麦克纳姆轮及移动平台的制作方法

1.本实用新型涉及万向轮技术领域，特别涉及一种麦克纳姆轮及移动平台。


背景技术：

2.随着科技的发展和工业化水平的提高，全方位移动平台作为一类典型的移动机器人系统，其因适合工作在空间狭小、对机动性能要求高的复杂环境的特点，而逐渐被应用至越来越多的场合。其中，麦克纳姆轮(mecanum wheel)作为一种主要应用于全方位移动平台的万向车轮，其可通过多个组合以实现全方位移动平台的前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。
3.在实际应用中，当移动平台通过坡路或者不平路面时，会导致麦克纳姆轮的大幅震动甚至产生单轮脱离底面的现象，从而影响移动平台全向移动的准确性，不利于移动平台的精准控制。
4.目前，市场上一般是在移动平台的底盘上设置减震器，并采用弹簧配合减震器连接麦克纳姆轮的轮毂和轮辋，以实现对麦克纳姆轮的减震作用。然而，在移动平台上设置减震结构的此类减震方式，不仅结构复杂、占用空间大，而且花费成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提出一种麦克纳姆轮，旨在解决目前具有麦克纳姆轮的移动平台减震结构复杂、占用空间大且花费成本高的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种麦克纳姆轮，该麦克纳姆轮包括：
7.第一轮辐；
8.第二轮辐，第二轮辐与第一轮辐相连接并围合形成有安装腔；
9.转轴，转轴设置于安装腔内；以及，
10.若干弹性元件，若干弹性元件设置于安装腔内且绕转轴的外周布置。
11.其中，弹性元件由软胶材料制成。
12.其中，弹性元件上设有卡槽，转轴的外壁或安装腔的内壁设有与卡槽适配的卡块；
13.或者，弹性元件上设有卡块，转轴的外壁或安装腔的内壁上设有与卡块适配的卡槽。
14.其中，弹性元件构造有若干供其弹性变形的槽孔。
15.其中，弹性元件具有分别与转轴的外壁和安装腔的内壁相适配的内外弧面。
16.其中，转轴的外壁构造有若干突起部，若干突起部沿转轴的周向间隔布置，相邻两突起部之间形成用于容纳弹性元件的安装位。
17.其中，安装腔的内壁构造有若干连接件，第一轮辐和第二轮辐通过连接件连接固定。
18.其中，连接件呈柱体状，且平行于第一轮辐和第二轮辐的中心轴；
19.若干突起部与若干连接件一一对应设置，且突起部上构造有供连接件插入的插
槽。
20.其中，连接件突起于安装腔的内壁的高度小于插槽的深度。
21.其中，连接件与插槽之间设有弹性垫。
22.其中，连接件包括：
23.位于第一轮辐上的第一连接件和位于第二轮辐上的第二连接件，第一轮辐和第二轮辐通过穿设于第一连接件和第二连接件中的螺杆而连接固定
24.其中，第一轮辐和第二轮辐上设有位于安装腔内、分别与弹性元件的相对两端面抵接的限位件。
25.其中，限位件为设于安装腔的内壁上的加强筋。
26.本实用新型还提出一种移动平台，该移动平台包括若干个前述所记载的麦克纳姆轮。
27.与现有技术相比，本实用新型实施例技术方案的有益效果在于：
28.本实用新型所提出的麦克纳姆轮由第一轮辐、第二轮辐、转轴和若干弹性元件组成，第一轮辐和第二轮辐之间围合形成有安装腔，转轴和若干弹性元件设置于该安装腔内，且若干弹性元件绕转轴的外周布置；本麦克纳姆轮通过其内所设若干弹性元件，以在转轴与轮辐之间实现缓冲减震作用，与目前在移动平台上设置减震结构的减震方式相比较，本技术方案减震结构简单，不占用空间且花费成本低。
附图说明
29.图1为本实用新型一实施例中麦克纳姆轮的结构示意图；
30.图2为图1中麦克纳姆轮的部分爆炸结构示意图；
31.图3为图1中麦克纳姆轮的部分结构示意图；
32.图4为本实用新型一实施例中麦克纳姆轮的弹性元件的结构示意图；
