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申请/专利权人：东莞理工学院

摘要：本发明涉及全方位移动轮领域，特别是涉及一种新型重载麦克纳姆轮，包括滚轮总成和轮毂，所述滚轮总成包括安装座、加长器、滚轮机构，所述加长器固定在安装座与滚轮机构之间，利用螺栓分别与所述安装座和所述滚轮机构固定连接,若干个所述滚轮总成之间通过安装座进行连接围成一个圈，所述轮毂置于圈的中心，所述滚轮总成环绕轮毂设置并通过安装座与轮毂进行连接，所述轮毂的中心设有通孔用于插入车辆转轴进行转动。本发明的整体结构摒弃传统左右两片轮毂的笨重设计，而采用中央辐条，大大减轻轮身重量。

主权项：1.一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，包括滚轮总成（1）和轮毂（2），所述滚轮总成（1）包括安装座（11）、加长器（12）、滚轮机构（13），所述加长器（12）固定在安装座（11）与滚轮机构（13）之间，利用螺栓分别与所述安装座（11）和所述滚轮机构（13）固定连接,若干个所述滚轮总成（1）之间通过安装座（11）进行连接围成一个圈，所述轮毂（2）置于圈的中心，所述滚轮总成（1）环绕轮毂（2）设置并通过安装座（11）与轮毂（2）进行连接，所述轮毂（2）的中心设有通孔用于插入车辆转轴进行转动；所述加长器（12）内设有一个压力传感器（121）和两个磁性传感器（122），所述加长器（12）的底部设有底板（123），所述加长器（12）通过所述底板（123）与所述滚轮机构（13）连接，所述底板（123）的上表面贴着压力传感器（121），两个所述磁性传感器（122）设于压力传感器（121）的两侧并通过所述底板（123）进行固定；所述滚轮机构（13）包括转轴（131）、连接座（132）以及设于所述连接座（132）两侧的滚轮（133），所述连接座（132）的内部设有磁性波轮（134），所述连接座（132）的两侧设有轴承，所述转轴（131）穿过磁性波轮（134）和轴承将所述连接座（132）两侧的滚轮（133）进行连接，所述磁性波轮（134）通过螺栓固定套接在转轴（131）上。

全文数据：一种新型重载麦克纳姆轮技术领域[0001]本发明涉及全方位移动轮领域，特别是涉及一种新型重载麦克纳姆轮。背景技术[0002]AGV无人传统的麦克纳姆轮依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮，有4个这种新型轮子进行组合，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。但是现有的麦克纳姆轮的整体结构设有左右两片轮毂的笨重设计，其将所有的轮子均设于两个轮毂之间，轮身重量大，不便于安装和拆卸，同时会影响移动速度。发明内容[0003]本发明为解决上述存在的技术缺陷，提供一种新型重载麦克纳姆轮，其整体结构摒弃传统左右两片轮毂的笨重设计，而采用中央辐条，大大减轻轮身重量。[0004]本发明的技术方案是;一种新型重载麦克纳姆轮，包括滚轮总成和轮毂，所述滚轮总成包括安装座、加长器、滚轮机构，所述加长器固定在安装座与滚轮机构之间，利用螺栓分别与所述安装座和所述滚轮机构固定连接，若干个所述滚轮总成之间通过安装座进行连接围成一个圈，所述轮毂置于圈的中心，所述滚轮总成环绕轮毂设置并通过安装座与轮毂进行连接，所述轮毂的中心设有通孔用于插入车辆转轴进行转动。[0005]采用以轮毂为中心，以中央辐条的形式使滚轮总成搭接在轮毂的外围一圈，大大减少麦克纳姆轮的重量，使车辆的平顺性好，利于移动。[0006]进一步，安装座设有用于滚轮总成之间进行连接的搭接架和搭接孔，所述安装座还设有用于与所述轮毂进行连接的螺纹孔。搭接架设于安装座的上下两个侧面，安装座上的搭接架设有折角结构，目的是使所有的滚轮总成能搭接成无缝的圈，具体的搭接架的折角大小设计可根据滚轮总成数量的数目来定，例如有n个滚轮总成，则折角为n-2*180n度。前一个滚轮总成通过搭接架搭接到后一个滚轮总成的搭接孔内连接，以此类推，将所述滚轮总成搭接为一个圈。为了使滚轮总成之间连接更紧密，安装座除固定搭接架的侧面之外的两个侧面为倾斜面，其中一面设有凸块，另一面设有配合凸块的孔，使每个滚轮总成在进行相互搭接时，前一个滚轮总成的安装座具有凸块的倾斜面卡进后一个滚轮总成的安装座具有配合凸块的孔的倾斜面，使滚轮总成之间紧密联合在一起，加强整体性，利于行车稳定。[0007]进一步，安装座内设有滑动轴，所述滑动轴的底部采用挡板设计，所述安装座的两端设有缓冲垫圈。