WO2018158445A1 - Omnidirectional wheel and vehicle implementing said wheel - Google Patents

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WO2018158445A1
WO2018158445A1 PCT/EP2018/055214 EP2018055214W WO2018158445A1 WO 2018158445 A1 WO2018158445 A1 WO 2018158445A1 EP 2018055214 W EP2018055214 W EP 2018055214W WO 2018158445 A1 WO2018158445 A1 WO 2018158445A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel
axis
orientation
wheels
adjustment
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/055214
Other languages
French (fr)
Inventor
Samer Alfayad
Mohamad KARDOFAKI
Khaled FOUDA
Original Assignee
Universite De Versailles Saint-Quentin-En-Yvelines
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 Universite De Versailles Saint-Quentin-En-Yvelines filed Critical Universite De Versailles Saint-Quentin-En-Yvelines
Priority to EP18709327.3A priority Critical patent/EP3589499A1/en
Publication of WO2018158445A1 publication Critical patent/WO2018158445A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/003—Multidirectional wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/12—Roller-type wheels
    • B60B19/125—Roller-type wheels with helical projections on radial outer surface translating rotation of wheel into movement along the direction of the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/10—Reduction of
    • B60B2900/121—Resisting forces
    • B60B2900/1212—Resisting forces due to friction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/50—Improvement of
    • B60B2900/551—Handling of obstacles or difficult terrains
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the invention relates to an omnidirectional wheel and a vehicle implementing the wheel.
  • Each wheel is provided at its periphery with wheels free to rotate along an axis located in a plane perpendicular to the main axis of the wheel.
  • the wheel is motorized in rotation along its main axis and can move freely in translation in a direction parallel to its axis of rotation.
  • Such a wheel is for example described in US 9,242,508 B2.
  • Mecanum Another type of wheel, neighbor of the holonomic wheels, was developed under the name of wheel "Mecanum".
  • this type of wheel there are casters free in rotation and disposed at the periphery of the wheel. This time, the rotation axes of the wheels are no longer located in a plane perpendicular to the main axis of the wheel but are inclined, typically 45 °, relative to the main axis. For a given wheel, the axes of the wheels are all parallel to each other.
  • a vehicle equipped with Mecanum wheels is for example described in document WO 2013/019301 A1. In this type of vehicle, the main axes of the wheels can be parallel and it is possible to rotate the vehicle on site.
  • the invention aims to overcome all or part of the problems mentioned above by providing a wheel for equipping a vehicle that can move on a plane with three independent degrees of freedom, two translations and a rotation.
  • the wheel is equipped with peripheral wheels having an additional degree of freedom with respect to the prior art. This additional degree of freedom is adjustable and makes it possible to limit the friction of the rollers and opens other possibilities of driving the vehicle impossible with rollers with a single degree of freedom.
  • the invention relates to an omnidirectional wheel that can roll on a flat surface, the wheel comprising a motorized hub rotated about a main axis and several wheels disposed at the periphery of the hub and intended to be in direct contact with the flat surface, each of the wheels being free to rotate about an axis specific to each wheel.
  • An orientation of the axis of each of the wheels is adjustable during operation of the wheel and for each wheel, the orientation of its axis is adjustable around a setting axis secant and perpendicular to the main axis.
  • the adjustment of the orientation of its axis is motorized.
  • the orientation of its axis is adjustable in a plane, said plane of adjustment, parallel to the main axis and remote from the main axis.
  • R of the wheel It is possible to define a radius R of the wheel and for each wheel a larger radius r about its axis, the radius R of the wheel being the radius of a rolling line intended to be in direct contact with the flat surface.
  • a distance between the adjustment plane and the main axis of the wheel is equal to R-r and remains constant when adjusting the orientation of the wheel axis considered.
  • Each wheel comprises for example a shaft and a sleeve free to rotate around the shaft and forming the rotating part of the wheel.
  • the wheel advantageously comprises a pivot connection for a rotation of the shaft relative to the hub about an axis perpendicular to the plane of adjustment.
  • the shaft comprises two ends.
  • the pivot connection is arranged at a first of the two ends and associated with each wheel, the hub comprises a groove extending in an arc of a circle in the adjustment plane, a second of the two ends of the shaft being guided in the groove.
  • the adjustment of the orientation of the axis is advantageously ensured by moving the second end of the shaft in the groove.
  • the wheel includes, for example, a cable configured to pull the second end to reduce an angle defining the orientation, the wheel further comprising a spring configured to pull the second end to increase the angle.
  • the orientation of the axis of each of the wheels is separately adjustable.
  • the orientation of the axis of each of the wheels the orientation of the axis of each of the wheels is substantially identical and is only adjustable together.
  • the wheel comprises several rows of wheels, each row extending in a plane perpendicular to the main axis, the planes being distinct from each other.
  • the rollers of each row are angularly offset about the main axis and are configured to provide continuity of a rolling line intended to be in direct contact with the flat surface over an entire range of adjustment. the orientation of the wheel axis.
  • the invention also relates to a vehicle comprising at least three wheels according to the invention.
  • each wheel of the vehicle comprises a support holding the wheel at its main axis.
  • the support can be mobile relative to a chassis of the vehicle for lifting the wheel in question.
  • FIG. 1 represents an exemplary wheel according to the invention
  • Figure 2a shows the wheel, shown in Figure 1, front view
  • Figure 2b shows a partial section of the wheel passing through an axis of a wheel of the wheel
  • Figures 3a, 3b and 3c show several wheel orientations of the wheel shown in Figure 1;
  • Figure 4 shows the wheel, shown in Figure 1, in section in a plane slightly inclined relative to the main axis of rotation of the wheel;
  • FIG. 5 represents the wheel of FIG. 1 and its means for controlling the orientation of the rollers
  • FIG. 6 represents an example of a vehicle equipped with four wheels according to the invention.
  • Figure 7 shows the vehicle of Figure 6 in a particular configuration for crossing an obstacle.
  • FIG. 1 represents an omnidirectional wheel 10 motorized in rotation around a main axis 12.
  • the wheel 10 is intended to equip a vehicle not shown in FIG. 1.
  • the wheel 10 comprises a hub 14 having a shape substantially of revolution about the main axis 12.
  • the motorization of the wheel 10 may be internal to the hub 14 or external. In case of external motorization, the hub 14 is rotated by a motor located in the vehicle. In case of internal motorization, a motor is disposed inside the hub 14 to rotate it about its main axis 12.
  • the wheel 10 comprises several rollers 1 6 disposed at the periphery of the hub 14.
  • the rollers 16 allow a mobility in translation of the wheel 10 in a direction parallel to the main axis 12.
  • the motorization of the wheel 10 allows to move globally in translation on the ground along a first axis.
  • the wheels 16 allow a second translation of the wheel along a second axis perpendicular to the first. This second translation is not motorized. More specifically, in a reference wheel where the origin 0 is located on the main axis 12 is defined a plane comprising the main axis 12.
  • a first direction Ox is carried by the main axis and a second direction Oy is perpendicular to Ox.
  • the motorization of the wheel 10 allows a translation thereof along the axis Oy and the wheels 16 allow a translation of the wheel 10 along the Ox axis.
  • the translation along the Ox axis is free and is not motorized.
  • each of the rollers 1 6 is free to rotate, each about an axis 18.
  • the orientation of the axes 18 of each of the wheels 1 6 is adjustable.
  • the wheel 10 shown in Figure 1 has all identical wheels. It is also possible to implement different rollers, including wheels having different diameters or wheels of different length along their axis 18 to equip the same wheel 10.
  • An advantage of the invention is to configure the wheel 10 to allow adjusting the orientation of the various rollers 1 6 during operation of the wheel 10.
  • FIG. 2a shows the wheel 10 seen from the front perpendicular to the main axis 12 and
  • FIG. 2b represents a partial section of the wheel 10 passing through the axis 18 of one of the wheels 16.
  • FIG. 2a shows a rolling line 20 of the wheel 10. It is a circle centered on a point of the axis 12.
  • the wheel 10 is intended to roll on the ground 21 which is represented here as a flat surface. It is understood that the wheel can roll as well on a flat surface as slightly uneven.
  • the rolling line 20 is in direct contact with the ground 21.
  • the axis 18 of each of the rollers 1 6 is located in a plane 22 parallel to the axis 12 and remote from the axis 12.
  • the plane 22 is end in Figure 2a.
  • Each caster 16 has a barrel shape centered on its axis 18. The barrel shape is configured to follow the rolling line 20. In other words, the casters 1 6 are intended to be in direct contact with the ground 21.
  • the rolling line 20 moves on the surface of the wheel 1 6.
  • the rolling line forms a portion of a circle centered on a point of the main axis 12.
  • the adjustment of the orientation of the axis 18 of each of the rollers 1 6 is in the plane 22.
  • FIG. 2b The section of FIG. 2b is made in the plane 22 of one of the rollers 1 6.
  • an angle ⁇ is defined between the axis 18 and a projection 24 of the axis 12 in the plane 22.
  • FIG. angle a is adjustable.
  • the plane 22 is also called the plane of adjustment.
  • a value of the angle ⁇ of 0 ° corresponds to the orientation of a wheel as in a holonomic wheel described above.
  • An angle value of 45 ° corresponds to the orientation of a wheel as in a Mecanum type wheel.
  • the angle ⁇ is predefined and fixed to the design of the wheel.
  • the angle a is adjustable.
  • the continuity of the rolling line 20 is advantageously ensured during the passage of a wheel 16 to the next in contact with the ground 21 over the entire range of adjustment of the orientation of the axis 18, it is that is, when the angle has changed.
  • the dimensions of the rollers 16 are adapted according to the radius R of the wheel 10 and the number of rollers 1 6 in rows.
  • the radius R is the radius of the rolling line 20 around the main axis 12. The radius R remains constant when adjusting the orientation of the rollers 1 6.
  • Each wheel 1 6 comprises a shaft 26 extending along the axis 18 and a sleeve 28 free to rotate about the shaft 26 and forming the rotating part of the wheel 1 6.
