平台车底盘

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT41381B (de) 1906-12-17 1910-03-10 Carl Gruebel Fa Fußtritthammer.
SE448294B (sv) * 1983-11-17 1987-02-09 Mecanum Ab Transportanordning
DE3841971A1 (de) * 1988-12-09 1990-06-21 Walter Franke Allseitig rangierbares schwertransportfahrzeug
DE102008047779A1 (de) * 2008-07-23 2010-01-28 Claas Fertigungstechnik Gmbh Transport- und Montagefahrzeug für ein Bauteilmodul
DE102010050907A1 (de) * 2010-11-11 2012-05-16 Franke Gmbh Omnidirektionales Fahrzeug zum Transportieren und Feinpositionieren von Lasten

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2153019A1 (de) 1970-10-23 1972-04-27 Abex Corp Steuervorrichtung in einer mit einem Strömungsmittel arbeitenden Energieübertragungsvorrichtung
US20130068543A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Hyundai Motor Company Width variable structure of moving and transport means using mecanum wheels
DE102011053903A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 Zdenek Spindler Mecanumrad sowie Mecanumradfahrzeug
WO2013041310A1 (de) 2011-09-23 2013-03-28 Pavel Zdrahal Mecanumrad sowie mecanumradfahrzeug
CN203486852U (zh) * 2013-08-09 2014-03-19 中国人民解放军军事交通学院 具有全向移动功能的前移式电动叉车
CN104149857A (zh) * 2014-08-27 2014-11-19 北京航空航天大学 一种轮距无级调节式的全方位移动平台车底盘

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107054502A (zh) * 2017-03-24 2017-08-18 桂林电子科技大学 一种带有可提升结构的全向移动机器人底盘
CN107054502B (zh) * 2017-03-24 2022-12-13 桂林电子科技大学 一种带有可提升结构的全向移动机器人底盘
CN108068910A (zh) * 2017-10-27 2018-05-25 成都越凡创新科技有限公司 移动式底盘、机器人及自动售卖机
US11685186B2 (en) 2018-07-12 2023-06-27 Siemens Healthcare Gmbh Omnidirectional chassis for a gantry of a computed tomography device
CN109017145A (zh) * 2018-09-28 2018-12-18 南京工业职业技术学院 一种液压调节滚子方向的麦克纳姆轮
CN109017145B (zh) * 2018-09-28 2023-06-13 南京工业职业技术学院 一种液压调节滚子方向的麦克纳姆轮
CN109552446A (zh) * 2018-12-29 2019-04-02 长沙行深智能科技有限公司 一种可升降智能送货车
CN109552446B (zh) * 2018-12-29 2023-10-13 长沙行深智能科技有限公司 一种可升降智能送货车
WO2024077641A1 (zh) * 2022-10-14 2024-04-18 深圳市闪至科技有限公司 可移动平台、可移动平台的底盘及其控制方法、存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015107102B4 (de) 2017-09-21
DE102015107102A1 (de) 2016-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3034323B1 (de) Mecanumradfahrzeug sowie Betriebsverfahren
DE102015107102B4 (de) Mecanumradfahrzeug sowie Betriebsverfahren
WO2016096437A1 (de) Mecanumradfahrzeug
DE4445554B4 (de) Laufwagen
EP3573919A1 (de) Verbessertes flurförderfahrzeug
DE102017112658A1 (de) Logistikfahrzeug
DE102007046868A1 (de) Transportvorrichtung für Ladungsträger und Verfahren zu deren Steuerung
DE102018200113A1 (de) Hilfsfahrzeug, Mobilitätssystem und Verfahren zum Absetzen eines Hilfsfahrzeugs
EP3086978A1 (de) Flurgebundenes transportfahrzeug für container mit einer hubfunktion
DE102015016672A1 (de) Transporteinrichtung für eine Fräseinheit, Transportfahrzeug sowie Verfahren zum Transportieren einer Fräseinheit
DE102018107226A1 (de) Transportwagen
DE102015016679B4 (de) Abrolltransporteinrichtung, insbesondere Abrollkipper, sowie Transporteinheit mit einem Wechselladerfahrzeug und einer Abrolltransporteinrichtung
EP2013041B1 (de) Transportgerät
EP3447023B1 (de) Autonomes flurförderzeug, insbesondere kommissionier-flurförderzeug
EP3309111B1 (de) Flurförderzeug
DE19938727A1 (de) Hebe- und Ladevorrichtung
EP3867132A1 (de) Hubvorrichtung zur translatorischen fortbewegung eines kraftfahrzeugs
EP4067288A1 (de) Hebe- und verfahrvorrichtung
EP3401119B1 (de) Fahrzeug zur aufnahme von lasten
DE60310619T2 (de) Selbstfahrendes Fahrzeug zum Handhaben und Transportieren von Kisten
EP1116686A2 (de) Flurförderzeug
DE3133371C2 (de) Abschleppgerät für Kraftfahrzeuge
DE19626119A1 (de) Rangierwagenheber
DE7729766U1 (de) Hubhandwagen mit steigvorrichtung
DE102015108993A1 (de) Breitspurstapler

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16726794

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09/03/2018)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16726794

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1