每个滚轮总成有两个缓冲垫圈，内设滑动轴，有缓冲作用，在重压下可小距离滑动。滑动轴底部采用挡板设计，其中两个缓冲垫圈一大一小，大垫圈可直接置于滑动轴底部的挡板设计上，起到限位、承压作用。[0008]进一步，加长器内设有一个压力传感器和两个磁性传感器，所述加长器的底部设有底板，所述加长器通过所述底板与所述滚轮机构连接，压力传感器通过螺栓固定在加长器内，所述底板的上表面贴着压力传感器的测量端，所述两个磁性传感器设于压力传感器的两侧并通过所述底板进行固定。[0009]进一步，滚轮机构包括转轴、连接座以及设于所述连接座两侧的滚轮，所述连接座的内部设有磁性波轮，所述连接座的两侧设有轴承，所述转轴穿过磁性波轮和轴承将所述连接座两侧的滚轮进行连接，所述磁性波轮通过螺栓固定套接在转轴上。两个滚轮同轴同速转动，与连接座的轴承配合，转轴中部与磁性波轮连接处均匀分布有孔，磁性波轮齿间也有孔与之配合，用螺栓拧上固定，配合可十分牢固，可在重载下精准控制滚轮转动。[0010]加长器通过底板与连接座的顶部固定连接，两个磁性传感器穿过底板设于连接座内的磁性波轮的左右两侧，用于测量滚轮转速，工作原理:磁性传感器的检测端三四毫米远地方，感应到有磁性材料经过就会闭合，产生信号，通过一定时间内产生的信号数进行测速。底板上面正好贴着压力传感器的测量端，当滚轮受压，力通过轴承传给连接座的外壳，再传递给底板，最后传递给底板上的压力传感器，从而测出压力。利用磁性传感器和压力传感器测出的数据，对车速进行调整，进行提速或减速，合理调整麦克纳姆轮的负荷，减轻载重压力，使其平稳前进，减少损耗，延长麦克纳姆轮的使用寿命。[0011]进一步，滚轮包括轮胎和轮辋，所述轮辋与轮胎采用六角配合，保证传动稳定性，所述轮辋采用镂空设计，所述转轴与所述轮辋连接。轮辋采用镂空设计，在保证强度足够的情况下减少滚轮的重量，其效果是显著的，用汽车极客上的数据“轮辋上减轻lkg，得到的油耗与加速表现转换在车身上，要减轻10kg，4个轮辋就是40kg”，然而麦克纳姆轮具有多个滚轮，可进一步减少麦克纳姆轮的重量;重载下滚轮与地面摩擦力大，发热多，镂空设计可以有效散热，延长使用寿命，安全性能高；同时使车辆的悬下质量小，车的平顺性好，利于移动。[0012]进一步，连接座的底部设有用于加润滑油的油口密封盖。油口密封盖设计在底部，便于加润滑油，调节润滑度。[0013]进一步，轮毂包括两个结构相同的框架和若干直杆，两个所述框架相对设置，所述框架包括固定架以及环绕固定架设置的若干个连接支架，所述连接支架的数量与所述滚轮总成的数量对应，所述连接支架的底部设有直杆固定柱，所述直杆通过螺栓与所述直杆固定柱连接，将两个所述框架连成整体。[0014]进一步，连接支架的末端设有螺纹柱，所述螺纹柱插入所述螺纹孔中进行螺纹连接。[0015]整个轮毂的结构采用中央辐条的结构，以连接支架为辐条进行散射，使连接支架环绕中间的固定架组成框架，两个相同的框架相对设置，并通过直杆插入两个框架之间的直杆固定柱进行固定，使所有结构组成整个轮毂整体。该种结构设计减少了轮毂的重量，保证在足够的强度下，最大化减少重量。[0016]轮毂通过连接支架末端的螺纹柱插入滚轮总成的安装座中的螺纹孔进行螺纹连接，使车辆转轴通过轮毂的固定架带动整个麦克纳姆轮进行转动，而且采用螺纹连接，装拆方便。[0017]本发明的有益效果是;轮毂采用中央辐条的结构形式，多个滚轮总成相互搭接在轮毂外围一圈，并与轮毂进行连接，大大减少麦克纳姆轮的重量，同时其滚轮总成具有测速和测试压力的结构，便于对麦克纳姆轮进行提速和减压，有效提高麦克纳姆轮的使用寿命。附图说明[0018]图1是本发明的整体结构图。[0019]图2是轮毂的结构示意图。[0020]图3是图2的俯视图。[0021]图4是滚轮总成的结构示意图。[0022]图5是图4的另一角度示意图。[0023]图6是滚轮总成的剖视图。[0024]图7是滚轮的结构示意图。具体实施方式[0025]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。[0026]实施例1:如图1一图7所示，一种新型重载麦克纳姆轮，包括滚轮总成1和轮毂2,滚轮总成1包括安装座11、加长器12、滚轮机构13,加长器12固定在安装座11与滚轮机构13之间，利用螺栓分别与安装座11和滚轮机构13固定连接，若干个滚轮总成1之间通过安装座11进行连接围成一个圈，轮毂2置于圈的中心，滚轮总成1环绕轮毂2设置并通过安装座11与轮毂2进行连接，轮毂2的中心设有通孔用于插入车辆转轴进行转动。采用以轮毂2为中心，以中央辐条的形式使滚轮总成1搭接在轮毂2的外围一圈，大大减少麦克纳姆轮的重量，使车辆的平顺性好，利于移动。