本發(fā)明涉及一種麥克納姆輪運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置領(lǐng)域，具體一種基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，涉及一種使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪運(yùn)動(dòng)的全方位移動(dòng)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

基于麥克納姆輪的移動(dòng)平臺(tái)可以借助麥克納姆輪的運(yùn)動(dòng)特性實(shí)現(xiàn)原地旋轉(zhuǎn)、橫移、斜移、零拐彎半徑的全方位運(yùn)動(dòng)，在自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。但是，由于通道狹小、空間有限，對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的尺寸有了較多的限制，尤其在平臺(tái)的軸間距較小時(shí)。目前電機(jī)驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械部分主要有包括電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、麥克納姆輪。機(jī)械部分的運(yùn)動(dòng)傳遞方式?jīng)Q定了軸間距的大小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)背景技術(shù)中提及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)存在的軸間距大的技術(shù)缺陷。

本發(fā)明提出一種提供一種用于麥克納姆輪全方位移動(dòng)平臺(tái)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，盡量縮短全方位移動(dòng)平臺(tái)橫向軸間距，使麥克納姆輪全方位移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用于通道空間狹窄的環(huán)境中。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，包括電機(jī)軸，設(shè)置在電機(jī)軸上的電機(jī)定子和套裝在電機(jī)定子上且與電機(jī)定子相配合運(yùn)動(dòng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)設(shè)置在兩側(cè)端面上的端蓋轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在電機(jī)軸上；

電機(jī)轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)固定連接的輪轂，在兩個(gè)輪轂的外圓周端面上分別設(shè)置有沿經(jīng)向內(nèi)凹的至少三個(gè)用于安裝麥克納姆輪的輪槽，兩個(gè)輪轂上的輪槽錯(cuò)位排布；位于輪槽內(nèi)的麥克納姆輪的輪軸軸線與輪轂的軸線相互垂直；在兩個(gè)輪轂的中心軸線處均設(shè)置有同軸的輪轂中心孔，在兩個(gè)輪轂的輪轂中心孔的孔壁上均嵌入一圈磁片；

電機(jī)定子上纏繞電樞繞組，電樞繞組的接線端從電機(jī)軸中穿出。

本發(fā)明中的基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在使用時(shí)電機(jī)軸與與全方位移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)支架直接相連接。

對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，輪轂上的輪槽均布設(shè)置。

對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，麥克納姆輪包括麥克納姆輪輥?zhàn)雍望溈思{姆輪輥?zhàn)虞S，麥克納姆輪輥?zhàn)犹籽b在麥克納姆輪輥?zhàn)虞S上，麥克納姆輪輥?zhàn)釉O(shè)置在輪槽內(nèi)且麥克納姆輪輥?zhàn)虞S通過(guò)夾板卡合在輪轂內(nèi)并通過(guò)螺栓固定在輪轂上。麥克納姆輪輥?zhàn)虞S與輪轂采用夾板和螺栓固定連接，便于損壞的麥克納姆輪輥?zhàn)拥木S修更換。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在麥克納姆輪輥?zhàn)虞S的兩端頭部均設(shè)置有與夾板相配合卡緊的平面。麥克納姆輪輥?zhàn)虞S的兩端頭部的平面設(shè)置更加便于麥克納姆輪輥?zhàn)虞S的安裝定位，還能有效防止軸的圓周運(yùn)動(dòng)。

對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，兩個(gè)端蓋一一對(duì)應(yīng)并通過(guò)螺栓設(shè)置在兩個(gè)輪轂的端面上，端蓋與電機(jī)軸之間通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

本發(fā)明的工作原理：

本麥克納姆輪電機(jī)，包括電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子和電機(jī)軸三部分,其中電機(jī)轉(zhuǎn)子包括輪轂,麥克納姆輪,麥克納姆輪輥?zhàn)雍痛牌?；電機(jī)定子內(nèi)有電樞繞組，通電后，電樞繞組產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)；感應(yīng)磁場(chǎng)與磁片產(chǎn)生洛倫茲力，形成輪轂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將直流電機(jī)的原理與麥克納姆輪設(shè)計(jì)成一體，解決了麥克納姆輪全方位移動(dòng)平臺(tái)軸間距過(guò)大的問(wèn)題，使得移動(dòng)平臺(tái)可適應(yīng)于通道狹窄、空間狹小的環(huán)境中；同時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能量直接作用于麥克納姆輪的運(yùn)動(dòng)，提高了機(jī)械效率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

2、本基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以方便的與全方位移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)架進(jìn)行機(jī)械連接，減少電機(jī)減速器聯(lián)軸器之間連接的空間，縮短了平臺(tái)的軸間距，使全方位移動(dòng)平臺(tái)能在通道狹窄、空間狹小范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)；同時(shí)減少了能量傳遞環(huán)節(jié)，提高機(jī)械效率；降低了驅(qū)動(dòng)裝置與平臺(tái)連接設(shè)計(jì)難度；麥克納姆輪輥?zhàn)虞S末端采用定位平面設(shè)計(jì)更加便于麥克納姆輪輥?zhàn)虞S的安裝定位，還能有效防止軸的圓周運(yùn)動(dòng)；同時(shí)采用夾板固定連接方便麥克納姆輪輥?zhàn)拥母鼡Q。

