移动设备及其麦克纳姆轮的制作方法

本实用新型实施例涉及移动设备领域，尤其涉及一种移动设备及其麦克纳姆轮。

背景技术：

麦克纳姆轮是一种全方位轮，轮缘上斜向分布着许多小滚轮，依靠滚轮滚动实现移动。

基于麦克纳姆轮的运动设备，通过分别控制4个麦克纳姆轮运动方向，得到不同的组合，在麦克纳姆轮本体无需做出任何转动的情况下，就可以实现运动设备的前行、后退、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式，可以灵活方便的实现全方位移动功能，非常适合转运空间有限、作业通道狭窄等场合，因此在制造业和仓储物流自动化领域应用前景广阔。

请参考图1，图1为现有技术中一种麦克纳姆轮的结构示意图。

如图1所示，现有的麦克纳姆轮，包括滚轮11、螺栓12、螺母13和轮圈14，滚轮11设置于轮圈14的左侧连接孔和右侧连接孔之间，螺栓12依次穿过轮圈的左侧连接孔、滚轮11和右侧连接孔，并在右侧连接孔的右侧与螺母13连接。

当遇到路面不平整时，麦克纳姆轮的轮圈14易与路面凸起的地方接触，造成滚轮11与地面接触不良，从而对路面的平整度的要求很高。

因此，如何降低麦克纳姆轮对路面平整度的要求，成为亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例解决的技术问题是提供一种移动设备及其麦克纳姆轮，对路面平整度的要求较低。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种移动设备及其麦克纳姆轮，包括：

滚轮，包括两个结构相同的半滚轮体；

轮圈，包括滚轮连接部，两所述半滚轮体分别可旋转连接于所述滚轮连接部的两侧，两所述半滚轮体以所述滚轮连接部的延伸面为对称面，两所述半滚轮体同轴，且大直径端面之间的距离小于小直径端面之间的距离；

所述轮圈的轴向宽度小于所述滚轮的最外端点所在切面之间的距离，所述切面垂直于所述轮圈轴线。

可选地，至少一个所述切面与所述轮圈的端面重合。

可选地，所述滚轮的数量为8个-20个。

可选地，所述滚轮包括连接所述滚轮和所述滚轮连接部的连接组件。

可选地，所述连接组件包括：

滚轴，包括连接部和连接于所述连接部一端的止挡滚轴端头，所述滚轮的滚轮体中心开设有滚轮体通孔，所述连接部的直径小于所述滚轮体通孔的直径，所述滚轴端头的直径大于所述滚轮体通孔的直径；

滚轴套，包括连接套部和滚轴套端头，所述连接套部的外径小于所述滚轮体通孔的直径，所述滚轴套端头的直径大于所述滚轮体通孔的直径；

所述连接部和所述连接套部均设置于所述滚轮体通孔内，所述连接部插接于所述连接套部内，二者固定连接，所述滚轴端头和所述滚轴套端头分别卡接于所述滚轮体通孔的两侧。

可选地，所述连接部包括螺纹连接部，所述连接套部包括螺纹连接套部，所述螺纹连接部位于所述螺纹连接套部内，二者螺纹连接。

可选地，所述半滚轮体和所述滚轮连接部之间设置有垫片。

可选地，所述半滚轮体的中心开设有沿其轴线延伸的滚轮体通孔，所述滚轮体通孔的端部为垫片孔，所述垫片设置于所述垫片孔。

可选地，所述轮圈还包括：

连接圆盘，适于连接动力装置；

轮圈支撑部，适于为所述轮圈提供径向支撑力，所述轮圈支撑部与所述连接圆盘的外侧边缘固定连接，且沿所述连接圆盘的周向设置，所述轮圈支撑部的延伸面与所述连接圆盘的延伸面相交；

滚轮连接部，适于连接所述麦克纳姆轮的滚轮，与所述轮圈支撑部固定连接，所述滚轮连接部和所述连接圆盘分别位于所述轮圈支撑部延伸面的两侧，所述滚轮连接部的延伸面与所述轮圈支撑部的延伸面相交。

