一种智能麦克纳姆轮的制作方法

本发明属于车轮领域，特别涉及一种智能麦克纳姆轮。

背景技术：

麦克纳姆轮(mecanumwheel)是一种全方位移动车轮，该轮的特点是在传统车轮的基础上，在轮缘上再沿与轴线成45°方向安装若干可以自由旋转的小辊子，这样在车轮滚动时，小辊子就会产生侧向运动。通过麦克纳姆轮的组合使用和控制，可以使车体产生运动平面内的任意方向移动和转动。

技术实现要素：

本发明提供了一种结构动态可调的麦克纳姆轮，其可以根据行驶状态调节轮上的辊子组件的结构，以提高麦克纳姆轮的负载能力，提高整体行驶的稳定性。

一种智能麦克纳姆轮，其包括数据采集部、结构调节部和控制部，其中，

所述数据采集部包括：

角度传感器，其安装于麦克纳姆轮内部，用于检测辊子与轮轴之间的角度；

数据收集器，其用于读取车辆控制器中规划路径的信息；

结构调节部包括：

辊子接头，其安装于轮毂外侧，用于连接辊子和旋转轴；

旋转轴，其安装于辊子接头和轮毂之间且可自由转动，旋转轴上带有齿轮，用于调节辊子接头与轮轴之间的角度；

旋转盘，其安装于麦克纳姆轮远离车辆的一侧，旋转盘的外圈带有齿轮，与旋转轴上的齿轮相啮合，通过齿轮的转动带动旋转轴旋转，从而调节辊子接头与轮轴之间的角度；

电机，其用于驱动旋转盘旋转；

控制部被配置为：

根据所述规划路径的信息判断车辆当前行驶段和下一行驶段是直行状态还是非直行状态；

当车辆下一段规划路径为直行时，若当前行驶段车辆为直行时，则结构调节部不作调整；若当前行驶段车辆为非直行时，则控制部在车辆即将转换为直行状态时，在距离行驶状态切换点前的第一距离处提前控制结构调节部调整到直行模式，也即电机驱动旋转盘旋转，带动旋转轴旋转，使辊子与轮轴之间的角度调节为0度，此时麦克纳姆轮只有前进或后退方向的力，其它方向的分力由于辊子与轮轴之间的角度为0度而消失，提高了麦克纳姆轮直行时的稳定性和运行效率；

当车辆下一段规划路径为非直行时，若当前行驶段车辆为非直行时，则结构调节部不作调整；若当前行驶段车辆为直行时，则控制部在车辆即将转换为非直行状态时，在距离行驶状态切换点前的第一距离处提前控制结构调节部调整到非直行模式，也即电机驱动旋转盘旋转，带动旋转轴旋转，直到辊子与轮轴之间的角度为45度，此时麦克纳姆轮可实现全方位移动，从而满足各种复杂工作环境的需求；

其中，所述行驶状态切换点是指车辆由直行状态切换为非直行状态时所在的位置，或由非直行状态切换为直行状态时所在的位置。

本发明的有益效果是：该麦克纳姆轮结构动态可调，其可以根据行驶状态调节轮上的辊子组件的结构，以提高麦克纳姆轮的负载能力，提高整体行驶的稳定性。

附图说明

图1示出了旋转盘与旋转轴齿轮啮合示意图；

图2示出了辊子接头和旋转轴示意图；

图3示出了麦克纳姆轮组成框图。

具体实施方式

下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。

一种智能麦克纳姆轮，包括数据采集部1、结构调节部2和控制部3，其中，

数据采集部1包括：

角度传感器11，安装于麦克纳姆轮内部，用于检测辊子与轮轴之间的角度；

数据收集器12，用于读取车辆控制器中规划路径的信息，并将数据传输到控制部3；

结构调节部2包括：

辊子接头21，安装于轮毂外侧，用于连接辊子和旋转轴22；

旋转轴22，安装于辊子接头21和轮毂之间且可自由转动，旋转轴22上带有齿轮，用于调节辊子接头21与轮轴之间的角度；

旋转盘23，安装于麦克纳姆轮远离车辆的一侧，旋转盘23外圈带有齿轮，与旋转轴22的齿轮啮合，通过齿轮的转动带动旋转轴22旋转，调节辊子接头21与轮轴之间的角度；

电机24，安装于麦克纳姆轮内部，用于驱动旋转盘23旋转；

控制部3被配置为：

根据数据采集部1所收集车辆控制器中规划路径的信息判断车辆当前段/下一段是直行状态还是非直行状态；

当车辆下一段规划路径为直行时，若当前段车辆为直行时，则结构调节部2不作出调整；若当前段车辆为非直行时，则控制部3在车辆即将转换为直行状态时，在距离行驶状态切换点的第一距离处提前控制结构调节部2调整到直行模式，电机24驱动旋转盘23旋转，带动带有齿轮的旋转轴旋转，直到辊子与轮轴之间的角度为0度，此时麦克纳姆轮只有前进或后退方向的力，其它方向的分力由于辊子与轮轴之间的角度为0度而消失，提高了麦克纳姆轮直行时的稳定性和运行效率；

当车辆下一段规划路径为非直行时，若当前段车辆为非直行时，则结构调节部2不作出调整；若当前段车辆为直行时，则控制部3在车辆即将转换为非直行状态时，在距离行驶状态切换点的第一距离处提前控制结构调节部2调整到非直行模式，电机24驱动旋转盘23旋转，带动带有齿轮的旋转轴旋转，直到辊子与轮轴之间的角度为45度，此时麦克纳姆轮可实现全方位移动，从而满足各种复杂工作环境的需求。

本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

技术特征：

技术总结
本发明属于车轮领域，具体涉及一种智能麦克纳姆轮，其包括数据采集部、结构调节部和控制部，数据采集部收集信息并传输给控制部，控制部根据所接收到的信息控制结构调节部调节轮上的辊子组件的结构，以提高麦克纳姆轮的负载能力，提高整体行驶的稳定性。

技术研发人员：孙伟平
受保护的技术使用者：孙伟平
技术研发日：2018.09.06
技术公布日：2018.12.25