一种带有避震一体嵌入式麦克纳姆轮的制作方法

文档序号:18761151发布日期:2019-09-24 23:44阅读:355来源:国知局
本实用新型涉及仓库移动设备AGV及仓库自动堆高车等移动车轮控制系统,属于仓库智能化领域。
背景技术
::麦克纳姆轮(MecanumWheel)是一种全方位移动车轮,1973年由瑞士人BengtLion发明,所以也叫Lion轮,而他工作于MecanumAB公司。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滚子,这样在车轮滚动时,小滚子就会产生测向运动。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。1975年,Lion获得美国专利(专利号3,746,112,直接稳定自驱动车,“DirectionallyStableSelfPropelledVehicle”),1980年美国海军买得该专利并进行军事应用开发,1996年该专利失效后,美国及世界众多大学、研究机构和公司进行应用开发和再发明,应用领域涉及全方位移动的叉车、搬运车、轮椅、弹药运输车、移动机器人等。随着中国老龄化快速来临,年轻人向往城市生活,工厂的劳动力不断老年化,年轻的劳动力到工厂的意愿不高,工厂的招工越来越困难,近年来地方政府扶持机器换人的政策不断提升,国家面向工业智能制造2025的政策都离不开工厂制造的升级换代,智能工厂主要包括自动移动机器人、仓库AGV小车、仓库自动堆高车,而这些设备都需要麦克纳姆轮,现在市面上的麦克纳姆轮一般通过联轴器与带减速机的电机相连接,连杆部分基本上是单边固定,这样作用在麦克纳姆轮的作用力就不平衡,容易损坏麦克纳姆轮,控制也复杂,维修也不方便,可拆卸性能差。技术实现要素:本实用新型的目的是克服以上技术的不足,提供一种结构简单紧凑、控制性能良好、安装方便、防水,避震的麦克纳姆轮。本实用新型的目的是这样实现的,所述的带有避震一体嵌入式麦克纳姆轮,包括电机和麦克纳姆轮,电机包括电机外转子和电机定子,其特征在于电机外转子直接嵌入麦克纳姆轮的轮毂中,电机的外转子能带动麦克纳姆轮轮毂运动,光电编码器码盘及光电编码器传感器固定于电机的侧边上用于读取电机旋转信息,左边中心轴的内端、右边中心轴的内端分别与电机定子的左右相应端固定,第一直线轴承、第二直线轴承固定在支撑板上,第一弹簧套在第一导杆外,第一导杆一端固定在左边中心轴上,第一导杆另一端插在第一直线轴承的内孔中并用螺钉将第一导杆限位挡片、第一导杆的另一端锁在第一直线轴承的内孔中,第二弹簧套在第二导杆,第二导杆一端固定在右边中心轴上,第二导杆另一端插在第二直线轴承的内孔中并用螺钉将第二导杆限位挡片、第二导杆的另一端锁在第二直线轴承的内孔中,通过左右两个中心轴达到把电机定子与导杆及支撑板连接在一起。所述麦克纳姆轮包括第一小滚轮、第二小滚轮、第三小滚轮、第四小滚轮、第五小滚轮、第六小滚轮、第七小滚轮、第八小滚轮、第一麦克纳姆轮轮毂和第二麦克纳姆轮轮毂,所述的电机采用DDESM电机,DDESM电机有DDESM电机外转子和DDESM电机定子,所述的第一小滚轮的两端、第二小滚轮的两端、第三小滚轮的两端、第四小滚轮的两端、第五小滚轮的两端、第六小滚轮的两端、第七小滚轮的两端、第八小滚轮的两端分别插在第一麦克纳姆轮轮毂的孔上和第二麦克纳姆轮轮毂的对应的孔上,并用防松螺母将第一小滚轮的两端、第二小滚轮的两端、第三小滚轮的两端、第四小滚轮的两端、第五小滚轮的两端、第六小滚轮的两端、第七小滚轮的两端、第八小滚轮的两端分别固定在第一麦克纳姆轮轮毂的孔上和第二麦克纳姆轮轮毂的对应的孔上,使得第一小滚轮、第二小滚轮、第三小滚轮、第四小滚轮、第五小滚轮、第六小滚轮、第七小滚轮、第八小滚轮能转动;DDESM电机外转子嵌套到第一麦克纳姆轮轮毂内孔上使DDESM电机外转子与第一麦克纳姆轮轮毂固定,光电编码器码盘的轮廓固定在DDESM电机外转子上,DDESM电机定子插在DDESM电机外转子内孔上,光电编码器传感器固定在DDESM电机定子边缘上,第一轴承的外轮靠在第一麦克纳姆轮轮毂内边缘上且固定,第一轴承的内轮的内侧靠在DDESM电机定子的左边缘上且能与DDESM电机定子固定,第一轴承的内轮的外侧与左边中心轴相接触能固定,第二轴承的外轮靠在第二麦克纳姆轮轮毂的外边缘上且能固定,第二轴承的内轮的外侧与右边中心轴相接触且能固定,右边中心轴插在DDESM电机定子的右侧内孔中、左边中心轴插在DDESM电机定子的左侧内孔中而把DDESM电机定子固定住,用螺丝把第二麦克纳姆轮轮毂、光电编码器码盘的轮廓、DDESM电机外转子、第一麦克纳姆轮轮毂锁在一起。