  • the rolling line 20 is formed on the outer surface of the sleeve 28.
  • the shaft 26 can pivot at one of its ends 29 relative to the hub 14 about an axis 30 perpendicular to the plane 22.
  • the hub 14 comprises a protrusion 32 substantially radial with respect to the axis 12.
  • a pivot connection 34 of axis 30 connects the shaft 26 and the protrusion 32.
  • the other end 35 of the shaft 26 can be guided in a groove 36 made in another protrusion 38 of the hub 14 also substantially radial with respect to the axis 12.
  • the groove 36 extends in the plane 22 in an arc around the axis 30.
  • each wheel 16 can extend on either side of the pivot connection 34, each wheel then comprising two free sleeves, one of the sleeves pivoting around the shaft on one side of the pivot connection and the other sleeve pivoting around the shaft on the other side of the pivot connection.
  • the adjustment of the angle a is ensured by adjusting the angular position of the pivot connection 30 connecting the shaft 26 to the hub 14. In the presence of a groove 36, the adjustment is ensured by moving the end 35 of the shaft 26 in the groove 36.
  • a cable 40 is configured to pull the end 35 so as to reduce the angle a and a spring 42 is configured to pull the end 35 so as to increase the angle ⁇ when the cable 40 is released.
  • Figures 3a, 3b and 3c show, for a wheel 10, several orientations of the rollers 1 6.
  • the angle of all roulettes has a value of 90 °.
  • the angle ⁇ of all the rollers has a value of 60 °.
  • the angle ⁇ of all the rollers has a value of 45 °.
  • the adjustment of FIG. 3a corresponds to a holonomic type wheel as described above and the adjustment of FIG. 3c corresponds to a Mecanum type wheel.
  • the wheel 10 comprises two rows of rollers 1 6, each extending in a plane, respectively, 41 a and 41 b.
  • the planes 41a and 41b can come closer when adjusting the orientation of the rollers 1 6. In one less configuration, in particular that of FIG. 3a, the planes 41a and 41b are distinct.
  • the advantage of the invention is to allow the passage of a configuration to another continuously. All angle values between 90 ° and 45 ° are possible. It is even possible to configure the wheel 10 to allow an orientation of the rollers 16 beyond 90 ° and below 45 °.
  • the setting of the orientation of the casters 1 6 on either side of 90 ° amounts to allow a Mecanum-type configuration where the orientation of the casters would be reversed. This type of reversal is of course impossible with a Mecanum type wheel where the angle is frozen.
  • the orientation of all the rollers 16 is identical.
  • FIG. 4 shows the wheel 10 in section in a plane slightly inclined with respect to its main axis 12.
  • the motorization of the wheel 10 is internal to the hub 14. More specifically, the wheel 10 comprises an inner stator 45 and an outer rotor 46 integral with the hub 14.
  • the stator 45 is integral with a shaft 48 extending according to the 12.
  • the shaft 48 is intended to be fixed to a vehicle implementing the wheel 10.
  • a bearing 49 may be disposed between the rotor 46 and the stator 45 at the shaft 48.
  • FIG 4 there is also a drive means of the cable 40 for adjusting the orientation of a wheel 1 6.
  • the same protrusion 38 is common to two casters 1 6 neighbors.
  • two grooves 36 are formed, each of the grooves 36 for adjusting one of the two casters 16 adjacent.
  • the drive means of the cables 40-1 and 40-2 may be rotary motors, providing for winding the corresponding cable or linear motors ensuring traction of the corresponding cable.
  • the motors can be driven by different types of energy, for example electric, pneumatic or hydraulic. In the wheel shown, hydraulic energy is used.
  • a jack 50-1 makes it possible to maneuver the cable 40-1 and a jack 50-2 makes it possible to maneuver the cable 40-2.
  • Each jack 50-1 and 50-2 comprises a piston 51 -1 and 51 -2 that can move in a cylinder 52-1 and 52-2.
  • Cylinders 50-1 and 50-2 can be double acting or single acting as shown.
  • a hydraulic or pneumatic pressure can push the piston 51 -1 or 51 -2 in one direction and a spring 53-1 and 53-2 recalls the piston 51 -1 or 51 -2 in the opposite direction. Hydraulic pressure is preferred, especially when a continuous orientation control is desired because it makes it possible to control the orientation of the rollers 1 6 with a better accuracy.
  • the air is compressible and the position of the pistons 51 -1 and 51 -2 depends on many parameters including the tolerances on the manufacture of the springs 53-1 and 53-2.
  • the use of a pneumatic control may be suitable for a binary piloting of the orientation of the casters 1 6.
  • the hydraulic fluid is conveyed to the 52-1 or 52-2 cylinder through a channel 54-1 or 54-2 made in the protrusion 38.
  • the channels 54-1 and 54-2 communicate with a network of channels made in a flange 56 of the 10.
  • the flange 56 distributes the hydraulic fluid to the various channels for controlling the orientations of all the wheels 1 6.
  • FIG. 5 shows the wheel 10 in section along the axis 12.
  • two flanges 61 and 62 are distinguished in flange 56, each of which can supply jacks 50, such as jacks 50-1 and 50-2. 4 and controlling the orientation of rollers 1 6 diametrically opposed in the wheel 10.
  • the flange comprises an array of channels, such as channels 61 and 62, arranged radially and to feed each of the cylinders 50 associated with each of the rollers 1 6.
  • the flange 56 is, in the example shown, integral with the hub 14.
  • the wheel 10 comprises a distributor 64 for successively supplying each of the channels of the flange 56 whose channels 61 and 62.
  • the distributor 64 is integral with the internal stator 45. More specifically, a key 66 immobilizes the rotation of the distributor 64 relative to the shaft 48 around the axis 12.
  • the flange is therefore integral with the motor shaft and the distributor is immobilized by relative to a chassis of the vehicle equipped with the wheel.
  • the motor shaft is rotatable relative to the distributor. The relative rotation of the dispenser with respect to the flange 56 allows successive feeding of the various channels of the flange 56.
  • the flange 56 integral with the hub 14, rotates relative to the distributor 64 which comprises a channel 68 supplying successively all the channels of the flange 56.
  • a jack said master cylinder 70 feeds the channel 68 in hydraulic pressure.
  • the channels of the flange 56 are successively opposite the channel 68.
  • the different channels of the flange 56 feed each of the cylinders 50 which actuators said slaves relative to the master cylinder 70.
  • By actuating the master cylinder 70 it is possible to adjust separately the orientation of each of the wheels 1 6 of the wheel 10.
  • a channel 68 of the distributor 64 communicates successively with each of the channels of the flange 56.
  • the channel of the distributor 64 is permanently in communication with all the channels of the flange 56.
  • the distributor channel comprises for example an annular cavity centered on the axis 12. This cavity is in communication with all the channels of the flange 56. It is also possible to put in communication all the channels of the flange 56.
  • each of the rollers 1 6 a position sensor for knowing the value of the angle a.
  • This sensor is for example a position sensor of each of the pistons 51 of the slave cylinders 50.
  • This sensor can also be an angular sensor disposed in the pivot connection 34.
  • FIG. 6 shows an example of vehicle 100 equipped with four wheels 10. It is understood that a vehicle can operate with at least three wheels to ensure stability at a standstill. Beyond four wheels, you can increase the stability of the vehicle.
  • the vehicle 100 has a frame 102 forming a flat and circular platform. The plane of the frame 102 is parallel to the ground on which the vehicle 100 is intended to move. Any other form of chassis is of course possible.
  • the four wheels 10 can be fixed to the chassis 100.
  • the four wheels are identical and to differentiate their arrangement relative to the chassis, they are referenced 10a, 10b, 10c and 10d.
  • the wheels 10a and 10c have their main axis 12 merged. This common axis is referenced 12ac. It is the same for the wheels 10b and 10d whose axes 12 are merged. This common axis is this time referenced 12bd.
  • the axes 12ac and 12bd are for example perpendicular. This configuration of the axes 12ac and 12bd is for example advantageous if during the driving of the vehicle, translational movements are preferred along the axis 12ac, or along the axis 12bd.
  • the force exerted by the wheel 10 on the ground is carried by the direction of the axis 18 of the wheel 1 6 in contact with the ground.
  • FIG. 6 represents a vehicle whose axes 12ac and 12bd are perpendicular. Other configurations are possible, for example parallel 12ac and 12bd axes.
  • Figure 7 shows the vehicle 100 in a particular configuration for crossing an obstacle.
  • the frame 102 does not directly carry the wheels 10 which are each mounted on a support 104, for example in the form of an arch holding the wheel considered by its main axis 12.
  • the support 104 allows a mobility of the wheel 10 relative to the frame 102.
  • support 104 can be moved in vertical translation relative to the main plane of the frame 102. This vertical translational movement is provided by a jack 106 for lifting the wheel 10. Other movements of the support 104 are also possible to lift the wheel 10
  • a rotational movement relative to the frame 102 about an axis extending in the main plane of the frame 102 is for example possible to lift the wheel 10.
  • Raising one of the wheels 10 allows the vehicle 100 to cross an obstacle 108 as shown in Figure 7.
  • a four-wheeled vehicle 10 can lift one of the wheels without completely losing its stability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to an omnidirectional wheel and to a vehicle implementing said wheel. The wheel comprises a hub (14) that is rotatably driven about a main axis (12) and a plurality of castors (16) arranged around the periphery of the hub (14), each castor freely rotating about an axis (18) specific to each castor (16). According to the invention, the orientation of the axis (18) of each of the castors (16) can be adjusted during the operation of the wheel (10).

Description

Roue omnidirectionnelle et véhicule mettant en œuvre la roue  Omnidirectional wheel and vehicle implementing the wheel
L'invention concerne une roue omnidirectionnelle et un véhicule mettant en œuvre la roue. The invention relates to an omnidirectional wheel and a vehicle implementing the wheel.
