一种麦克纳姆轮的防溜坡装置的制作方法

1.本发明涉及麦克纳姆轮，更具体地涉及一种麦克纳姆轮的防溜坡装置。


背景技术：

2.麦克纳姆轮(mecanum wheel)最早在1973年由瑞典工程师bengt llon发明，麦克纳姆轮圆周均匀分布着多个小滚轮，即辊子。麦克纳姆轮由辊子100、辊子轴200、支撑轮毂300等组成，其结构如图1所示。所有辊子的轮廓线在沿车轮轴线m方向的投影形成一个圆，轮中的每一个辊子都可以绕着自身轴线n单独自由旋转，通常辊子轴线n与麦克纳姆轮轴线m成45
°
。这种结构使辊子滚动时可以产生沿着轮体中心轴线和垂直于轴线的力，实现万向运动的功能。因此，其常被应用于移动平台的底盘，使移动平台可以实现前行、斜行、旋转及其组合等运动方式。
3.但是，由于麦克纳姆轮外缘辊子的特殊结构，移动平台在斜坡等路面会产生溜坡现象，稳定性不够，严重影响操控效果。现有技术中通常将麦克纳姆轮与其他类型的轮子一起使用，这样虽然能解决溜坡问题，但是麦克纳姆轮可360度随意平移的特性也会消失或大受影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种麦克纳姆轮的防溜坡装置，既能解决溜坡问题，又能保留麦克纳姆轮的平移特性。
5.本发明提供一种麦克纳姆轮的防溜坡装置，包括：
6.旋转盘，相对于所述麦克纳姆轮的轮毂在第一位置和第二位置之间转动；
7.多个制动单元，与所述麦克纳姆轮的辊子一一对应，所述制动单元包括制动摆、弹性件和连接件，所述制动摆与所述轮毂转动连接，所述制动摆上设置有制动片，所述制动片与所述辊子可分离接触，所述弹性件的两端分别与所述轮毂和制动摆相连，所述连接件的两端分别与所述轮毂和旋转盘相连。
8.进一步地，所述轮毂上具有凸起，所述旋转盘上设置有限位槽，所述凸起插入所述限位槽中并在所述限位槽中滑动。
9.进一步地，所述旋转盘位于第一位置时，所述凸起位于所述限位槽最右端。
10.进一步地，所述旋转盘位于第二位置时，所述凸起位于所述限位槽最左端。
11.进一步地，所述旋转盘与轮毂通过枢轴连接。
12.进一步地，所述旋转盘还与一驱动装置相连。
13.进一步地，所述制动摆与轮毂通过枢轴连接。
14.进一步地，所述弹性件为扭簧、弹片或压簧。
15.进一步地，所述连接件为连接杆或柔索。
16.进一步地，所述连接件为绳索。
17.本发明的麦克纳姆轮的防溜坡装置，通过旋转盘的转动，使制动摆实现开合运动，
从而使制动片压紧或远离辊子，使辊子制动或释放。
附图说明
18.图1为现有技术中的麦克纳姆轮的结构示意图；
19.图2为根据本发明实施例的麦克纳姆轮的防溜坡装置的结构示意图，此时旋转盘位于第一位置和第二位置之间；
20.图3为根据本发明实施例的旋转盘位于第一位置时的示意图；
21.图4为根据本发明实施例的旋转盘位于第二位置时的示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
23.如图2所示，本发明实施例提供一种麦克纳姆轮的防溜坡装置，包括旋转盘1和至少一个制动单元2，旋转盘1安装在麦克纳姆轮3的轮毂31上，并可相对于轮毂31转动，制动单元2的数量与麦克纳姆轮3的辊子32相同，每一个制动单元2对应于一个辊子32，制动单元2包括制动摆21、弹性件22和连接件23，其与轮毂31转动连接，可相对于轮毂31发生转动，制动摆21上设置有制动片211，弹性件22的两端分别与轮毂31和制动摆21相连，通过弹性件22的弹力(通过拉力或压力)使制动片211压紧辊子32，从而起到制动作用；连接件23的两端分别与旋转盘1和制动摆21相连，旋转盘1旋转时通过连接件23带动制动摆21转动，以克服弹性件22的弹力，使制动片211远离辊子32，从而释放辊子32。