[0027]在本实施例中，安装座11设有用于滚轮总成1之间进行连接的搭接架111和搭接孔112,安装座11还设有用于与轮毂2进行连接的螺纹孔113。搭接架111设于安装座11的上下两个侧面，安装座11上的搭接架111设有折角结构，目的是使所有的滚轮总成1能搭接成无缝的圈，具体的搭接架111的折角大小设计可根据滚轮总成1数量的数目来定，例如有n个滚轮总成1，则折角为n-2*l8〇n度。前一个滚轮总成1通过搭接架ni搭接到后一个滚轮总成1的搭接孔112内连接，以此类推，将滚轮总成1搭接为一个圈。为了使滚轮总成丨之间连接更紧密，安装座11除固定搭接架111的侧面之外的两个侧面为倾斜面，其中一面设有凸块，另一面设有配合凸块的孔，使每个滚轮总成1在进行相互搭接时，前一个滚轮总成1的安装座11具有凸块的倾斜面卡进后一个滚轮总成1的安装座i1具有配合凸块的孔的倾斜面，使滚轮总成1之间紧密联合在一起，加强整体性，利于行车稳定。[0028]在本实施例中，安装座11内设有滑动轴114，滑动轴114的底部采用挡板设计，安装座11的两端设有缓冲垫圈115。每个滚轮总成1有两个缓冲垫圈115,内设滑动轴114,有缓冲作用，在重压下可小距离滑动。滑动轴114底部采用挡板设计，其中两个缓冲垫圈115—大一小，大垫圈可直接置于滑动轴114底部的挡板设计上，起到限位、承压作用。[0029]在本实施例中，加长器I2内设有一个压力传感器121和两个磁性传感器122,加长器12的底部设有底板123,加长器12通过底板123与滚轮机构13连接，压力传感器121通过螺栓固定在加长器I2内，底板I23的上表面贴着压力传感器121的测量端，两个磁性传感器122设于压力传感器121的两侧并通过底板123进行固定。[0030]在本实施例中，滚轮机构13包括转轴131、连接座132以及设于连接座132两侧的滚轮133,连接座132的内部设有磁性波轮134,连接座132的两侧设有轴承，转轴131穿过磁性波轮134和轴承将连接座132两侧的滚轮133进行连接，磁性波轮134通过螺栓固定套接在转轴131上。两个滚轮1幻同轴同速转动，与连接座132的轴承配合，转轴131中部与磁性波轮134连接处均匀分布有孔，磁性波轮134齿间也有孔与之配合，用螺栓拧上固定，配合可十分牢固，可在重载下精准控制滚轮133转动。[0031]加长器12通过底板123与连接座132的顶部固定连接，两个磁性传感器122穿过底板123设于连接座132内的磁性波轮134的左右两侧，用于测量滚轮133转速，工作原理:磁性传感器122的检测端三四毫米远地方，感应到有磁性材料经过就会闭合，产生信号，通过一定时间内产生的信号数进行测速。底板123上面正好贴着压力传感器121的测量端，当滚轮133受压，力通过轴承传给连接座132的外壳，再传递给底板123,最后传递给底板123上的压力传感器121，从而测出压力。利用磁性传感器122和压力传感器121测出的数据，对车速进行调整，进行提速或减速，合理调整麦克纳姆轮的负荷，减轻载重压力，使其平稳前进，减少损耗，延长麦克纳姆轮的使用寿命。[0032]在本实施例中，滚轮133包括轮胎和轮辋1：35,轮辋135与轮胎采用六角配合，保证传动稳定性，轮辋135采用镂空设计，转轴131与轮辋135连接。轮辋135采用镂空设计，在保证强度足够的情况下减少滚轮1：33的重量，其效果是显著的，用汽车极客上的数据“轮辋上减轻lkg，得到的油耗与加速表现转换在车身上，要减轻l〇kg，4个轮辋就是40kg”，然而麦克纳姆轮具有多个滚轮I33,可进一步减少麦克纳姆轮的重量;重载下滚轮133与地面摩擦力大，发热多，镂空设计可以有效散热，延长使用寿命，安全性能高；同时使车辆的悬下质量小，车的平顺性好，利于移动。[0033]在本实施例中，连接座132的底部设有用于加润滑油的油口密封盖136。油口密封盖136设计在底部，便于加润滑油，调节润滑度。[0034]在本实施例中，轮毂2包括两个结构相同的框架和若干直杆21，两个框架相对设置，框架包括固定架22以及环绕固定架22设置的若干个连接支架23，连接支架23的数量与滚轮总成1的数量对应，连接支架23的底部设有直杆固定柱24,直杆21通过螺栓与直杆固定柱24连接，将两个框架连成整体。[0035]在本实施例中，连接支架23的末端设有螺纹柱25,螺纹柱25插入螺纹孔U3中进行螺纹连接。[0036]整个轮毂2的结构采用中央辐条的结构，以连接支架23为辐条进行散射，使连接支架23环绕中间的固定架22组成框架，两个相同的框架相对设置，并通过直杆21插入两个框架之间的直杆固定柱24进行固定，使所有结构组成整个轮毂整体。