De façon classique les véhicules à quatre roues sont équipés de roues directionnelles leur permettant de changer de direction. Les roues sont reliées au véhicule au moyen de liaisons pivot et dans le cas de roues directionnelles, un degré de liberté supplémentaire en rotation est ajouté. Lorsque les roues directionnelles sont motrices, des joints de cardan permettent d'entraîner les roues tout en permettant de modifier l'orientation de l'axe de la liaison pivot. Ce type de configuration ne permet pas de réaliser des rayons de braquage faible. En d'autres termes, il est impossible de faire pivoter le véhicule sur place sans vitesse.  Conventionally four-wheeled vehicles are equipped with directional wheels allowing them to change direction. The wheels are connected to the vehicle by means of pivot connections and in the case of directional wheels, an additional degree of freedom in rotation is added. When the directional wheels are driving, cardan joints allow to drive the wheels while allowing to change the orientation of the axis of the pivot connection. This type of configuration does not make it possible to achieve low turning radii. In other words, it is impossible to rotate the vehicle on the spot without speed.
Par ailleurs, on a tenté de réaliser un véhicule possédant des roues holonomes connues dans la littérature anglo-saxonne sous le nom de « Omni-wheel ». Chaque roue est munie à sa périphérie de roulettes libres en rotation selon un axe situé dans un plan perpendiculaire à l'axe principal de la roue. La roue est motorisée en rotation selon son axe principal et peut se déplacer librement en translation selon une direction parallèle à son axe de rotation. Une telle roue est par exemple décrite dans le document US 9,242,508 B2. Lorsqu'un véhicule est équipé de plusieurs roues holonomes, les axes principaux de chacune des roues ne sont pas parallèles afin de permettre un pilotage du véhicule sur le sol selon deux degrés de liberté en translation parallèlement au plan du sol et un degré de liberté en rotation perpendiculairement au plan du sol. Ce type de véhicule permet de faire pivoter le véhicule sur place. Le pilotage de ce type de véhicule est délicat. De plus, pour avancer en ligne droite de nombreux frottements interviennent notamment au niveau de la rotation des roulettes. Plus précisément, lorsque le véhicule se déplace en translation perpendiculairement à l'axe principal d'une roue, les roulettes de cette roue ne tournent pas autour de leur axe et roulent sans glisser sur le sol. Lorsque le véhicule se déplace parallèlement à l'axe principal d'une roue les roulettes tournent librement selon leur axe et roulent sans glisser sur le sol. Cependant, pour d'autres types de mouvement, lorsque, pour une roue, son axe principal n'est ni perpendiculaire, ni parallèle au déplacement du véhicule des frottements interviennent car les roulettes glissent sur le sol. Furthermore, an attempt has been made to make a vehicle having holonomic wheels known in the Anglo-Saxon literature under the name "Omni-wheel". Each wheel is provided at its periphery with wheels free to rotate along an axis located in a plane perpendicular to the main axis of the wheel. The wheel is motorized in rotation along its main axis and can move freely in translation in a direction parallel to its axis of rotation. Such a wheel is for example described in US 9,242,508 B2. When a vehicle is equipped with several holonomic wheels, the main axes of each of the wheels are not parallel in order to allow the vehicle to be driven on the ground in two degrees of freedom in translation parallel to the plane of the ground and a degree of freedom in rotation perpendicular to the plane of the ground. This type of vehicle allows you to rotate the vehicle on site. Driving this type of vehicle is tricky. In addition, to advance in a straight line many friction occur in particular at the level of the rotation of the wheels. More precisely, when the vehicle moves in translation perpendicular to the main axis of a wheel, the wheels of this wheel do not rotate about their axis and roll without sliding on the ground. When the vehicle moves parallel to the main axis of a wheel the wheels rotate freely along their axis and roll without sliding on the ground. However, for other types of movement, when, for a wheel, its main axis is neither perpendicular nor parallel to the vehicle movement friction occurs because the wheels slide on the ground.
Un autre type de roue, voisin des roues holonomes, a été développé sous le nom de roue « Mecanum ». Dans ce type de roue, on retrouve des roulettes libres en rotation et disposées en périphérie de la roue. Cette fois, les axes de rotation des roulettes ne sont plus situés dans un plan perpendiculaire à l'axe principal de la roue mais sont inclinées, typiquement de 45°, par rapport à l'axe principal. Pour une roue donnée, les axes des roulettes sont tous parallèles entre eux. Un véhicule équipé de roues Mecanum est par exemple décrit dans le document WO 2013/019301 A1 . Dans ce type de véhicule, les axes principaux des roues peuvent être parallèles et il est possible de faire pivoter le véhicule sur place. Pour pouvoir piloter le véhicule selon deux translations et une rotation, comme précédemment décrit pour le véhicule muni de roues holonomes, il est nécessaire que les axes des roulettes des différents roues ne soient pas parallèles entre eux. Quelque soit le déplacement du véhicule certaines roulettes tournent sur elle-même en glissant ce qui entraine nécessairement des frottements par rapport au sol. L'invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant une roue permettant d'équiper un véhicule pouvant se déplacer sur un plan selon trois degrés de liberté indépendants, deux translations et une rotation. Selon l'invention, la roue est équipée de roulettes périphériques possédant un degré de liberté supplémentaire par rapport à l'art antérieur. Ce degré de liberté supplémentaire est réglable et permet de limiter les frottements des roulettes et ouvre d'autres possibilités de pilotage du véhicule impossibles avec des roulettes à un seul degré de liberté.  Another type of wheel, neighbor of the holonomic wheels, was developed under the name of wheel "Mecanum". In this type of wheel, there are casters free in rotation and disposed at the periphery of the wheel. This time, the rotation axes of the wheels are no longer located in a plane perpendicular to the main axis of the wheel but are inclined, typically 45 °, relative to the main axis. For a given wheel, the axes of the wheels are all parallel to each other. A vehicle equipped with Mecanum wheels is for example described in document WO 2013/019301 A1. In this type of vehicle, the main axes of the wheels can be parallel and it is possible to rotate the vehicle on site. To be able to drive the vehicle in two translations and a rotation, as previously described for the vehicle with holonomic wheels, it is necessary that the axes of the wheels of the different wheels are not parallel to each other. Whatever the movement of the vehicle some wheels turn on itself by sliding which necessarily leads to friction from the ground. The invention aims to overcome all or part of the problems mentioned above by providing a wheel for equipping a vehicle that can move on a plane with three independent degrees of freedom, two translations and a rotation. According to the invention, the wheel is equipped with peripheral wheels having an additional degree of freedom with respect to the prior art. This additional degree of freedom is adjustable and makes it possible to limit the friction of the rollers and opens other possibilities of driving the vehicle impossible with rollers with a single degree of freedom.
A cet effet, l'invention a pour objet une roue omnidirectionnelle pouvant rouler sur une surface plane, la roue comprenant un moyeu motorisé en rotation autour d'un axe principal et plusieurs roulettes disposées en périphérie du moyeu et destinées à être en contact direct avec la surface plane, chacune des roulettes étant libre en rotation autour d'un axe propre à chaque roulette. Une orientation de l'axe de chacune des roulettes est réglable lors du fonctionnement de la roue et pour chaque roulette, l'orientation de son axe est réglable autour d'un axe de réglage sécant et perpendiculaire à l'axe principal. To this end, the invention relates to an omnidirectional wheel that can roll on a flat surface, the wheel comprising a motorized hub rotated about a main axis and several wheels disposed at the periphery of the hub and intended to be in direct contact with the flat surface, each of the wheels being free to rotate about an axis specific to each wheel. An orientation of the axis of each of the wheels is adjustable during operation of the wheel and for each wheel, the orientation of its axis is adjustable around a setting axis secant and perpendicular to the main axis.
Avantageusement, pour chaque roulette, le réglage de l'orientation de son axe est motorisé.  Advantageously, for each wheel, the adjustment of the orientation of its axis is motorized.
Dans une configuration préférée, pour chaque roulette, l'orientation de son axe est réglable dans un plan, dit plan de réglage, parallèle à l'axe principal et distant de l'axe principal.  In a preferred configuration, for each wheel, the orientation of its axis is adjustable in a plane, said plane of adjustment, parallel to the main axis and remote from the main axis.
On peut définir un rayon R de la roue et pour chaque roulette un plus grand rayon r autour de son axe, le rayon R de la roue étant le rayon d'une ligne de roulement destinée à être en contact direct avec la surface plane. Une distance entre le plan de réglage et l'axe principal de la roue est égale à R-r et reste constante lors du réglage de l'orientation de l'axe de la roulette considérée.  It is possible to define a radius R of the wheel and for each wheel a larger radius r about its axis, the radius R of the wheel being the radius of a rolling line intended to be in direct contact with the flat surface. A distance between the adjustment plane and the main axis of the wheel is equal to R-r and remains constant when adjusting the orientation of the wheel axis considered.
Chaque roulette comprend par exemple un arbre et un manchon libre en rotation autour de l'arbre et formant la partie tournante de la roulette. Pour assurer le réglage de l'orientation de la roulette, la roue comprend avantageusement une liaison pivot permettant une rotation de l'arbre par rapport au moyeu autour d'un axe perpendiculaire au plan de réglage.  Each wheel comprises for example a shaft and a sleeve free to rotate around the shaft and forming the rotating part of the wheel. To ensure the adjustment of the orientation of the wheel, the wheel advantageously comprises a pivot connection for a rotation of the shaft relative to the hub about an axis perpendicular to the plane of adjustment.
Dans une configuration préférée, pour chaque roulette, l'arbre comprend deux extrémités. La liaison pivot est disposée à une première des deux extrémités et associée à chaque roulette, le moyeu comprend une rainure s'étendant en arc de cercle dans le plan de réglage, une seconde des deux extrémités de l'arbre étant guidée dans la rainure.  In a preferred configuration, for each wheel, the shaft comprises two ends. The pivot connection is arranged at a first of the two ends and associated with each wheel, the hub comprises a groove extending in an arc of a circle in the adjustment plane, a second of the two ends of the shaft being guided in the groove.