3、本基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，為麥克納姆輪在全方位移動(dòng)平臺(tái)上的便捷使用提供一種傳動(dòng)方式；且該方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的模型裝配圖。

圖2為本發(fā)明技術(shù)方案的基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的模型裝配爆炸圖。

圖3為本發(fā)明技術(shù)方案的麥克納姆輪模型裝配爆炸圖。

其中，1.輪轂，2.麥克納姆輪，3.麥克納姆輪輥?zhàn)樱?.麥克納姆輪輥?zhàn)虞S，5.電機(jī)定子，6.電機(jī)軸，7.磁片，8.端蓋，9.夾板。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1-圖3和具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本實(shí)施例中基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，包括電機(jī)軸6，設(shè)置在電機(jī)軸上的電機(jī)定子5和套裝在電機(jī)定子上且與電機(jī)定子相配合運(yùn)動(dòng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)設(shè)置在兩側(cè)端面上的端蓋8轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在電機(jī)軸上。

如圖2和3所示，電機(jī)轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)固定連接的輪轂1，在兩個(gè)輪轂的外圓周端面上分別設(shè)置有沿經(jīng)向內(nèi)凹的至少三個(gè)用于安裝麥克納姆輪2的輪槽，輪轂上的輪槽均布設(shè)置；兩個(gè)輪轂上的輪槽錯(cuò)位排布。麥克納姆輪包括麥克納姆輪輥?zhàn)?和麥克納姆輪輥?zhàn)虞S4，麥克納姆輪輥?zhàn)?套裝在麥克納姆輪輥?zhàn)虞S4上，麥克納姆輪輥?zhàn)?設(shè)置在輪槽內(nèi)且麥克納姆輪輥?zhàn)虞S4通過(guò)夾板卡合在輪轂內(nèi)并通過(guò)螺栓固定在輪轂上，在麥克納姆輪輥?zhàn)虞S4的兩端頭部均設(shè)置有與夾板9相配合卡緊的平面；更加便于麥克納姆輪輥?zhàn)虞S的安裝定位，還能有效防止軸的圓周運(yùn)動(dòng)。位于輪槽內(nèi)的麥克納姆輪的輪軸軸線與輪轂的軸線相互垂直；在兩個(gè)輪轂的中心軸線處均設(shè)置有同軸的輪轂中心孔，在兩個(gè)輪轂的輪轂中心孔的孔壁上均嵌入一圈磁片7。本發(fā)明提供的輪轂1、麥克納姆輪2、磁片7組裝成一體為麥克納姆輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分。本發(fā)明提供的電機(jī)定子5，其外側(cè)凹槽內(nèi)纏繞電樞繞組，其內(nèi)側(cè)孔與電機(jī)軸6固定連接；端蓋8與電機(jī)軸6通過(guò)軸承連接；電機(jī)軸6與全方位移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)架固定連接；電機(jī)軸6、電機(jī)定子5和電樞繞組組裝成一體為麥克納姆輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子部分。電機(jī)定子5上纏繞電樞繞組，電樞繞組的接線端從電機(jī)軸6中穿出。兩個(gè)端蓋8一一對(duì)應(yīng)并通過(guò)螺栓設(shè)置在兩個(gè)輪轂1的端面上，端蓋與電機(jī)軸之間通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接，整個(gè)輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)由電機(jī)軸承擔(dān)重量。

本發(fā)明提供的麥克納姆輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪運(yùn)動(dòng)，無(wú)須其他的運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)械裝置；將麥克納姆輪和電機(jī)設(shè)計(jì)成一體式，即麥克納姆輪的輪轂作為電機(jī)轉(zhuǎn)子，麥克納姆輪的固定軸作為電機(jī)定子；這種一體化形式可以大大簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，提高傳動(dòng)效率。

凡本發(fā)明說(shuō)明書中未作特別說(shuō)明的均為現(xiàn)有技術(shù)或者通過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)，應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)背景技術(shù)中提及的電機(jī)驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)存在的軸間距大的技術(shù)缺陷。采取的技術(shù)方案，一種基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，包括電機(jī)軸，設(shè)置在電機(jī)軸上的電機(jī)定子和套裝在電機(jī)定子上且與電機(jī)定子相配合運(yùn)動(dòng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)設(shè)置在兩側(cè)端面上的端蓋轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在電機(jī)軸上。本發(fā)明的有益效果是：本基于麥克納姆輪的輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以方便的與全方位移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)架進(jìn)行機(jī)械連接，減少電機(jī)減速器聯(lián)軸器之間連接的空間，縮短了平臺(tái)的軸間距，使全方位移動(dòng)平臺(tái)能在通道狹窄、空間狹小范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：崔吉;舒平生;段向軍;趙海峰;朱方園;顏瑋;張燕超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.21
技術(shù)公布日：2017.08.11