可选地，还包括：轮毂座，设置于所述轮圈的凹槽内，径向支撑所述轮圈，所述轮毂座与所述轮圈连接。

为解决上述问题，本实用新型还提供一种移动设备，包括如上述任一项所述的麦克纳姆轮和底盘，所述麦克纳姆轮安装于所述底盘。

与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下优点：

本实用新型实施例所提供的移动设备和麦克纳姆轮，包括：滚轮，包括两个结构相同的半滚轮体；轮圈，包括滚轮连接部，两所述半滚轮体分别可旋转连接于所述滚轮连接部的两侧，且以所述滚轮连接部的延伸面为对称面，两所述半滚轮体的轴线重合，且大直径端面之间的距离小于小直径端面之间的距离；所述轮圈位于所述滚轮的最外端点所在切面之间，所述切面垂直于所述轮圈轴线。本实用新型实施例所提供的麦克纳姆轮，轮圈连接件上设置的半滚轮体，轮圈全部位于半滚轮体最外端点所在的垂直于麦克纳姆轮轴线的切面之间，从而无论在平坦的路上面，还是不平的路面上，半滚轮体都能够与地面接触，而不会出现，轮圈与地面接触，滚轮与地面不接触的情况，从而改善了麦克纳姆轮与地面的接触情况，降低了对于路面平整度的要求，拓展了适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是现有技术中一种麦克纳姆轮的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的滚轮的结构爆炸示意图；

图4是本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的轮圈的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例一种滚轮的滚轴的结构示意图；

图6是本实用新型实施例一种滚轮的滚轴套的剖视图；

图7是本实用新型实施例一种滚轮的滚轮体的剖视图；

图8是本实用新型实施例另一种麦克纳姆轮的立体结构示意图；

图9是本实用新型实施例一种移动设备的结构示意图。

其中：20-轮圈；21-滚轮连接部；23-连接圆盘；25-轮圈支撑部；30-轮毂座；60-滚轮；61-滚轴；611-连接部；6111-螺纹连接部；6112-支撑连接部；612-止挡滚轴端头；62-滚轮体；621-半滚轮体；622-滚轮体通孔；6221-垫片孔；63-垫片；64-滚轴套；641-连接套部；6411-螺纹连接套部；6412-支撑连接套部；642-止挡滚轴套端头；200-麦克纳姆轮；300-底盘。

具体实施方式

如前所述，麦克纳姆轮200遇到路面不平整时，麦克纳姆轮200的轮圈20仍然容易出现与路面凸起的地方接触，造成滚轮60与地面接触不良的情况，为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种麦克纳姆轮200。

具体请参考图2-图4，图2是本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的结构示意图，图3是本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的滚轮的结构爆炸示意图；图4为本实用新型实施例一种麦克纳姆轮的轮圈的立体结构示意图。

本实用新型实施例所提供的麦克纳姆轮200，包括：滚轮60，包括两个结构相同的半滚轮体621；轮圈20，包括滚轮连接部21，两半滚轮体621分别可旋转连接于滚轮连接部21的两侧，且以滚轮连接部21的延伸面为对称面，两半滚轮体621的轴线重合，且大直径端面之间的距离小于小直径端面之间的距离；轮圈20位于半滚轮体621的最外端点所在切面之间，切面垂直于轮圈20轴线。

本文所述的外是指与麦克纳姆轮轴向中心面之间的距离越远则越处于外面；本文所述的半滚轮体621的最外端点是指距离麦克纳姆轮的轴向中心面最远的点，本文所述的最外端点所在的切面是指距离麦克纳姆轮的轴向中心面最远的点所在的平面中，垂直于轮圈中心的平面。

不论半滚轮体621的轴线与轮圈20的轴线夹角为45°(近似45°)还是90°，甚至其他可能会存在的布置方式，轮圈20均位于切面之间。

在一具体实施例中，本实用新型所提供的麦克纳姆轮的轮圈20可以为任何一种能够实现麦克纳姆轮200的滚轮60安装的结构。

另外，根据承重需要，在较小的承重情况下，本实用新型实施例所提供的麦克纳姆轮200，仅包含滚轮60和轮圈20；在另一实施例中，本实用新型所提供的麦克纳姆轮还包括轮毂座30，为轮圈20提供支撑力。

