一种全向移动的车轮的制作方法
【专利摘要】本发明公布了一种全向移动的车轮，包括轮体，在轮体的圆周上安装有多个斜向分布的小滚轮，小滚轮的外轮廓线与轮体的理论圆周重合，小滚轮的轴线与轮体的轴线形成45°夹角。本发明小滚轮具有3个自由度：在绕自身轴线转动的同时又能绕轮体轴线转动，还能绕小滚轮与地面接触点转动。这使得全向移动轮也具备了3个自由度：绕轮轴的转动、沿滚轮轴线垂线方向的平动和绕滚轮与地面接触点的转动，通过精确控制各个全向移动轮的转速和转向，就可实现平台的全方位移动。
【专利说明】一种全向移动的车轮
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种移动平台，具体是指一种全向移动的车轮。
【背景技术】
[0002]传统移动平台按照移动方式一般分为轮式移动平台、导轨式移动平台、履带式移动平台。轮式移动平台和履带式移动平台在工作时转弯半径大，因此都要求具有较大的空间，使用场合受限。导轨式移动平台由于受到所铺设的导轨的限制，只能按照固定的路线移动，仅适用工作路线相对固定的场合。
[0003]轮式移动平台的移动机构基本由驱动轮(两轮或四轮)和转向轮组成，驱动轮用来给平台的移动提供动力，转向轮控制平台的移动方向，根据平台轮距及轴距，平台具有不同的转弯半径。运动比较灵活。
[0004]导轨式移动平台的移动机构是由驱动轮和支撑轮组成，驱动轮给平台移动提供动力，支撑轮支撑整个平台，并随驱动轮的转动而转动，驱动轮和支撑轮都在预先铺设的轨道上转动，平台的移动方向由轨道决定。
[0005]履带式移动平台的移动机构主动轮驱动、负重轮、诱导轮、托带轮、履带组成，履带由主动轮驱动。履带式移动平台转向靠两条履带的不同速度来实现，履带与地面的接触面有较大的滑动摩擦，对履带的磨损非常严重。同时传动效率不高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种全向移动的车轮，安装在移动平台上后，解决现有的移动平台工作过程中要求移动空间较大，移动不灵活，位置可达性较差，使用场合受限，不能在空间狭小、复杂的环境下使用的问题。
[0007]本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种全向移动的车轮，包括轮体，在轮体的圆周上安装有多个斜向分布的小滚轮，小滚轮的外轮廓线与轮体的理论圆周重合，小滚轮的轴线与轮体的轴线形成45°夹角。全向移动轮是全方位移动平台的关键部件，轮体圆周斜向分布着多个小滚轮，这些小滚轮的外廓线与轮体的理论圆周相重合，并且小滚轮能够沿自身轴线自由旋转，小滚轮的轴线与轮体的轴线成45°夹角，小滚轮具有3个自由度:在绕自身轴线转动的同时又能绕轮体轴线转动，还能绕小滚轮与地面接触点转动。这使得全向移动轮也具备了 3个自由度:绕轮轴的转动、沿滚轮轴线垂线方向的平动和绕滚轮与地面接触点的转动。如此，全向移动轮在一个方向上具有主动驱动能力的同时，另外一个方向上也具有自由移动的特性。在四个轮独立驱动时，在摩擦力和驱动力的共同作用下，平台可以实现全方位移动。典型的平台运动方向与各轮驱动方向的对应关系，通过精确控制各个全向移动轮的转速和转向，就可实现平台的全方位移动。将车轮安装在移动平台上后，可以实现平面内的任意移动轨迹，具有很高的灵活性，位置可达性较好，使用场合不受限制，可以在空间狭小、复杂的环境下使用，工作空间要求大大降低，基本可以满足各种场合的使用要求。[0008]所述每个轮体外侧的小滚轮为7个，7个小滚轮均匀分布在轮体外侧。根据计算，得知，每个小滚轮占据的角度为50°左右时性能较好，故采用7个小滚轮的而设计方式。
[0009]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
本发明一种全向移动的车轮，轮体圆周斜向分布着多个小滚轮，这些小滚轮的外廓线与轮体的理论圆周相重合，并且小滚轮能够沿自身轴线自由旋转，小滚轮的轴线与轮体的轴线成45°夹角，小滚轮具有3个自由度:在绕自身轴线转动的同时又能绕轮体轴线转动，还能绕小滚轮与地面接触点转动，这使得全向移动轮也具备了 3个自由度:绕轮轴的转动、沿滚轮轴线垂线方向的平动和绕滚轮与地面接触点的转动，如此，全向移动轮在一个方向上具有主动驱动能力的同时，另外一个方向上也具有自由移动的特性，在四个轮独立驱动时，在摩擦力和驱动力的共同作用下，平台可以实现全方位移动，典型的平台运动方向与各轮驱动方向的对应关系，通过精确控制各个全向移动轮的转速和转向，就可实现平台的全方位移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明结构示意图。
[0011]附图中标记及相应的零部件名称:
8-轮体，9-小滚轮。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例
[0013]如图1所示，本发明一种全向移动的车轮，包括轮体8，在轮体8的圆周上安装有7个斜向均匀分布的小滚轮9，小滚轮9的外轮廓线与轮体8的理论圆周重合，小滚轮9的轴线与轮体8的轴线形成45°夹角。
[0014]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种全向移动的车轮，包括轮体(8)，其特征在于:在轮体(8)的圆周上安装有多个斜向分布的小滚轮(9 )，小滚轮(9 )的外轮廓线与轮体(8 )的理论圆周重合，小滚轮(9 )的轴线与轮体(8)的轴线形成45°夹角。
2.根据权利要求1所述的一种全向移动的车轮，其特征在于:所述每个轮体(8)外侧的小滚轮(9)为7个，7个小滚轮(9)均匀分布在轮体(8)外侧。
【文档编号】B60B19/12GK103568699SQ201210259091
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月25日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】何勤, 樊成芳, 张振东, 陈奇志 申请人:成都联腾动力控制技术有限公司