本發(fā)明涉及移動(dòng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種輪胎。
背景技術(shù):
輪胎已作為多數(shù)移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件,為平臺(tái)提供較高能效的移動(dòng)。但是,現(xiàn)有的輪胎技術(shù),除麥卡納姆輪,不能夠在硬件上提供平臺(tái)的全方位移動(dòng),僅能夠提供前后運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。對(duì)于全向輪及麥卡納姆輪,其組成復(fù)雜,主要由主動(dòng)的輪轂和輪轂外緣按一定傾斜方向均勻分布的多個(gè)被動(dòng)滾輪組成,且由于組件的眾多導(dǎo)致自身的最小尺寸受到限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種輪胎。該輪胎能全方位移動(dòng),并具有越障能力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種輪胎,該輪胎的胎面包括觸地面和斜面,所述觸地面的兩側(cè)分別設(shè)有向輪胎軸線(xiàn)傾斜的斜面,所述觸地面和斜面上均設(shè)有沿同一方向傾斜的斜紋。
所述斜紋由多個(gè)斜槽和多個(gè)斜塊組成,所述斜槽和斜塊間隔交替設(shè)置。所述斜槽和斜塊相互平行。所述斜槽和斜塊與輪胎軸線(xiàn)之間的夾角為銳角或鈍角。
所述多個(gè)斜槽沿軸向依次首尾相連,所述多個(gè)斜塊沿軸向依次首尾相對(duì)應(yīng)或相連接。所述多個(gè)斜塊沿軸向依次首尾相連接,形成沿軸向延伸的螺紋線(xiàn)。所述螺紋線(xiàn)為單條或多條。
所述觸地面為圓柱面,所述觸地面兩側(cè)的斜面為半橢球面結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:
1.本發(fā)明可廣泛的應(yīng)用于各類(lèi)的移動(dòng)平臺(tái),如各類(lèi)汽車(chē)、玩具及機(jī)器人等以輪子作為驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)。
2.本發(fā)明采用一體化的技術(shù),使輪胎的外表面直接形成沿軸線(xiàn)方向的螺旋線(xiàn),成本與最小尺寸都得到了大幅度降低,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)的全方位移動(dòng),而且通過(guò)橢球體結(jié)構(gòu)還具有一定的越障能力,能夠適應(yīng)崎嶇的山地環(huán)境。
3.本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)輪胎的包絡(luò)形狀,使得該設(shè)計(jì)的輪胎能夠具有越障能力。
4.本發(fā)明螺旋式的輪胎設(shè)計(jì),增大了輪胎與地面的附著力,使得移動(dòng)平臺(tái)能夠在光滑地面上可靠行駛。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明兩個(gè)輪胎產(chǎn)生平移的原理示意圖;
圖3為本發(fā)明的越障原理示意圖。
其中:1為斜槽,2為斜塊,3為輪胎軸線(xiàn),F(xiàn)為推力,F(xiàn)合為合力,M為觸地面,N為斜面,A為地面,B障礙物。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
如圖1所示,本發(fā)明的胎面包括觸地面M和斜面N,所述觸地面M的兩側(cè)分別設(shè)有向輪胎軸線(xiàn)3傾斜的斜面N,所述觸地面M和斜面N上均設(shè)有沿同一方向傾斜的斜紋。
所述斜紋由多個(gè)斜槽1和多個(gè)斜塊2組成,所述斜槽1和斜塊2間隔交替設(shè)置,所述斜槽1和斜塊2相互平行。所述斜槽1和斜塊2與輪胎軸線(xiàn)3之間的夾角為銳角或鈍角。
所述多個(gè)斜槽1沿軸向依次首尾相連,所述多個(gè)斜塊2沿軸向依次首尾相對(duì)應(yīng)或相連接。當(dāng)所述多個(gè)斜塊2沿軸向依次首尾相連接時(shí),形成沿軸向延伸的螺紋線(xiàn),所述螺紋線(xiàn)可為單條或多條。
本實(shí)施例中,所述觸地面M與兩側(cè)的斜面N形成中間為圓柱面,兩端為半橢球面的結(jié)構(gòu),該橢球體的外表面上設(shè)有沿軸線(xiàn)方向延伸的螺旋線(xiàn)。在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),輪胎與地面產(chǎn)生了既不平行也不垂直于輪胎軸線(xiàn)3方向的推力F。
本發(fā)明的工作原理是:
如圖2所示,將帶有本發(fā)明輪胎的兩車(chē)輪平行安裝于平臺(tái)底部(即兩個(gè)車(chē)輪的軸線(xiàn)平行),且兩車(chē)輪輪胎上的螺旋線(xiàn)旋向相反。當(dāng)兩車(chē)輪分別向不同方向旋轉(zhuǎn),使兩車(chē)輪分別產(chǎn)生既不平行也不垂直于輪胎軸線(xiàn)3方向的推力。兩輪的轉(zhuǎn)速相同,曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)相反,產(chǎn)生兩大小相等的推力(F1、F2),且兩推力(F1、F2)的合力F合沿兩推力(F1、F2)的中分角方向(輪胎軸線(xiàn)方向),從而使平臺(tái)左右移動(dòng)。
如圖1、圖3所示,在實(shí)際運(yùn)行中,本發(fā)明的輪胎端部距離平整的地面A有一定距離h,如果障礙物B的尺寸小于或接近h,則車(chē)輪能夠輕松越過(guò)障礙物。當(dāng)遇到障礙物時(shí),車(chē)輪的端部先與障礙物B接觸,然后依靠螺旋爬升越過(guò)障礙物B,從而實(shí)現(xiàn)越障功能。
本發(fā)明一方面能夠作為像普通輪胎一樣提供向前的運(yùn)動(dòng),另一方面,通過(guò)合理的控制和安裝能夠提供朝向于側(cè)向的運(yùn)動(dòng),能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)的全方位移動(dòng)。另外,通過(guò)設(shè)計(jì)輪胎的包絡(luò)形狀,使得該設(shè)計(jì)的輪胎能夠具有越障能力。