Pour chaque roulette, le réglage de l'orientation de l'axe est avantageusement assuré en déplaçant la seconde extrémité de l'arbre dans la rainure.  For each wheel, the adjustment of the orientation of the axis is advantageously ensured by moving the second end of the shaft in the groove.
Pour chaque roulette, la roue comprend, par exemple, un câble configuré pour tirer la seconde extrémité de façon à réduire un angle définissant l'orientation, la roue comprenant en outre un ressort configuré pour tirer la seconde extrémité de façon à augmenter l'angle.  For each wheel, the wheel includes, for example, a cable configured to pull the second end to reduce an angle defining the orientation, the wheel further comprising a spring configured to pull the second end to increase the angle. .
L'orientation de l'axe de chacune des roulettes est réglable séparément. Alternativement, L'orientation de l'axe de chacune des roulettes l'orientation de l'axe de chacune des roulettes est sensiblement identique et n'est réglable que conjointement. Avantageusement, la roue comprend plusieurs rangées de roulettes, chaque rangée s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe principal, les plans étant distincts les uns des autres. Les roulettes de chaque rangées sont décalées angulairement autour de l'axe principal et sont configurées afin d'assurer une continuité d'une ligne de roulement destinée à être en contact direct avec la surface plane sur l'ensemble d'une plage de réglage de l'orientation de l'axe des roulettes. The orientation of the axis of each of the wheels is separately adjustable. Alternatively, the orientation of the axis of each of the wheels the orientation of the axis of each of the wheels is substantially identical and is only adjustable together. Advantageously, the wheel comprises several rows of wheels, each row extending in a plane perpendicular to the main axis, the planes being distinct from each other. The rollers of each row are angularly offset about the main axis and are configured to provide continuity of a rolling line intended to be in direct contact with the flat surface over an entire range of adjustment. the orientation of the wheel axis.
L'invention a également pour objet un véhicule comprenant au moins trois roues selon l'invention.  The invention also relates to a vehicle comprising at least three wheels according to the invention.
Avantageusement, chaque roue du véhicule comprend un support maintenant la roue au niveau de son axe principal. Le support peut être mobile par rapport à un châssis du véhicule permettant de soulever la roue considérée.  Advantageously, each wheel of the vehicle comprises a support holding the wheel at its main axis. The support can be mobile relative to a chassis of the vehicle for lifting the wheel in question.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the detailed description of an embodiment given by way of example, a description illustrated by the attached drawing in which:
la figure 1 représente un exemple de roue conforme à l'invention ; la figure 2a représente la roue, représentée sur la figure 1 , vue de face et la figure 2b représente une coupe partielle de la roue passant par un axe d'une roulette de la roue ;  FIG. 1 represents an exemplary wheel according to the invention; Figure 2a shows the wheel, shown in Figure 1, front view and Figure 2b shows a partial section of the wheel passing through an axis of a wheel of the wheel;
les figures 3a, 3b et 3c représentent plusieurs orientations de roulettes de la roue représentée sur la figure 1 ;  Figures 3a, 3b and 3c show several wheel orientations of the wheel shown in Figure 1;
la figure 4 représente la roue, représentée sur la figure 1 , en coupe dans un plan faiblement incliné par rapport à l'axe principal de rotation de la roue ;  Figure 4 shows the wheel, shown in Figure 1, in section in a plane slightly inclined relative to the main axis of rotation of the wheel;
la figure 5 représente la roue de la figure 1 et ses moyens de commande de l'orientation des roulettes ;  FIG. 5 represents the wheel of FIG. 1 and its means for controlling the orientation of the rollers;
la figure 6 représente un exemple de véhicule équipé de quatre roues selon l'invention ;  FIG. 6 represents an example of a vehicle equipped with four wheels according to the invention;
la figure 7 représente le véhicule de la figure 6 dans une configuration particulière pour franchir un obstacle.  Figure 7 shows the vehicle of Figure 6 in a particular configuration for crossing an obstacle.
Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. La figure 1 représente une roue omnidirectionnelle 10 motorisée en rotation autour d'un axe principal 12. La roue 10 est destinée à équiper un véhicule non représenté sur la figure 1 . La roue 10 comprend un moyeu 14 possédant une forme sensiblement de révolution autour de l'axe principal 12. La motorisation de la roue 10 peut être interne au moyeu 14 ou externe. En cas de motorisation externe, le moyeu 14 est entraîné en rotation par un moteur situé dans le véhicule. En cas de motorisation interne, un moteur est disposé à l'intérieur du moyeu 14 permettant de le faire tourner autour de son axe principal 12. For the sake of clarity, the same elements will bear the same references in the different figures. FIG. 1 represents an omnidirectional wheel 10 motorized in rotation around a main axis 12. The wheel 10 is intended to equip a vehicle not shown in FIG. 1. The wheel 10 comprises a hub 14 having a shape substantially of revolution about the main axis 12. The motorization of the wheel 10 may be internal to the hub 14 or external. In case of external motorization, the hub 14 is rotated by a motor located in the vehicle. In case of internal motorization, a motor is disposed inside the hub 14 to rotate it about its main axis 12.
La roue 10 comprend plusieurs roulettes 1 6 disposées en périphérie du moyeu 14. Les roulettes 16 permettent une mobilité en translation de la roue 10 selon une direction parallèle à l'axe principal 12. Autrement dit, lorsque la roue 10 est posée au sol que l'on considère comme plan, la motorisation de la roue 10 permet de la déplacer globalement en translation sur le sol selon un premier axe. Les roulettes 16 permettent une seconde translation de la roue selon un second axe perpendiculaire au premier. Cette seconde translation n'est pas motorisée. Plus précisément, dans un repère de la roue où l'origine 0 est située sur l'axe principal 12, on définit un plan comprenant l'axe principal 12. Une première direction Ox est portée par l'axe principal et une seconde direction Oy est perpendiculaire à Ox. La motorisation de la roue 10 permet une translation de celle-ci selon l'axe Oy et les roulettes 16 permettent une translation de la roue 10 selon l'axe Ox. La translation selon l'axe Ox est libre et n'est pas motorisée.  The wheel 10 comprises several rollers 1 6 disposed at the periphery of the hub 14. The rollers 16 allow a mobility in translation of the wheel 10 in a direction parallel to the main axis 12. In other words, when the wheel 10 is placed on the ground that it is considered as a plane, the motorization of the wheel 10 allows to move globally in translation on the ground along a first axis. The wheels 16 allow a second translation of the wheel along a second axis perpendicular to the first. This second translation is not motorized. More specifically, in a reference wheel where the origin 0 is located on the main axis 12 is defined a plane comprising the main axis 12. A first direction Ox is carried by the main axis and a second direction Oy is perpendicular to Ox. The motorization of the wheel 10 allows a translation thereof along the axis Oy and the wheels 16 allow a translation of the wheel 10 along the Ox axis. The translation along the Ox axis is free and is not motorized.
Pour assurer la liberté en translation de la roue 10 selon l'axe Ox, chacune des roulettes 1 6 est libre en rotation, chacune autour d'un axe 18. Selon l'invention, l'orientation des axes 18 de chacune des roulettes 1 6 est réglable.  To ensure freedom in translation of the wheel 10 along the axis Ox, each of the rollers 1 6 is free to rotate, each about an axis 18. According to the invention, the orientation of the axes 18 of each of the wheels 1 6 is adjustable.
La roue 10 représentée sur la figure 1 possède des roulettes toutes identiques. Il est également possible de mettre en œuvre des roulettes différentes, notamment des roulettes ayant des diamètres différents ou des roulettes de longueur différentes suivant leur axe 18 pour équiper une même roue 10. Un intérêt de l'invention est de configurer la roue 10 pour permettre le réglage de l'orientation des différentes roulettes 1 6 lors du fonctionnement de la roue 10. La figure 2a représente la roue 10 vue de face perpendiculairement à l'axe principal 12 et la figure 2b représente une coupe partielle de la roue 10 passant par l'axe 18 d'une des roulettes 16. The wheel 10 shown in Figure 1 has all identical wheels. It is also possible to implement different rollers, including wheels having different diameters or wheels of different length along their axis 18 to equip the same wheel 10. An advantage of the invention is to configure the wheel 10 to allow adjusting the orientation of the various rollers 1 6 during operation of the wheel 10. FIG. 2a shows the wheel 10 seen from the front perpendicular to the main axis 12 and FIG. 2b represents a partial section of the wheel 10 passing through the axis 18 of one of the wheels 16.
Sur la figure 2a, apparaît une ligne de roulement 20 de la roue 10. II s'agit d'un cercle centré sur un point de l'axe 12. La roue 10 est destinée à rouler sur le sol 21 qui est ici représenté comme une surface plane. Il est bien entendu que la roue peut rouler aussi bien sur une surface plane que légèrement accidentée. La ligne de roulement 20 est en contact direct avec le sol 21 . L'axe 18 de chacune des roulettes 1 6 est situé dans un plan 22 parallèle à l'axe 12 et distant de l'axe 12. Le plan 22 est de bout sur la figure 2a. Chaque roulette 16 possède une forme de tonneau centrée sur son axe 18. La forme en tonneau est configurée de façon à suivre la ligne de roulement 20. Autrement dit, les roulettes 1 6 sont destinées à être en contact direct avec le sol 21 . Sur chaque roulette 16, la ligne de roulement 20 se déplace à la surface de la roulette 1 6. Pour chaque roulette 1 6, la ligne de roulement forme une portion de cercle centré sur un point de l'axe principal 12. Dans cette configuration, le réglage de l'orientation de l'axe 18 de chacune des roulettes 1 6 se fait dans le plan 22.  FIG. 2a shows a rolling line 20 of the wheel 10. It is a circle centered on a point of the axis 12. The wheel 10 is intended to roll on the ground 21 which is represented here as a flat surface. It is understood that the wheel can roll as well on a flat surface as slightly uneven. The rolling line 20 is in direct contact with the ground 21. The axis 18 of each of the rollers 1 6 is located in a plane 22 parallel to the axis 12 and remote from the axis 12. The plane 22 is end in Figure 2a. Each caster 16 has a barrel shape centered on its axis 18. The barrel shape is configured to follow the rolling line 20. In other words, the casters 1 6 are intended to be in direct contact with the ground 21. On each wheel 16, the rolling line 20 moves on the surface of the wheel 1 6. For each wheel 1 6, the rolling line forms a portion of a circle centered on a point of the main axis 12. In this configuration , the adjustment of the orientation of the axis 18 of each of the rollers 1 6 is in the plane 22.