33.图5为本实用新型一实施例中麦克纳姆轮的转轴的结构示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.本实用新型提出一种麦克纳姆轮，参照图1至图3，该麦克纳姆轮包括：
36.第一轮辐100；
37.第二轮辐200，第二轮辐200与第一轮辐100相连接并围合形成有安装腔1；
38.转轴300，转轴300设置于安装腔1内；以及，
39.若干弹性元件400，若干弹性元件400设置于安装腔1内且绕转轴300的外周布置。
40.本实用新型所提出的麦克纳姆轮作为一种万向轮，主要应用于移动平台上，通过多个麦克纳姆轮配合转动以实现移动平台的全向移动。具体地，参照图2和图3，本实施例的麦克纳姆轮由第一轮辐100、第二轮辐200、转轴300和若干弹性元件400组成，其中：第一轮辐100和第二轮辐200的外形大小一致，且均设置有中心通孔，两者的连接形式可为螺丝连
接、卡接或其它；第一轮辐100和第二轮辐200对接相连以围合形成安装腔1，该安装腔1用于设置转轴300、弹性元件400等麦克纳姆轮的零部件。作为麦克纳姆轮，参照图1，第一轮辐100和第二轮辐200之间还连接有若干沿轮体周面斜向设置的辊子，辊子两端设有卡柱以分别插装至第一轮辐100和第二轮辐200的卡孔中。当然，此仅为示例性的，辊子的设置形式包括但不限于此。
41.转轴300与安装腔1相适配，并且与第一轮辐100和第二轮辐200装配固定，以在转动时可带动两轮辐同步转动，其装配固定方式可为卡接或其它，将在后续实施例中详细说明，在此不作过多阐述。转轴300的结构形式可为多种，在本实施例中，转轴300的一端设有开口，另一端为封闭端且内侧设有多边形槽以及固定孔，移动平台或其它移动设备上的传动杆可从开口处进入插装至多边形槽中，并与固定孔对接通过螺丝锁紧固定，从而实现其与转轴300的装配，传动杆可带动麦克纳姆轮转动。
42.弹性元件400的上下两面分别与安装腔1的内壁和转轴300的外壁接触，并可采用粘接、卡接等多种设置形式。容易理解的是，当麦克纳姆轮在坡路或者不平路面滚动时，其转轴300会分别挤压若干个弹性元件400以进行缓冲，以提高运动平稳性。
43.本麦克纳姆轮通过其内所设若干弹性元件400，以在转轴300与轮辐之间实现缓冲减震作用，与目前在移动平台上设置减震结构的减震方式相比较，本技术方案减震结构简单，不占用空间且花费成本低。
44.其中，弹性元件400由软胶材料制成。软胶材料的类型可为多种，比如硅胶，根据实际情况选择。弹性元件400采用软胶材料，缓冲性能好，制造简单，花费成本低。
45.参照图4和图5，弹性元件400上设有卡槽10，转轴300的外壁或安装腔1的内壁设有与卡槽10适配的卡块20；
46.或者，弹性元件400上设有卡块20，转轴300的外壁或安装腔1的内壁上设有与卡块20适配的卡槽10。
47.其中，通过所设卡槽10与卡块20，弹性元件400可实现在转轴300的外壁或安装腔1的内壁上的安装定位，设置稳固不易松动，并且拆装方便。进一步的，作为优设，卡槽10为十字形卡槽，卡块20为与之对应的十字形卡块，当然卡槽10、卡块20也可为其它形状，根据实际情况设置。
48.参照图2和图4，弹性元件400构造有若干供其弹性变形的槽孔2。通过所设槽孔2，弹性元件400在受到外部作用力时可相应变形伸缩，从而适应转轴300与第一轮辐100和第二轮辐200的相对挤压，以便更好的实现其缓冲减震作用。具体地，槽孔2设置有四个，并且两两成对分布于弹性元件400的相对两端面，当然，此仅为示例性的，槽孔2的数量以及位置设置还可为其它。
49.参照图4，弹性元件400具有分别与转轴300的外壁和安装腔1的内壁相适配的内外弧面。本实施例中，弹性元件400通过其内外弧面，可分别实现与转轴300的外壁和安装腔1的内壁的友好贴合，并使接触面积较大化，从而加强缓冲减震效果以及结构之间的装配紧密性。
50.参照图2，转轴300的外壁构造有若干突起部310，若干突起部310沿转轴300的周向间隔布置，相邻两突起部310之间形成用于容纳弹性元件400的安装位3。具体地，突起部310与转轴300一体成型，任意相邻的两突起部310之间的距离一致，形成安装位3以适配弹性元