如图中所示，本实用新型实施例所提供的麦克纳姆轮200，轮圈20的滚轮连接部21上设置的半滚轮体621，轮圈20全部位于半滚轮体621最外端点所在的垂直于麦克纳姆轮轴线的切面之间，从而无论在平坦的路上面，还是不平的路面上，半滚轮体621都能够与地面接触，而不会出现，轮圈20与地面接触，滚轮60与地面不接触的情况，从而改善了麦克纳姆轮与地面的接触情况，降低了对于路面平整度的要求，拓展了适用范围。

当然，为了在降低麦克纳姆轮200对地面要求的基础上减小麦克纳姆轮200的轴向尺寸，可以使至少一个切面与轮圈20的端面重合，如果采用具有本实用新型前述结构的轮圈20，则切面与连接圆盘23所在的平面重合。

由于滚轮60的数量越多，麦克纳姆轮的运行越稳定，但滚轮60的数量越多，相同大小的轮圈20上所设置的滚轮60尺寸就会减小，承重力下降，因此，可以在保证承重力的前提下，尽量多的设置滚轮数量，滚轮60的数量可以为8个-20个，具体可以根据不同的承重要求，选择10个或者15个等等。

请参考图3，为保证半滚轮体621与滚轮连接部21的连接，滚轮60还包括连接组件，以实现滚轮体62与轮圈20的连接，在一具体实施例中，连接组件可以为普通的螺母和螺栓，在另一实施例中，如图3所示，连接组件可以包括：滚轴61，包括连接部611和止挡滚轴端头612，连接部611的直径小于滚轮60的滚轮体通孔622的直径；滚轴套64，包括连接套部641和止挡滚轴套端头642，连接套部641的外径小于滚轮体通孔622的直径；连接部611和连接套部641均设置于滚轮体通孔622内，连接部611插接于连接套部641内，止挡滚轴端头612和止挡滚轴套端头624分别卡接于滚轮体通孔622的两侧。

滚轴61和滚轴套64的配合，不仅可以实现滚轮60与麦克纳姆轮的轮圈20的连接，且保证滚轮体62相对于滚轴61和滚轴套64的旋转运动，还可以根据连接牢固性的需要确定连接部611和连接套部641的长度，进而确定连接部分的面积，保证连接的牢固性，并且连接部611和连接套部641的长度的可选择范围较大，较大范围的增大重合部分的尺寸，满足对于连接牢固性的要求；同时，滚轴61和滚轴套64的连接位于滚轮体通孔622的内部，不仅美观，且滚轮60的所受到的作用力距离连接部位的距离较小，相同作用力的情况下，连接部位所承受的力矩也会较小，从而也可以改善滚轴61和滚轴套64的受力情况。

在本实用新型实施例所提供的麦克纳姆轮200，滚轴61的连接部611包括螺纹连接部6111，连接套部641包括螺纹连接套部6411，螺纹连接部6111位于螺纹连接套部6411内，二者螺纹连接，螺纹连接的方式，使得连接部611和连接套部641的连接非常简单；也可以采用其他结构方式，比如粘接、卡接或者过盈配合等方式实现连接。

在另一具体实施例中，连接部611还包括支撑连接部6112，螺纹连接部6111位于连接部的端部，支撑连接部6112位于螺纹连接部6111和止挡滚轴端头612之间，两端分别直接或间接地与螺纹连接部6111和止挡滚轴端头612连接；与连接部611匹配，连接套部641还包括支撑连接套部6412，支撑连接套部6412位于连接套部641的端部，螺纹连接套部6411位于支撑连接套部6412和止挡滚轴套端头642之间，两端分别直接或间接地与支撑连接套部6412和止挡滚轴套端头642连接；螺纹连接部6111位于螺纹连接套部6411内，二者螺纹连接；支撑连接部6112套装于支撑连接套部6412内。