Sur la figure 2a, il existe des interstices entre les roulettes 1 6 le long de la ligne de roulement. De tels interstices sont préjudiciables à une bonne continuité du roulement de la roue sur le sol. Pour pallier ce problème, Il est avantageux de disposer plusieurs rangées de roulettes 1 6 s'étendant sensiblement dans différents plans perpendiculaires à l'axe principal 12. Les roulettes 1 6 de chaque rangées sont alors décalées angulairement autour de l'axe principal 12 afin d'assurer une continuité dans la ligne de roulement 20. Les rangées sont bien visibles sur les figures 3a, 3b et 3c.  In Figure 2a, there are interstices between the rollers 1 6 along the rolling line. Such interstices are detrimental to a good continuity of the rolling of the wheel on the ground. To overcome this problem, it is advantageous to have several rows of rollers 1 6 extending substantially in different planes perpendicular to the main axis 12. The rollers 1 6 of each row are then angularly offset around the main axis 12 so to ensure continuity in the rolling line 20. The rows are clearly visible in Figures 3a, 3b and 3c.
La coupe de la figure 2b est réalisée dans le plan 22 d'une des roulettes 1 6. Dans le plan 22, un angle a est défini entre l'axe 18 et une projection 24 de l'axe 12 dans le plan 22. L'angle a est réglable. Le plan 22 est également appelé plan de réglage. Une valeur de l'angle a de 0° correspond à l'orientation d'une roulette comme dans une roue holonome décrite plus haut. Une valeur de l'angle a de 45° correspond à l'orientation d'une roulette comme dans une roue de type Mecanum. Dans l'art antérieur, l'angle a est prédéfini et fixé à la conception de la roue. Contrairement à l'art antérieur, dans une roue 10 selon l'invention, l'angle a est réglable. La continuité de la ligne de roulement 20 est avantageusement assurée lors du passage d'une roulette 16 à la suivante en contact avec le sol 21 sur l'ensemble de la plage de réglage de l'orientation de l'axe 18, c'est-à-dire lorsque l'angle a évolue. Pour cela, les dimensions des roulettes 16 sont adaptées en fonction du rayon R de la roue 10 et du nombre de roulettes 1 6 par rangées. Le rayon R est le rayon de la ligne de roulement 20 autour de l'axe principal 12. Le rayon R reste constant lors du réglage de l'orientation des roulettes 1 6. The section of FIG. 2b is made in the plane 22 of one of the rollers 1 6. In the plane 22, an angle α is defined between the axis 18 and a projection 24 of the axis 12 in the plane 22. FIG. angle a is adjustable. The plane 22 is also called the plane of adjustment. A value of the angle α of 0 ° corresponds to the orientation of a wheel as in a holonomic wheel described above. An angle value of 45 ° corresponds to the orientation of a wheel as in a Mecanum type wheel. In the prior art, the angle α is predefined and fixed to the design of the wheel. Unlike the prior art, in a wheel 10 according to the invention, the angle a is adjustable. The continuity of the rolling line 20 is advantageously ensured during the passage of a wheel 16 to the next in contact with the ground 21 over the entire range of adjustment of the orientation of the axis 18, it is that is, when the angle has changed. For this, the dimensions of the rollers 16 are adapted according to the radius R of the wheel 10 and the number of rollers 1 6 in rows. The radius R is the radius of the rolling line 20 around the main axis 12. The radius R remains constant when adjusting the orientation of the rollers 1 6.
Pour chaque roulette 1 6, on peut définir son plus grand rayon r autour de son axe de rotation 18. La distance entre le plan de réglage 22 et l'axe principal 12 de la roue 10 est alors égal à R-r. Cette distance reste constante lors du réglage de l'orientation de l'axe 18.  For each wheel 1 6, one can define its largest radius r about its axis of rotation 18. The distance between the adjustment plane 22 and the main axis 12 of the wheel 10 is then equal to R-r. This distance remains constant when adjusting the orientation of the axis 18.
Chaque roulette 1 6 comprend un arbre 26 s'étendant le long de l'axe 18 et un manchon 28 libre en rotation autour de l'arbre 26 et formant la partie tournante de la roulette 1 6. La ligne de roulement 20 est formée sur la surface extérieure du manchon 28. Pour permettre le réglage de l'angle a, l'arbre 26 peut pivoter à l'une de ses extrémités 29 par rapport au moyeu 14 autour d'un axe 30 perpendiculaire au plan 22. A cet effet, le moyeu 14 comprend une excroissance 32 sensiblement radiale par rapport à l'axe 12. Une liaison pivot 34 d'axe 30 relie l'arbre 26 et l'excroissance 32.  Each wheel 1 6 comprises a shaft 26 extending along the axis 18 and a sleeve 28 free to rotate about the shaft 26 and forming the rotating part of the wheel 1 6. The rolling line 20 is formed on the outer surface of the sleeve 28. To allow adjustment of the angle a, the shaft 26 can pivot at one of its ends 29 relative to the hub 14 about an axis 30 perpendicular to the plane 22. For this purpose the hub 14 comprises a protrusion 32 substantially radial with respect to the axis 12. A pivot connection 34 of axis 30 connects the shaft 26 and the protrusion 32.
Avantageusement, pour assurer la stabilité de chaque roulette 1 6, l'autre extrémité 35 de l'arbre 26 peut être guidée dans une rainure 36 réalisée dans une autre excroissance 38 du moyeu 14 également sensiblement radiale par rapport à l'axe 12. La rainure 36 s'étend dans le plan 22 en arc de cercle autour de l'axe 30.  Advantageously, to ensure the stability of each wheel 1 6, the other end 35 of the shaft 26 can be guided in a groove 36 made in another protrusion 38 of the hub 14 also substantially radial with respect to the axis 12. The groove 36 extends in the plane 22 in an arc around the axis 30.
En variante au guidage dans la rainure 36, l'arbre de chaque roulette 16 peut s'étendre de part et d'autre de la liaison pivot 34, chaque roulette comprenant alors deux manchons libres, l'un des manchons pivotant autour de l'arbre d'un côté de la liaison pivot et l'autre manchon pivotant autour de l'arbre de l'autre côté de la liaison pivot.  As an alternative to the guide in the groove 36, the shaft of each wheel 16 can extend on either side of the pivot connection 34, each wheel then comprising two free sleeves, one of the sleeves pivoting around the shaft on one side of the pivot connection and the other sleeve pivoting around the shaft on the other side of the pivot connection.
Pour chaque roulette 1 6, le réglage de l'angle a est assuré en réglant la position angulaire de la liaison pivot 30 reliant l'arbre 26 au moyeu 14. En présence d'une rainure 36, le réglage est assuré en déplaçant l'extrémité 35 de l'arbre 26 dans la rainure 36. Dans l'exemple représenté, un câble 40 est configuré pour tirer l'extrémité 35 de façon à réduire l'angle a et un ressort 42 est configuré pour tirer l'extrémité 35 de façon à augmenter l'angle a lorsque le câble 40 est relâché. For each wheel 1 6, the adjustment of the angle a is ensured by adjusting the angular position of the pivot connection 30 connecting the shaft 26 to the hub 14. In the presence of a groove 36, the adjustment is ensured by moving the end 35 of the shaft 26 in the groove 36. In the example shown, a cable 40 is configured to pull the end 35 so as to reduce the angle a and a spring 42 is configured to pull the end 35 so as to increase the angle α when the cable 40 is released.
Les figures 3a, 3b et 3c représentent, pour une roue 10, plusieurs orientations des roulettes 1 6. Sur la figure 3a, l'angle a de toutes les roulettes a une valeur de 90°. Sur la figure 3b, l'angle a de toutes les roulettes a une valeur de 60°. Sur la figure 3c, l'angle a de toutes les roulettes a une valeur de 45°. Le réglage de la figure 3a correspond à une roue de type holonome comme décrit plus haut et le réglage de la figure 3c correspond à une roue de type Mecanum. Sur les figures 3a, 3b et 3c, la roue 10 comprend deux rangées de roulettes 1 6, chacune s'étendant dans un plan, respectivement, 41 a et 41 b. Les plans 41 a et 41 b peuvent se rapprocher lors du réglage de l'orientation des roulettes 1 6. Dans un moins une configuration, notamment celle de la figure 3a, les plans 41 a et 41 b sont distincts. L'intérêt de l'invention est de permettre le passage d'une configuration à une autre de façon continue. Toutes les valeurs d'angle a comprises entre 90° et 45° sont possibles. Il est même possible de configurer la roue 10 pour permettre une orientation des roulettes 16 au-delà de 90° et en deçà de 45°. Le réglage de l'orientation des roulettes 1 6 de part et d'autre de 90° revient à permettre une configuration de type Mecanum ou l'on renverserait l'orientation des roulettes. Ce type de renversement est bien entendu impossible avec une roue de type Mecanum où l'angle a est figé. Figures 3a, 3b and 3c show, for a wheel 10, several orientations of the rollers 1 6. In Figure 3a, the angle of all roulettes has a value of 90 °. In FIG. 3b, the angle α of all the rollers has a value of 60 °. In FIG. 3c, the angle α of all the rollers has a value of 45 °. The adjustment of FIG. 3a corresponds to a holonomic type wheel as described above and the adjustment of FIG. 3c corresponds to a Mecanum type wheel. In FIGS. 3a, 3b and 3c, the wheel 10 comprises two rows of rollers 1 6, each extending in a plane, respectively, 41 a and 41 b. The planes 41a and 41b can come closer when adjusting the orientation of the rollers 1 6. In one less configuration, in particular that of FIG. 3a, the planes 41a and 41b are distinct. The advantage of the invention is to allow the passage of a configuration to another continuously. All angle values between 90 ° and 45 ° are possible. It is even possible to configure the wheel 10 to allow an orientation of the rollers 16 beyond 90 ° and below 45 °. The setting of the orientation of the casters 1 6 on either side of 90 ° amounts to allow a Mecanum-type configuration where the orientation of the casters would be reversed. This type of reversal is of course impossible with a Mecanum type wheel where the angle is frozen.