该种结构设计减少了轮毂2的重量，保证在足够的强度下，最大化减少重量。[0037]轮毂2通过连接支架23末端的螺纹柱25插入滚轮总成丨的安装座n中的螺纹孔113进行螺纹连接，使车辆转轴通过轮毂2的固定架22带动整个麦克纳姆轮进行转动，而且采用螺纹连接，装拆方便。[0038]本发明可用于在空间较为狭窄的场合下对重型物品运输，AGV车运输环境等。将4个本发明设计的重载麦克纳姆轮通过固定架22中间的通孔插入AGV车的车辆转轴，并锁紧固定即可进行使用。本发明的轮毂2采用中央辐条的结构形式，多个滚轮总成1相互搭接在轮毂2外围一圈，并与轮毂2进行连接，大大减少麦克纳姆轮的重量，同时其滚轮总成1具有测速和测试压力的结构，便于对麦克纳姆轮进行提速和减压，有效提高麦克纳姆轮的使用寿命。[0039]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

权利要求：1.一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，包括滚轮总成（1和轮毂2，所述滚轮总成1包括安装座（11、加长器（12、滚轮机构（13，所述加长器（12固定在安装座（11与滚轮机构（13之间，利用螺栓分别与所述安装座（11和所述滚轮机构（13固定连接，若干个所述滚轮总成（1之间通过安装座（U进行连接围成一个圈，所述轮毂2置于圈的中心，所述滚轮总成1环绕轮毂2设置并通过安装座11与轮毂2进行连接，所述轮毂2的中心设有通孔用于插入车辆转轴进行转动。2.根据权利要求1所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述安装座（11设有用于滚轮总成2之间进行连接的搭接架（111和搭接孔（112，所述安装座（11还设有用于与所述轮毂2进行连接的螺纹孔（113。3.根据权利要求2所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述搭接架（111设有折角结构。4.根据权利要求1所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述安装座（11内设有滑动轴（114，所述滑动轴（114的底部采用挡板设计，所述安装座（11的两端设有缓冲垫圈（115。5.根据权利要求1所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述加长器（12内设有一个压力传感器121和两个磁性传感器122，所述加长器12的底部设有底板123，所述加长器12通过所述底板123与所述滚轮机构（13连接，所述底板123的上表面贴着压力传感器121，两个所述磁性传感器（122设于压力传感器121的两侧并通过所述底板（123进行固定。6.根据权利要求1所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述滚轮机构（13包括转轴（131、连接座（132以及设于所述连接座132两侧的滚轮133，所述连接座（132的内部设有磁性波轮134，所述连接座132的两侧设有轴承，所述转轴131穿过磁性波轮134和轴承将所述连接座（132两侧的滚轮133进行连接，所述磁性波轮134通过螺栓固定套接在转轴131上。7.根据权利要求6所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述滚轮（133包括轮胎和轮辋（135，所述轮辋（135与轮胎采用六角配合，所述轮辋（135采用镂空设计，所述转轴131与所述轮辋135连接。8.根据权利要求6所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述连接座（132的底部设有用于加润滑油的油口密封盖136。9.根据权利要求2所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述轮毂2包括两个结构相同的框架和若干直杆21，两个所述框架相对设置，所述框架包括固定架22以及环绕固定架22设置的若干个连接支架23，所述连接支架23的数量与所述滚轮总成1的数量对应，所述连接支架23的底部设有直杆固定柱24，所述直杆21通过螺栓与所述直杆固定柱24连接，将两个所述框架连成整体。10.根据权利要求9所述的一种新型重载麦克纳姆轮，其特征在于，所述连接支架23的末端设有螺纹柱25，所述螺纹柱25插入所述螺纹孔113中进行螺纹连接。

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