24.旋转盘1上设置有限位槽11，其与轮毂31上的凸起311配合，以限制旋转盘1相对于轮毂31的转动角度，具体地，凸起311插入限位槽11内，并可在限位槽11内滑动，当旋转盘1位于第一位置时，凸起311位于限位槽11的最右端，如图3所示，此时辊子32被制动片211压紧，处于制动状态，无法移动；当旋转盘1顺时针转动时，连接件23将对制动摆21施加一个力，以克服弹性件22的弹力，使制动摆21也发生顺时针转动，如图2所示，此时旋转盘1位于第一位置和第二位置之间，制动片211同时受到连接件23和弹性件22的力，在这两个力的作用下，制动片211将逐渐脱离辊子32；当旋转盘1继续转动至第二位置时，凸起311位于限位槽11的最左端，如图4所示，此时制动片211将完全脱离辊子32，辊子32将处于释放状态，同时在凸起311的阻挡下，旋转盘1和轮毂31之间无法再发生相对转动，旋转盘1将带动轮毂31一起顺时针转动，从而使辊子31发生移动。当麦克纳姆轮3移动至预定位置后，只需将旋转盘1从第二位置转回第一位置即可，此时，制动片211将重新压紧辊子32，使其处于制动状态，无法移动。
25.可以想到的是，限位槽11和凸起311的位置可以反过来，即轮毂31上设置限位槽，旋转盘1上设置相应凸起，这样也可以起到相同的作用。
26.应当注意的是，虽然在本实施例中，旋转盘1是沿顺时针方向转动，但是其也可以设置为沿逆时针方向转动，只需将弹性件22和连接件23的连接位置进行相应调整即可。
27.制动单元2的结构特征为“五点式拮抗驱动自切换”，“五点”指的是弹性件22与轮毂31的连接点、制动摆21与轮毂31的连接点(即回转支点)、弹性件22与制动摆21的连接点、连接件23与制动摆21的连接点和连接件23与旋转盘1的连接点。这五个点通过弹性件22和连接件23共同组成一拮抗式驱动系统，旋转盘1作为主动件，制动摆21作为从动件，实现制
动摆21的开合运动。
28.旋转盘1可与一驱动装置(图未示)相连，驱动装置驱动旋转盘1转动，从而克服弹性件22的弹力作用，解除制动片211对辊子32的制动。通过驱动装置为旋转盘1提供驱动力，可以实现麦克纳姆轮的自动制动。优选地，驱动装置可以为麦克纳姆轮3本身的驱动，这样，无需增加额外的传感、控制、电机等装置即可实现麦克纳姆轮3的制动，大大简化了结构，且解除制动后，驱动装置可继续驱动麦克纳姆轮3发生转动，操作简便。
29.旋转盘1与轮毂31以及制动摆21与轮毂31之间均通过枢轴连接，从而使旋转盘1、制动摆21相对于轮毂31转动。
30.弹性件22可以为扭簧、弹片或压簧等，本发明对此不做限定。
31.连接件23可以为刚性的连接杆，也可以为柔性的柔索，例如绳索、皮带和链条等。优选地，连接件23为绳索，其成本低且安装方便。
32.为了更好的实现制动效果，麦克纳姆轮3的每个辊子32均与一个制动单元2配合，例如，在某麦克纳姆轮中，共有十四组辊子，因此设置十四个制动单元2，且分别位于轮毂的两侧，即在轮毂31的内、外侧各设置七个制动单元2，每个制动单元2对一组辊子进行制动和释放。优选地，制动单元2与辊子32为间隔配合，即，在轮毂31的内侧，七个制动单元2分别与第一个、第三个、第五个
…
第十三个辊子32配合，在轮毂31的外侧，七个制动单元则分别与第二个、第四个、第六个
…
第十四个辊子32配合，这样可以使各个制动单元2的安装空间充足，不会发生干涉。
33.本发明实施例提供的麦克纳姆轮的防溜坡装置，通过旋转盘1的转动，使制动摆21实现开合运动，从而使制动片211压紧或远离辊子32，使辊子32制动或释放。
34.以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。