Alternativement à un pilotage continu de l'orientation des roulettes 1 6, il est possible de prévoir un pilotage binaire, c'est-à-dire ne permettant que deux orientations discrètes, par exemple 45° et 90°.  Alternatively to a continuous control of the orientation of the wheels 1 6, it is possible to provide a binary control, that is to say, allowing only two discrete orientations, for example 45 ° and 90 °.
Sur les figures 3a, 3b et 3c, l'orientation de toutes les roulettes 16 est identique. Alternativement encore, il est possible de régler les différentes roulettes d'une même roue 10 avec des orientations différentes. Cela présente un intérêt dans certains cas de pilotage d'un véhicule mettant en œuvre des roues 10, par exemple pour modifier progressivement l'orientation des roulettes 1 6 en anticipant une modification du réglage avant qu'une roulette 1 6 ne vienne au contact du sol.  In FIGS. 3a, 3b and 3c, the orientation of all the rollers 16 is identical. Alternatively again, it is possible to adjust the different wheels of the same wheel 10 with different orientations. This is of interest in certain cases of driving a vehicle using wheels 10, for example to gradually change the orientation of the wheels 1 6 anticipating a change in the setting before a wheel 1 6 comes into contact with the wheel. ground.
La figure 4 représente la roue 10 en coupe dans un plan faiblement incliné par rapport à son axe principal 12. Dans l'exemple représenté, la motorisation de la roue 10 est interne au moyeu 14. Plus précisément, La roue 10 comprend un stator interne 45 et un rotor externe 46 solidaire du moyeu 14. Le stator 45 est solidaire d'un arbre 48 s'étendant selon l'axe 12. L'arbre 48 est destiné à être fixé à un véhicule mettant en œuvre la roue 10. Un roulement 49 peut être disposé entre le rotor 46 et le stator 45 au niveau de l'arbre 48. FIG. 4 shows the wheel 10 in section in a plane slightly inclined with respect to its main axis 12. In the example shown, the motorization of the wheel 10 is internal to the hub 14. More specifically, the wheel 10 comprises an inner stator 45 and an outer rotor 46 integral with the hub 14. The stator 45 is integral with a shaft 48 extending according to the 12. The shaft 48 is intended to be fixed to a vehicle implementing the wheel 10. A bearing 49 may be disposed between the rotor 46 and the stator 45 at the shaft 48.
Sur la figure 4, on distingue également un moyen d'entraînement du câble 40 permettant le réglage de l'orientation d'une roulette 1 6. En pratique, une même excroissance 38 est commune à deux roulettes 1 6 voisines. Dans cette excroissance 38 deux rainures 36 sont réalisées, chacune des rainures 36 permettant le réglage d'une des deux roulettes 16 voisines. On distingue donc en coupe deux câbles à qui on donne respectivement les références 40-1 et 40-2. Le moyen d'entraînement des câbles 40-1 et 40-2 peuvent être des moteurs rotatifs, prévoyant d'enrouler le câble correspondant ou des moteurs linéaires assurant une traction du câble correspondant. Les moteurs peuvent être mus par différents types d'énergie, par exemple électrique, pneumatique ou hydraulique. Dans la roue représentée, l'énergie hydraulique est utilisée. Un vérin 50-1 permet de manœuvrer le câble 40-1 et un vérin 50-2 permet de manœuvrer le câble 40- 2. Chaque vérin 50-1 et 50-2 comprend un piston 51 -1 et 51 -2 pouvant se déplacer dans un cylindre 52-1 et 52-2. Les Vérins 50-1 et 50-2 peuvent être double effet ou simple effet comme représenté. Dans le cas d'un vérin simple effet, une pression hydraulique ou pneumatique permet de pousser le piston 51 -1 ou 51 -2 dans un sens et un ressort 53-1 et 53-2 rappelle le piston 51 -1 ou 51 -2 dans le sens opposé. La pression hydraulique est préférée, notamment lorsqu'on souhaite une commande d'orientation continue car elle permet de piloter l'orientation des roulettes 1 6 avec une meilleure précision. En effet, dans le cas d'une commande pneumatique, l'air est compressible et la position des pistons 51 -1 et 51 -2 dépend de nombreux paramètres comme notamment les tolérances sur la fabrication des ressorts 53-1 et 53-2. L'utilisation d'une commande pneumatique peut convenir à un pilotage binaire de l'orientation des roulettes 1 6.  In Figure 4, there is also a drive means of the cable 40 for adjusting the orientation of a wheel 1 6. In practice, the same protrusion 38 is common to two casters 1 6 neighbors. In this protrusion 38 two grooves 36 are formed, each of the grooves 36 for adjusting one of the two casters 16 adjacent. We can distinguish in section two cables to which are given references 40-1 and 40-2 respectively. The drive means of the cables 40-1 and 40-2 may be rotary motors, providing for winding the corresponding cable or linear motors ensuring traction of the corresponding cable. The motors can be driven by different types of energy, for example electric, pneumatic or hydraulic. In the wheel shown, hydraulic energy is used. A jack 50-1 makes it possible to maneuver the cable 40-1 and a jack 50-2 makes it possible to maneuver the cable 40-2. Each jack 50-1 and 50-2 comprises a piston 51 -1 and 51 -2 that can move in a cylinder 52-1 and 52-2. Cylinders 50-1 and 50-2 can be double acting or single acting as shown. In the case of a single-acting cylinder, a hydraulic or pneumatic pressure can push the piston 51 -1 or 51 -2 in one direction and a spring 53-1 and 53-2 recalls the piston 51 -1 or 51 -2 in the opposite direction. Hydraulic pressure is preferred, especially when a continuous orientation control is desired because it makes it possible to control the orientation of the rollers 1 6 with a better accuracy. Indeed, in the case of a pneumatic control, the air is compressible and the position of the pistons 51 -1 and 51 -2 depends on many parameters including the tolerances on the manufacture of the springs 53-1 and 53-2. The use of a pneumatic control may be suitable for a binary piloting of the orientation of the casters 1 6.
Par la suite, une commande hydraulique sera décrite. Il est bien entendu que les moyens décrits peuvent être adaptés à une commande pneumatique ou électrique. Le fluide hydraulique est acheminé vers le cylindre 52-1 ou 52-2 au travers d'un canal 54-1 ou 54-2 réalisé dans l'excroissance 38. Les canaux 54-1 et 54-2 communiquent avec un réseau de canaux réalisés dans un flasque 56 de la roue 10. Le flasque 56 permet de distribuer le fluide hydraulique vers les différents canaux permettant de piloter les orientations de toutes les roulettes 1 6. Thereafter, a hydraulic control will be described. It is understood that the means described can be adapted to a pneumatic or electrical control. The hydraulic fluid is conveyed to the 52-1 or 52-2 cylinder through a channel 54-1 or 54-2 made in the protrusion 38. The channels 54-1 and 54-2 communicate with a network of channels made in a flange 56 of the 10. The flange 56 distributes the hydraulic fluid to the various channels for controlling the orientations of all the wheels 1 6.
La figure 5 représente la roue 10 en coupe par l'axe 12. Sur cette figure on distingue, dans le flasque 56, deux canaux 61 et 62 permettant chacun d'alimenter des vérins 50, comme les vérins 50-1 et 50-2 représentés sur la figure 4 et pilotant l'orientation de roulettes 1 6 diamétralement opposées dans la roue 10. Dans la pratique, le flasque comprend un réseau de canaux, tels que les canaux 61 et 62, disposés de façon radiale et permettant d'alimenter chacun des vérins 50 associé à chacune des roulettes 1 6. Le flasque 56 est, dans l'exemple représenté, solidaire du moyeu 14. La roue 10 comprend un distributeur 64 permettant d'alimenter successivement chacun des canaux du flasque 56 dont les canaux 61 et 62. Le distributeur 64 est solidaire du stator interne 45. Plus précisément, une clavette 66 immobilise la rotation du distributeur 64 par rapport à l'arbre 48 autour de l'axe 12. FIG. 5 shows the wheel 10 in section along the axis 12. In this figure, two flanges 61 and 62 are distinguished in flange 56, each of which can supply jacks 50, such as jacks 50-1 and 50-2. 4 and controlling the orientation of rollers 1 6 diametrically opposed in the wheel 10. In practice, the flange comprises an array of channels, such as channels 61 and 62, arranged radially and to feed each of the cylinders 50 associated with each of the rollers 1 6. The flange 56 is, in the example shown, integral with the hub 14. The wheel 10 comprises a distributor 64 for successively supplying each of the channels of the flange 56 whose channels 61 and 62. The distributor 64 is integral with the internal stator 45. More specifically, a key 66 immobilizes the rotation of the distributor 64 relative to the shaft 48 around the axis 12.
Alternativement pour une roue selon l'invention à motorisation externe et dont le moyeu est entraîné en rotation par un arbre moteur s'étendant le long de l'axe 12, le flasque est donc solidaire de l'arbre moteur et le distributeur est immobilisé par rapport à un châssis du véhicule équipé de la roue. L'arbre moteur est donc mobile en rotation par rapport au distributeur. La rotation relative du distributeur par rapport au flasque 56 permet l'alimentation successive des différents canaux du flasque 56.  Alternatively for a wheel according to the invention with external motorization and whose hub is rotated by a motor shaft extending along the axis 12, the flange is therefore integral with the motor shaft and the distributor is immobilized by relative to a chassis of the vehicle equipped with the wheel. The motor shaft is rotatable relative to the distributor. The relative rotation of the dispenser with respect to the flange 56 allows successive feeding of the various channels of the flange 56.