第一O型圈嵌在左边中心轴上、第二O型圈嵌在右边中心轴上、第三O型圈嵌在第二麦克纳姆轮轮毂上。光电编码器的通讯线及电机的电源线通过中心轴与电机控制器相连。本实用新型的优点是:DDESM电机直接嵌入麦克纳姆轮的轮毂,光电编码器码盘及光电编码器传感器也固定于DDESM电机的侧边,DDESM电机的外转子直接带动麦克纳姆轮的轮毂运动,通过左右两个中心轴把DDESM电机的定子与导杆及支撑板连接在一起,起着固定作用,光电编码器的通讯线及电机的电源线通过中心轴与电机控制器相连,密闭轴承及O型圈起防水作用,套在导杆的弹簧起着避震及增加地面摩擦力作用。附图说明图1是本实用新型的立体图。图2是本实用新型的主视图。图3是图2的左视图。图4是图2的主剖视图。图4-1是图2的H-H剖视图。图5是第一小滚轮、第二小滚轮、第三小滚轮、第四小滚轮、第五小滚轮、第六小滚轮、第七小滚轮或第八小滚轮的立体图。图6是图5的A-A剖视图。图7是第一麦克纳姆轮轮毂的立体图。图8是第一麦克纳姆轮轮毂的主视图。图9是图8的左视图。图10是图8的B-B剖视图。图11是第二麦克纳姆轮轮毂的立体图。图12是第二麦克纳姆轮轮毂的主视图。图12-1是图12的左视图。图12-2是图12的D-D剖视图。图13是DDESM电机的立体图。图14是DDESM电机的主视图。图15是图14的左视图。图16是图15的C-C剖视图。图17是光电编码器的立体图。图18是光电编码器的主视图。图19是左边中心轴的立体图。图20是左边中心轴的主视图。图21是图20的俯视图。图22是图20的E-E剖视图。图23是右边中心轴的立体图。图24是右边中心轴的主视图。图25是图24的俯视图。图26是图24的F-F剖视图。图27是第一导杆的结构示意图。图28是第二导杆的结构示意图。图29是第一弹簧的结构示意图。图30是第二弹簧的结构示意图。图31是第一直线轴承的结构示意图。图32是第二直线轴承的结构示意图。图33是第一直线轴承或第二直线轴承的结构示意图。图34是第一导杆限位挡片的结构示意图。图35是第二导杆限位挡片的结构示意图。图36是第一O型圈的结构示意图。图37是第二O型圈的结构示意图。图38是第三O型圈的结构示意图。图39是电机控制器的电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述:本实用新型所述的电机可采用DDESM电机,DDESM电机为正弦波无刷直驱外转子电机,可以是市售的无刷直流电机,为现有技术产品。如附图所示,本实用新型所述的一种带有避震一体嵌入式麦克纳姆轮,包括电机和麦克纳姆轮,其特征在于电机包括电机外转子和电机定子,电机外转子直接嵌入麦克纳姆轮的轮毂中,电机的外转子能带动麦克纳姆轮轮毂2-2运动,光电编码器码盘4-1及光电编码器传感器4-2固定于电机的侧边上用于读取电机旋转信息,左边中心轴6-1的内端、右边中心轴6-2的内端分别与电机定子的左右相应端固定,第一直线轴承9-1、第二直线轴承9-2固定在支撑板10-1上,第一弹簧8-1套在第一导杆7-1外,第一导杆7-1一端固定在左边中心轴6-1上,第一导杆7-1另一端插在第一直线轴承9-1的内孔中并用螺钉将第一导杆限位挡片11-1、第一导杆7-1的另一端锁在第一直线轴承9-1的内孔,第二弹簧8-2套在第二导杆7-2,第二导杆7-2一端固定在右边中心轴6-2上,第二导杆7-2另一端插在第二直线轴承9-2的内孔中并用螺钉将第二导杆限位挡片11-2、第二导杆7-2的另一端锁在第二直线轴承9-2的内孔中,达到通过左右两个中心轴把电机定子与导杆及支撑板连接在一起。