件400。弹性元件400安装于相邻两突起部310之间的安装位3处，通过所设突起部310可实现弹性元件400在转轴300上的周向限位。其中，该突起部310的形状根据需求设置。
51.参照图2，安装腔1的内壁构造有若干连接件30，第一轮辐100和第二轮辐200通过连接件30连接固定。其中，该连接件30的结构形式可为多种，比如连接件30为具有内螺纹的螺柱，其位于第一轮辐100和第二轮辐200其中之一上，另一轮辐上对应设有可供其穿过的通孔。第一轮辐100和第二轮辐200在装配时，螺柱对应穿过通孔并采用螺丝扭紧，以实现第一轮辐100和第二轮辐200的连接固定。当然，上述所提出连接件30的结构形式仅为示例性的，并非限制性的，可根据实际情况进行设置。此外，连接件30位于安装腔1内，可避免占用麦克纳姆轮的外部空间，以及干涉其它结构的设置。
52.参照图2，连接件30呈柱体状，且平行于第一轮辐100和第二轮辐200的中心轴；
53.若干突起部310与若干连接件30一一对应设置，且突起部310上构造有供连接件30插入的插槽40。
54.本实施例中，在装配转轴300时，若干弹性元件400对应设置在其安装位3上，连接件30对应与突起部310的插槽40形成插装配合，第一轮辐100、第二轮辐200与转轴300实现相对固定，拆装简单，操作方便。所容易理解的是，当转轴300转动时，其突起部310向连接件30施加作用力，并传递至第一轮辐100和第二轮辐200，从而实现麦克纳姆轮的转动。上述结构设置紧凑，设计巧妙，空间利用率高。
55.参照图3，连接件30突起于安装腔1的内壁的高度小于插槽40的深度。通过对连接件30的高度和插槽40的深度进行设置，以使连接件30与突起部310之间形成一定的配合间隙，避免两者之间直接的硬性接触，从而减小磨损以延长使用寿命，并且能进一步提高缓冲减震效果。
56.进一步的，连接件30与插槽40之间设有弹性垫(图中未示出)。具体地，弹性垫的外形大小与插槽40相适配，其夹设于连接件30与插槽40之间，并与弹性元件400一致，可采用软胶材料制成。本实施例通过所设弹性垫，连接件30与突起部310之间为柔性接触，以在转轴300转动时，进一步加强转轴300与第一轮辐100、第二轮辐200之间的缓冲作用，提升麦克纳姆轮的减震性能。
57.参照图2，连接件30包括：
58.位于第一轮辐100上的第一连接件31和位于第二轮辐200上的第二连接件32，第一轮辐100和第二轮辐200通过穿设于第一连接件31和第二连接件32中的螺杆而连接固定。
59.本实施例中，第一轮辐100和第二轮辐200装配时，各连接件30的第一连接件31和第二连接件32相应对接，从第一连接件31和第二连接件32穿设螺杆，以实现第一轮辐100和第二轮辐200的连接固定，操作简单，拆装方便。
60.其中，第一轮辐100和第二轮辐200上设有位于安装腔1内、分别与弹性元件400的相对两端面抵接的限位件。本实施例中，弹性元件400除位于相邻两突起部310之间以外，其还采用限位件与其相对两端面抵接，通过所设限位件实现弹性元件400在转轴300上的轴向限位。该限位件的结构外形可为多种，根据实际情况设置。
61.参照图2，限位件为设于安装腔1的内壁上的加强筋50。通过采用加强筋50作为限位件，除可实现对弹性元件400的限位以外，还可增加第一轮辐100、第二轮辐200的结构强度。
62.本实用新型还提出一种移动平台，该移动平台包括若干个前述实施例所记载的麦克纳姆轮，该麦克纳姆轮的具体结构参照上述实施例，由于本移动平台采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。
63.以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。