Le flasque 56, solidaire du moyeu 14, tourne par rapport au distributeur 64 qui comprend un canal 68 alimentant successivement tous les canaux du flasque 56. Un vérin dit vérin maître 70 alimente le canal 68 en pression hydraulique. Lors de sa rotation les canaux du flasque 56 sont successivement en regard du canal 68. Les différents canaux du flasque 56 alimentent chacun des vérins 50 qui des vérins dit esclaves par rapport au vérin maître 70. En actionnant le vérin maître 70, il est possible de régler séparément l'orientation de chacune des roulettes 1 6 de la roue 10. Pour rendre possible le réglage distinct de l'orientation de chaque roulette 1 6, un canal 68 du distributeur 64 communique successivement avec chacun des canaux du flasque 56. Il est possible de simplifier la conception de la roue 10 en ne rendant pas possible le réglage distinct de l'orientation de chaque roulette 1 6. Autrement dit le réglage de l'orientation des différentes roulettes 1 6 est alors identique. Pour ce faire, le canal du distributeur 64 est en permanence en communication avec tous les canaux du flasque 56. A cet effet, le canal du distributeur comprend par exemple une cavité annulaire centrée sur l'axe 12. Cette cavité est en communication avec tous les canaux du flasque 56. Il est également possible de mettre en communication tous les canaux du flasque 56. The flange 56, integral with the hub 14, rotates relative to the distributor 64 which comprises a channel 68 supplying successively all the channels of the flange 56. A jack said master cylinder 70 feeds the channel 68 in hydraulic pressure. During its rotation, the channels of the flange 56 are successively opposite the channel 68. The different channels of the flange 56 feed each of the cylinders 50 which actuators said slaves relative to the master cylinder 70. By actuating the master cylinder 70, it is possible to adjust separately the orientation of each of the wheels 1 6 of the wheel 10. To make it possible to separately adjust the orientation of each wheel 1 6, a channel 68 of the distributor 64 communicates successively with each of the channels of the flange 56. It is possible to simplify the design of the wheel 10 by making it impossible to adjust distinct from the orientation of each wheel 1 6. In other words the adjustment of the orientation of the various rollers 1 6 is then identical. To do this, the channel of the distributor 64 is permanently in communication with all the channels of the flange 56. For this purpose, the distributor channel comprises for example an annular cavity centered on the axis 12. This cavity is in communication with all the channels of the flange 56. It is also possible to put in communication all the channels of the flange 56.
Lorsque la roue 10 permet le réglage indépendant de l'orientation de chacune des roulettes 1 6, il est utile de prévoir pour chacune des roulettes 1 6 un capteur de position permettant de connaître la valeur de l'angle a. Ce capteur est par exemple un capteur de position de chacun des pistons 51 des vérins esclaves 50. Ce capteur peut aussi être un capteur angulaire disposé dans la liaison pivot 34.  When the wheel 10 allows independent adjustment of the orientation of each of the rollers 1 6, it is useful to provide for each of the rollers 1 6 a position sensor for knowing the value of the angle a. This sensor is for example a position sensor of each of the pistons 51 of the slave cylinders 50. This sensor can also be an angular sensor disposed in the pivot connection 34.
Au contraire lorsque la roue 10 ne permet qu'un réglage commun de l'orientation des différentes roulettes 16, un seul capteur de position peut suffire. Il mesure par exemple la position d'une tige du vérin maître 70.  On the contrary, when the wheel 10 only allows a common adjustment of the orientation of the various rollers 16, a single position sensor may suffice. It measures for example the position of a rod of the master cylinder 70.
La figure 6 représente un exemple de véhicule 100 équipé de quatre roues 10. Il est bien entendu qu'un véhicule peut fonctionner avec au moins trois roues pour assurer sa stabilité à l'arrêt. Au-delà de quatre roues, on peut encore accroître la stabilité du véhicule. Le véhicule 100 possède un châssis 102 formant une plateforme plane et circulaire. Le plan du châssis 102 est parallèle au sol sur lequel le véhicule 100 est destiné à se déplacer. Toute autre forme de châssis est bien entendue possible. Figure 6 shows an example of vehicle 100 equipped with four wheels 10. It is understood that a vehicle can operate with at least three wheels to ensure stability at a standstill. Beyond four wheels, you can increase the stability of the vehicle. The vehicle 100 has a frame 102 forming a flat and circular platform. The plane of the frame 102 is parallel to the ground on which the vehicle 100 is intended to move. Any other form of chassis is of course possible.
Les quatre roues 10 peuvent être fixées au châssis 100. Dans l'exemple représenté, les quatre roues sont identiques et pour différentier leur disposition par rapport au châssis, elles sont référencées 10a, 10b, 10c et 10d. Les roues 10a et 10c ont leur axe principal 12 confondus. Cet axe commun est référencé 12ac. Il en est de même pour les roues 10b et 10d dont les axes 12 sont confondus. Cet axe commun est cette fois référencé 12bd. Les axes 12ac et 12bd sont par exemple perpendiculaires. Cette configuration des axes 12ac et 12bd est par exemple intéressante si lors du pilotage du véhicule, on privilégie des mouvements de translation soit selon l'axe 12ac, soit selon l'axe 12bd. Pour ce type de translation, pour toutes les roues les angles a des différentes roulettes sont réglés à 0°. Par contre dès que l'on souhaite piloter le véhicule selon d'autres mouvements, il est intéressant de modifier l'angle de réglage des roulettes 1 6. Plus précisément, au point de contact d'une roue au sol, il est intéressant de régler l'orientation de la roulette 16 en contact avec le sol de façon à ce que son axe 18 soit le plus aligné possible avec la direction de translation du véhicule 100 en ce point. Par exemple, sur chacune des figures 3a, 3b et 3c, on a représenté respectivement les translations souhaitables, respectivement Ta, Tb et Te, ramenées au point de contact de la roue 10 sur le sol, pour le véhicule 100 équipé de la roue 10 avec le réglage de l'orientation considéré pour chacune des figures 3a, 3b et 3c. Le sens de la translation importe peu. Ainsi, avec un débattement angulaire de l'orientation de 90°, il est toujours possible d'aligner l'axe 18 des roulettes d'une roue avec la translation du véhicule en ce point. The four wheels 10 can be fixed to the chassis 100. In the example shown, the four wheels are identical and to differentiate their arrangement relative to the chassis, they are referenced 10a, 10b, 10c and 10d. The wheels 10a and 10c have their main axis 12 merged. This common axis is referenced 12ac. It is the same for the wheels 10b and 10d whose axes 12 are merged. This common axis is this time referenced 12bd. The axes 12ac and 12bd are for example perpendicular. This configuration of the axes 12ac and 12bd is for example advantageous if during the driving of the vehicle, translational movements are preferred along the axis 12ac, or along the axis 12bd. For this type of translation, for all the wheels, the angles at different wheels are set to 0 °. On the other hand, as soon as it is desired to drive the vehicle according to other movements, it is advantageous to modify the angle of adjustment of the wheels 1 to 6. More precisely, at the point of contact of a wheel on the ground, it is interesting to adjust the orientation of the wheel 16 in contact with the ground so that its axis 18 is as aligned as possible with the direction of translation of the vehicle 100 at this point. For example, in each of FIGS. 3a, 3b and 3c, the desired translations, respectively Ta, Tb and Te, respectively, corresponding to the point of contact of the wheel 10 on the ground, for the vehicle 100 equipped with the wheel 10, respectively, are shown. with the adjustment of the orientation considered for each of Figures 3a, 3b and 3c. The direction of the translation does not matter. Thus, with an angular displacement of the orientation of 90 °, it is always possible to align the axis 18 of the wheels of a wheel with the translation of the vehicle at this point.
Pour des raisons d'encombrement, il peut être difficile de réaliser un débattement angulaire de 90°. Dans ce cas, lors du pilotage, on cherchera, pour une roue 10 donnée, à minimiser le décalage angulaire entre l'axe 18 des roulettes 1 6 et la direction de la translation du véhicule 100 au point de contact de la roue 10 au sol.  For reasons of space, it can be difficult to achieve an angular deflection of 90 °. In this case, during the piloting, it will be sought, for a given wheel 10, to minimize the angular offset between the axis 18 of the wheels 1 6 and the direction of the translation of the vehicle 100 at the contact point of the wheel 10 on the ground .
En pratique l'effort exercé par la roue 10 sur le sol est porté par la direction de l'axe 18 de la roulette 1 6 en contact sur le sol. Lors de changement de direction du véhicule 100, il peut être utile de modifier la direction de l'effort par rapport à la direction instantanée de translation afin de compenser des forces d'inertie radiale à la rotation du véhicule 100 lors du changement de direction.  In practice the force exerted by the wheel 10 on the ground is carried by the direction of the axis 18 of the wheel 1 6 in contact with the ground. When changing the direction of the vehicle 100, it may be useful to change the direction of the force relative to the instantaneous direction of translation to compensate for radial inertia forces to the rotation of the vehicle 100 during the change of direction.
La figure 6 représente un véhicule dont les axes 12ac et 12bd sont perpendiculaires. D'autres configurations sont possibles, comme par exemple des axes 12ac et 12bd parallèles.  FIG. 6 represents a vehicle whose axes 12ac and 12bd are perpendicular. Other configurations are possible, for example parallel 12ac and 12bd axes.
