一种多排辊轮结构的麦克纳姆轮的制作方法

本发明涉及一种麦克纳姆轮，具体地说是一种多排辊轮结构的麦克纳姆轮。

背景技术：

现有麦克纳姆轮技术为，在圆周上分布的一排辊轮，如图1a、1b所示，辊轮轴线与轮轴成一定角度，装配后辊轮外轮廓形成包络圆。现有技术条件下，一排辊轮为形成包络圆，和减少辊子数量，辊轮长度相对较长，辊轮两端截面半径(辊轮小径)相对较小，因此限制了麦克纳姆轮载重能力。

现有技术条件下，为增大麦克纳姆轮的载重能力，采用方法只有增大麦克纳姆轮直径同时增大辊轮直径(为增大轴承内径)或增加麦克纳姆轮数量两种，前者车轮直径增加较大，车体高度增大，对使用现场的适用性降低，同时车轮与车体等相关零部件成本投入增多；后者导致车轮和驱动连接件成本增加，两轮同时着地时结构复杂，增加了设计加工、系统运动控制和后期维护难度。

技术实现要素：

针对现有技术中为增大麦克纳姆轮的载重能力而采用的方案使使用现场的适用性降低、导致车轮和驱动连接件成本增加以及两轮同时着地时结构复杂等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可在麦克纳姆轮轮径不变的前提下，增大辊轮的小径、改善了辊轮受力情况的多排辊轮结构的麦克纳姆轮。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种多排辊轮结构的麦克纳姆轮，具有轮毂、辊轮、轴承以及辊轮芯轴，所述辊轮为多排，每排布置多个，每个辊轮通过轴承支持在轮毂之间和辊轮芯轴上，能够自由转动；辊轮芯轴固定安装在轮毂上，辊轮芯轴的轴线与轮毂1的轴线成45°。

多排辊轮在麦克纳姆轮的轮轴方向上相隔规定距离，在圆周方向上交错排列，与地面的理论接触点在麦克纳姆轮的轮径圆周上。

所述辊轮为2、4、6或8排，在轮毂的轴向方向排布。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.发明了采用多排(两排或者更多排)辊轮结构的麦克纳姆轮，可以在麦克纳姆轮轮径不变的前提下，增大辊轮的小径，改善了辊轮受力情况，在相同轮径条件下，载重能力可提高到现有麦克纳姆轮的3倍以上。

附图说明

图1a为现有技术中麦克纳姆轮结构示意图；

图1b为现有技术中麦克纳姆轮内部结构剖视图；

图2为本发明麦克纳姆轮外部结构主视图；

图3为图2的右视图；

图4为本发明麦克纳姆轮立体图；

图5为本发明麦克纳姆轮内部结构剖视图；

图6为本发明具有4排辊轮的麦克纳姆轮结构示意图。

其中，1为轮毂，2为辊轮，3为轴承，4为辊轮芯轴。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图2～5所示，本实施例以2排辊轮为例，本发明一种多排辊轮结构的麦克纳姆轮，具有轮毂1、辊轮2、轴承3以及辊轮芯轴4，所述辊轮2为多排，每排布置多个，每个辊轮2通过轴承3支持在轮毂1之间和辊轮芯轴4上，能够自由转动；辊轮芯轴4固定安装在轮毂1上，辊轮芯轴4的轴线与轮毂1的轴线成45°。

多排辊轮2在麦克纳姆轮的轮轴方向上相隔规定距离，在圆周方向上交错排列，与地面的理论接触点在麦克纳姆轮的轮径圆周上。

本实施例中，辊轮2为2、4、6或8排，在轮毂1的轴向方向排布。

麦克纳姆轮轮在转动时，不论转到任何角度都有辊轮与地面接触，并且理论接触点在轮径圆周上。如当第一排辊轮中有一个辊轮着地时，再向前转动，在第一排辊轮的下一个辊轮差地之前，第二排辊轮中与第一排两辊轮相间错位设置的辊轮着地，与地面的理论接触点在麦克纳姆轮的轮径圆周上。同一排辊轮中相邻两轮之间为空档，恰好由第二排相应位置的辊轮补上，这样相间受力，改善了辊轮受力情况，在相同轮径条件下，载重能力可提高到现有麦克纳姆轮的3倍以上。

如图6所示，为具有4排辊轮结构的麦克纳姆轮，其布置方式和受力原理与2排辊轮的结构相同，这里不再重复。

多排辊轮结构的应用，可以在麦克纳姆轮轮径基本不变，稍微增加轮宽度，同时辊轮大径不变的情况下，缩短辊轮长度，从而加大了辊轮小径，加大了辊轮芯轴直径和轴承型号，从而大大提高了麦克纳姆轮的单轮载重能力。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种多排辊轮结构的麦克纳姆轮，具有轮毂、辊轮、轴承以及辊轮芯轴，所述辊轮为多排，每排布置多个，每个辊轮通过轴承支持在轮毂之间和辊轮芯轴上，能够自由转动；辊轮芯轴固定安装在轮毂上，辊轮芯轴的轴线与轮毂1的轴线成45°；多排辊轮在麦克纳姆轮的轮轴方向上相隔规定距离，在圆周方向上交错排列，与地面的理论接触点在麦克纳姆轮的轮径圆周上。本发明采用多排(两排或者更多排)辊轮结构的麦克纳姆轮，可以在麦克纳姆轮轮径不变的前提下，增大辊轮的小径，改善了辊轮受力情况，在相同轮径条件下，载重能力可提高到现有麦克纳姆轮的3倍以上。

技术研发人员：韩飞;曹月奎
受保护的技术使用者：上海智远弘业机器人有限公司
技术研发日：2016.01.25
技术公布日：2017.08.01