上述的麦克纳姆轮包括第一小滚轮1-1、第二小滚轮、第三小滚轮、第四小滚轮、第五小滚轮、第六小滚轮、第七小滚轮、第八小滚轮、第一麦克纳姆轮轮毂2-1和第二麦克纳姆轮轮毂2-2,所述的电机优选DDESM电机,DDESM电机为正弦波无刷直驱外转子电机,DDESM电机有DDESM电机外转子3-1和DDESM电机定子3-2,所述的第一小滚轮1-1的两端、第二小滚轮的两端、第三小滚轮的两端、第四小滚轮的两端、第五小滚轮的两端、第六小滚轮的两端、第七小滚轮的两端、第八小滚轮结构均相同,其两端分别插在第一麦克纳姆轮轮毂2-1的孔上和第二麦克纳姆轮轮毂2-2的对应的孔上,并用防松螺母将第一小滚轮1-1的两端、第二小滚轮的两端、第三小滚轮的两端、第四小滚轮的两端、第五小滚轮的两端、第六小滚轮的两端、第七小滚轮的两端、第八小滚轮的两端分别固定在第一麦克纳姆轮轮毂2-1的孔上和第二麦克纳姆轮轮毂2-2的对应的孔上,使得第一小滚轮1-1、第二小滚轮、第三小滚轮、第四小滚轮、第五小滚轮、第六小滚轮、第七小滚轮、第八小滚轮能转动;DDESM电机外转子3-1嵌套到第一麦克纳姆轮轮毂2-1内孔上使DDESM电机外转子3-1与第一麦克纳姆轮轮毂2-1固定,光电编码器码盘4-1的轮廓固定在DDESM电机外转子3-1上,DDESM电机定子3-2插在DDESM电机外转子3-1内孔上,光电编码器传感器4-2固定在DDESM电机定子3-2边缘上,第一轴承5-1的外轮靠在第一麦克纳姆轮轮毂2-1内边缘上且固定,第一轴承5-1的内轮的内侧靠在DDESM电机定子3-2的左边缘上且能与DDESM电机定子3-2固定,第一轴承5-1的内轮的外侧与左边中心轴6-1相接触能固定,第二轴承5-2的外轮靠在第二麦克纳姆轮轮毂2-2的外边缘上且能固定,第二轴承5-2的内轮的外侧与右边中心轴6-2相接触且能固定,右边中心轴6-2插在DDESM电机定子3-2的右侧内孔中、左边中心轴6-1插在DDESM电机定子3-2的左侧内孔中而把DDESM电机定子3-2固定住,用螺丝把第二麦克纳姆轮轮毂2-2、光电编码器码盘4-1的轮廓、DDESM电机外转子3-1、第一麦克纳姆轮轮毂2-1锁在一起。本实用新型还可用第一O型圈12-1嵌在左边中心轴6-1上、第二O型圈12-2嵌在右边中心轴6-2上、第三O型圈12-3嵌在第二麦克纳姆轮轮毂2-2上。O型圈达到密闭轴承,及O型圈还起防水作用。本实用新型的光电编码器传感器4-2的通讯线及电机的电源线还可通过中心轴与电机控制器相连。光电编码器传感器还可把DDESM电机旋转的信息反馈给电机控制器,电机控制器与上位机连接,上位机可通过控制电机控制器控制麦克纳姆轮的运行。本实用新型所述的电机驱动器,可以采用市售产品,如:深圳市新拓光电科技有限公司生产的嵌入式无刷电机驱动器(PSBD-E-33),也可采用本实用新型如下所述的产品,其包含有稳压电源模块、晶振模块、外部存储模块、光电编码器接口、PWM三相桥功率放大电路、DSP嵌入式微控制器模块(如采用型号TMS320F2806X芯片)、带隔离电路的RS232通讯模块、带隔离电路的CAN通讯模块或EtherCAT通讯模块、大功率场效应管驱动电路,所述的晶振模块、带隔离电路的RS232通讯模块、带隔离电路的CAN通讯模块或EtherCAT通讯模块、光电编码器接口、电流检测模块、外部存储模块、PWM三相桥功率放大电路模块分别与DSP嵌入式微控制器模块连接,大功率场效应管驱动电路与PWM三相桥功率放大电路模块连接后控制DDESM电机运动,DDESM电机经光电编码器传感器4-2、光电编码器接口与DSP嵌入式微控制器模块连接;DSP嵌入式微控制器模块通过RS232通讯模块与CAN通讯模块或EtherCAT通讯模块分别与上位机连接。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
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