La figure 7 représente le véhicule 100 dans une configuration particulière pour franchir un obstacle. Pour cette configuration du véhicule 100, le châssis 102 ne porte pas directement les roues 10 qui sont chacune montée sur un support 104 par exemple en forme d'arceau maintenant la roue considérée par son axe principal 12. Le support 104 permet une mobilité de la roue 10 par rapport au châssis 102. Dans l'exemple représenté sur la figure 7, le support 104 peut être déplacé en translation verticale par rapport au plan principal du châssis 102. Ce mouvement de translation vertical est assuré par un vérin 106 permettant de soulever la roue 10. D'autres mouvements du support 104 sont également possibles pour soulever la roue 10. Un mouvement de rotation par rapport au châssis 102 autour d'un axe s'étendant dans le plan principal du châssis 102 est par exemple envisageable pour soulever la roue 10. Figure 7 shows the vehicle 100 in a particular configuration for crossing an obstacle. For this configuration of the vehicle 100, the frame 102 does not directly carry the wheels 10 which are each mounted on a support 104, for example in the form of an arch holding the wheel considered by its main axis 12. The support 104 allows a mobility of the wheel 10 relative to the frame 102. In the example shown in FIG. support 104 can be moved in vertical translation relative to the main plane of the frame 102. This vertical translational movement is provided by a jack 106 for lifting the wheel 10. Other movements of the support 104 are also possible to lift the wheel 10 A rotational movement relative to the frame 102 about an axis extending in the main plane of the frame 102 is for example possible to lift the wheel 10.
Soulever une des roues 10 permet au véhicule 100 de franchir un obstacle 108 comme matérialisé sur la figure 7. En soulevant alternativement les différentes roues 10 du véhicule, il devient même possible de monter une marche sans effort comme avec un véhicule classique qui doit forcer sur sa motorisation et faire travailler ses roues par adhérence sur le bord de la marche. Lors d'un franchissement d'obstacle, un véhicule à quatre roues 10 peut soulever une des roues sans perdre totalement sa stabilité. Cependant avec trois roues au sol, il peut être utile de modifier l'orientation des roulettes 1 6 des roues 10 restant en contact avec le sol afin d'orienter l'effort exercé par chaque roue 10 en fonction de la direction de déplacement souhaitée.  Raising one of the wheels 10 allows the vehicle 100 to cross an obstacle 108 as shown in Figure 7. By alternately lifting the various wheels 10 of the vehicle, it becomes even possible to mount a step effortlessly as with a conventional vehicle that must force on its motorization and work its wheels by adherence on the edge of the step. During an obstacle clearance, a four-wheeled vehicle 10 can lift one of the wheels without completely losing its stability. However with three wheels on the ground, it may be useful to change the orientation of the wheels 1 6 of the wheels 10 remaining in contact with the ground to guide the force exerted by each wheel 10 according to the desired direction of travel.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Roue omnidirectionnelle pouvant rouler sur une surface plane (21 ), la roue (10) comprenant un moyeu (14) motorisé en rotation autour d'un axe principal (12) et plusieurs roulettes (1 6) disposées en périphérie du moyeu (14) et destinées à être en contact direct avec la surface plane (21 ), chacune des roulettes (1 6) étant libre en rotation autour d'un axe (18) propre à chaque roulette (1 6), caractérisée en ce que une orientation (a) de l'axe (18) de chacune des roulettes (1 6) est réglable lors du fonctionnement de la roue (10) et en ce pour chaque roulette (1 6), l'orientation de son axe (18) est réglable autour d'un axe de réglage (30) sécant et perpendiculaire à l'axe principal (12). 1. Omnidirectional wheel that can roll on a flat surface (21), the wheel (10) comprising a hub (14) motorized in rotation around a main axis (12) and a plurality of rollers (1 6) disposed at the periphery of the hub (14) and intended to be in direct contact with the flat surface (21), each of the rollers (1 6) being freely rotatable about an axis (18) specific to each roller (1 6), characterized in that an orientation ( a) the axis (18) of each of the wheels (1 6) is adjustable during operation of the wheel (10) and in that for each wheel (1 6), the orientation of its axis (18) is adjustable around an adjustment axis (30) secant and perpendicular to the main axis (12).
2. Roue selon la revendication 1 , caractérisée en ce que pour chaque roulette (1 6), le réglage de l'orientation de son axe (18) est motorisé. 2. Wheel according to claim 1, characterized in that for each wheel (1 6), the adjustment of the orientation of its axis (18) is motorized.
3. Roue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que pour chaque roulette (1 6), l'orientation de son axe (18) est réglable dans un plan (22), dit plan de réglage, parallèle à l'axe principal (12) et distant de l'axe principal (12). 3. Wheel according to one of the preceding claims, characterized in that for each wheel (1 6), the orientation of its axis (18) is adjustable in a plane (22), said plane of adjustment, parallel to the main axis (12) and remote from the main axis (12).
4. Roue selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'on définit un rayon R de la roue (10) et pour chaque roulette (16) un plus grand rayon r autour de son axe (18), le rayon R de la roue (10) étant le rayon d'une ligne de roulement (20) destinée à être en contact direct avec la surface plane (21 ), en ce qu'une distance entre le plan de réglage (22) et l'axe principal (12) de la roue (10) est égale à R-r et reste constante lors du réglage de l'orientation de l'axe (18) de la roulette (1 6) considérée. 4. Wheel according to claim 3, characterized in that defines a radius R of the wheel (10) and for each wheel (16) a larger radius r about its axis (18), the radius R of the wheel (10) being the radius of a rolling line (20) intended to be in direct contact with the planar surface (21), in that a distance between the adjustment plane (22) and the main axis (12) ) of the wheel (10) is equal to Rr and remains constant when adjusting the orientation of the axis (18) of the wheel (1 6) considered.
5. Roue selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que chaque roulette (16) comprend un arbre (26) et un manchon (28) libre en rotation autour de l'arbre (26) et formant la partie tournante de la roulette (1 6) et en ce que la roue (10) comprend une liaison pivot (34) permettant une rotation de l'arbre (26) par rapport au moyeu (14) autour d'un axe (30) perpendiculaire au plan de réglage (22). 5. Wheel according to one of claims 3 or 4, characterized in that each roller (16) comprises a shaft (26) and a sleeve (28) free in rotation around the shaft (26) and forming the rotating part of the wheel (1 6) and in that the wheel (10) comprises a pivot connection (34) allowing a rotation of the shaft (26) relative to the hub (14) about an axis (30) perpendicular to the adjustment plane (22).
6. Roue selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'arbre (26) comprend deux extrémités, (29, 35), en ce que la liaison pivot (34) est disposée à une première des deux extrémités (29) et en ce qu'associée à chaque roulette (1 6), le moyeu (14) comprend une rainure (36) s'étendant en arc de cercle dans le plan de réglage (22), une seconde des deux extrémités (35) de l'arbre (26) étant guidée dans la rainure (36). Wheel according to Claim 5, characterized in that the shaft (26) comprises two ends (29, 35), in that the pivot connection (34) is arranged at a first of the two ends (29) and in associated with each wheel (1 6), the hub (14) comprises a groove (36) extending in an arc of a circle in the plane of adjustment (22), a second of the two ends (35) of the shaft (26) being guided in the groove (36).
7. Roue selon la revendication 6, caractérisée en ce que, pour chaque roulette (1 6), le réglage de l'orientation (a) de l'axe (18) est assuré en déplaçant la seconde extrémité (35) de l'arbre (26) dans la rainure (36). Wheel according to claim 6, characterized in that, for each wheel (1 6), the adjustment of the orientation (a) of the axis (18) is ensured by moving the second end (35) of the shaft (26) in the groove (36).
8. Roue selon la revendication 7, caractérisée en ce que, pour chaque roulette (1 6), la roue (10) comprend un câble (40) configuré pour tirer la seconde extrémité (35) de façon à réduire un angle (a) définissant l'orientation, la roue (10) comprenant en outre un ressort (42) configuré pour tirer la seconde extrémité (35) de façon à augmenter l'angle (a). Wheel according to claim 7, characterized in that, for each wheel (1 6), the wheel (10) comprises a cable (40) configured to pull the second end (35) to reduce an angle (a) defining the orientation, the wheel (10) further comprising a spring (42) configured to pull the second end (35) to increase the angle (a).
9. Roue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'orientation (a) de l'axe (18) de chacune des roulettes (1 6) est réglable séparément. 9. Wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the orientation (a) of the axis (18) of each of the wheels (1 6) is separately adjustable.
10. Roue selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'orientation (a) de l'axe (18) de chacune des roulettes (1 6) est sensiblement identique et n'est réglable que conjointement. 10. Wheel according to one of claims 1 to 8, characterized in that the orientation (a) of the axis (18) of each of the wheels (1 6) is substantially identical and is only adjustable together.
1 1 . Roue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs rangées de roulettes (1 6), chaque rangée s'étendant dans un plan (41 a, 41 b) perpendiculaire à l'axe principal (12), les plans (41 a, 41 b) étant distincts les uns des autres, et en ce que les roulettes (1 6) de chaque rangées sont décalées angulairement autour de l'axe principal (12) et sont configurées afin d'assurer une continuité d'une ligne de roulement (20) destinée à être en contact direct avec la surface plane (21 ) sur l'ensemble d'une plage de réglage de l'orientation de l'axe (18) des roulettes (1 6). 1 1. Wheel according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises several rows of rollers (1 6), each row extending in a plane (41a, 41b) perpendicular to the main axis (12), the planes (41 a, 41 b) being distinct from each other, and in that the rollers (1 6) of each row are angularly offset about the main axis (12) and are configured to provide continuity a rolling line (20) intended to be in direct contact with the flat surface (21) over a range of adjustment of the orientation of the axis (18) of the rollers (1 6).
12. Véhicule caractérisée en ce qu'il comprend au moins trois roues (10) selon l'une des revendications précédentes. 12. Vehicle characterized in that it comprises at least three wheels (10) according to one of the preceding claims.
13. Véhicule selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque roue (10) comprend un support (104) maintenant la roue (10) au niveau de son axe principal (12) et en ce que le support (104) est mobile par rapport à un châssis (102) du véhicule (100) permettant de soulever la roue (10) considérée. 13. Vehicle according to claim 12, characterized in that each wheel (10) comprises a support (104) holding the wheel (10) at its main axis (12) and in that the support (104) is movable by relative to a frame (102) of the vehicle (100) for lifting the wheel (10).
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