请参考图3和图7，由于半滚轮体621会绕着连接组件相对于轮圈20的滚轮连接部21转动，这就会产生振动和摩擦，为此，本实用新型实施例所提供的麦克纳姆轮在半滚轮体621和滚轮连接部21之间设置有垫片63，以减小二者之间的摩擦和振动。

当然，为保证垫片63安装的方便性，可以在滚轮体通孔622的端部设置垫片孔6221(示于图7中)，将垫片63设置于垫片孔6221内。

在一种具体实施例中，请参考图4，本实用新型所提供的麦克纳姆轮的轮圈20具体包括：连接圆盘23，适于连接动力装置；轮圈支撑部轮圈支撑部25，适于为轮圈20提供径向支撑力，轮圈支撑部25与连接圆盘23的外侧边缘固定连接，且沿连接圆盘23的周向设置，轮圈支撑部25的延伸面与连接圆盘23的延伸面相交；滚轮连接部21，适于连接麦克纳姆轮的滚轮60，与轮圈支撑部25固定连接，滚轮连接部21和连接圆盘23分别位于轮圈支撑部25延伸面的两侧，滚轮连接部21的延伸面与轮圈支撑部25的延伸面相交。

轮圈支撑部25的延伸面与连接圆盘23的延伸面相交是指轮圈支撑部25的延伸面与连接圆盘23的延伸面之间的夹角不是0度或者180度，而是二者之间具有0度-180度之间的夹角，即延伸面不重合；同理，滚轮连接部21与轮圈支撑部25的延伸面相交，是指滚轮连接部21与轮圈支撑部25的延伸面之间的夹角不是0度或者180度，而是二者之间具有0度-180度之间的夹角，即延伸面不重合。

另外，滚轮连接部21用于连接麦克纳姆轮200，因此其设置方式需要满足麦克纳姆轮200对于连接后滚轮60的要求，在一种具体实施方式中，设定滚轮连接部21与轮圈支撑部25的相交线与连接圆盘23的延伸面的夹角为45度，以简化滚轮60的安装。

这样，轮圈20一侧连接了动力装置，为麦克纳姆轮的转动提供动力，另一侧连接滚轮60，通过滚轮60的旋转实现麦克纳姆轮200的旋转，同时中间部位包含为轮圈20提供径向支撑力的轮圈支撑部25，并且通过连接圆盘23、轮圈支撑部25以及滚轮连接部21的相对位置的设定，通过简单的结构，实现滚轮60的安装需要，也简化了制造加工过程，降低加工成本，同时所述滚轮连接部21和连接圆盘23分别位于轮圈支撑部25延伸面的两侧，使得轮圈支撑部25可以提供一定的弹性力。

如图8所示，图8是本实用新型实施例所提供的另一种麦克纳姆轮的立体结构示意图。

在另一种具体实施方式中，本实用新型所提供的麦克纳姆轮还包括轮毂座30，设置于轮圈20的凹槽内，径向支撑轮圈20，轮毂座30与轮圈20连接。

轮毂座30可以为轮圈提供径向支撑力，从而当滚轮60受力并将作用力传输至轮圈20时，轮圈20发生很小的变形就与轮毂座30接触，从而将力传递给接触支撑的轮毂座30，这个时候轮圈20仅仅承受很小的作用力，从而大大提高了轮圈20以及麦克纳姆轮200的承重能力。

本实用新型实施例还提供一种移动设备，如图9所示，包括如上所述的麦克纳姆轮200和底盘300，麦克纳姆轮200安装于底盘300，本实用新型实施例所提供的移动设备，所使用的麦克纳姆轮的轮圈20全部位于半滚轮体621最外端点所在的垂直于麦克纳姆轮轴线的切面之间，从而无论在平坦的路上面，还是不平的路面上，半滚轮体621都能够与地面接触，而不会出现，轮圈20与地面接触，滚轮60与地面不接触的情况，从而改善了麦克纳姆轮与地面的接触情况，降低了对于路面平整度的要求，拓展了适用范围。

虽然本实用新型实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。