一種可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及Me c anum輪小車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種可變阻抗的Me c anum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]Mecanum輪(又稱Swedish輪)是瑞士工程師BengtIron提出的特殊輪系，其輪轂圓周邊緣裝配有與中心軸成一定角度并且能繞其自身軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)?，?dāng)輪子在地面上轉(zhuǎn)動時(shí)，棍子與地面作用產(chǎn)生斜向力從而驅(qū)動輪子沿斜向運(yùn)動。Mecanum輪小車具有全向運(yùn)動特性且精度較高，可方便的穿梭于狹窄擁擠空間中，靈活完成各種任務(wù)，相比傳統(tǒng)移動平臺具有明顯優(yōu)勢。但Mecanum輪由于其結(jié)構(gòu)特殊性，輪子需要一致與地面垂直接觸才能保證良好的運(yùn)動性能，現(xiàn)有的Mecanum輪小車設(shè)計(jì)中懸架系統(tǒng)大多采用剛性連接，當(dāng)?shù)孛娌黄綍r(shí)，無法保證車輪全部著地進(jìn)而嚴(yán)重影響車子的運(yùn)動性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)簡單可靠，能改善Mecanum輪與地面接觸狀況。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，包括前橋、后橋、前后橋鉸鏈連接器、左前Mecanum輪、右前Mecanum輪、左后Mecanum輪、右后Mecanum輪、左平行四邊形機(jī)構(gòu)、右平行四邊形機(jī)構(gòu)、左可變阻抗彈性裝置、右可變阻抗彈性裝置、車架、旋轉(zhuǎn)軸；四個(gè)Mecanum輪裝在與其平行的安裝板上，所述前橋通過安裝板與左前Mecanum輪、右前Mecanum輪剛性連接，所述前橋與前后橋鉸鏈連接器剛性連接，所述后橋與前后橋鉸鏈連接器為鉸鏈連接;所述后橋兩側(cè)的矩形端分別通過左平行四邊形機(jī)構(gòu)、右平行四邊形機(jī)構(gòu)連接左后Mecanum輪、右后Mecanum輪，所述左平行四邊形機(jī)構(gòu)通過左可變阻抗彈性裝置連接車架的一端，所述右平行四邊形機(jī)構(gòu)通過右可變阻抗彈性裝置連接車架的另一端，所述旋轉(zhuǎn)軸的上端剛性連接車架，旋轉(zhuǎn)軸的下端旋轉(zhuǎn)連接于后橋上。
[0005]所述后橋包括左后橋、右后橋和矩形殼，所述左后橋和右后橋通過矩形殼連接，左后橋和右后橋相互之間能夠轉(zhuǎn)動并且能夠與旋轉(zhuǎn)軸相互轉(zhuǎn)動，所述矩形殼對左后橋和右后橋進(jìn)行限位。
[0006]所述左可變阻抗彈性裝置、右可變阻抗彈性裝置能夠針對不同載荷自動調(diào)節(jié)伸縮長度和彈性模量，起到懸架的作用，該裝置包括液壓缸、氣壓缸，可調(diào)彈簧。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn):
本機(jī)構(gòu)簡單可靠，不僅能夠解決Mecanum輪小車在不平地面保持輪子同時(shí)著地行進(jìn)的問題，而且能夠保證輪子始終垂直于其所在地面，進(jìn)而保證各輪與地面接觸工況相同，從而保證其運(yùn)動性能。
【附圖說明】
[0008]圖1為可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為如后橋連接不意圖。
[0010]圖3為后橋與車架連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步的說明。
[0012]如圖1和圖2所示，一種可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，包括前橋1、后橋5、前后橋鉸鏈連接器4、左前Mecanum輪2、右前Mecanum輪3、左后Mecanum輪6、右后Mecanum輪7、左平行四邊形機(jī)構(gòu)8、右平行四邊形機(jī)構(gòu)9、左可變阻抗彈性裝置10、右可變阻抗彈性裝置
11、車架12、旋轉(zhuǎn)軸16;四個(gè)Mecanum輪裝在與其平行的安裝板上，所述前橋I通過安裝板與左前Mecanum輪2、右前Mecanum輪3剛性連接，所述前橋I與前后橋鉸鏈連接器4剛性連接，所述后橋5與前后橋鉸鏈連接器4為鉸鏈連接;所述后橋5兩側(cè)的矩形端分別通過左平行四邊形機(jī)構(gòu)8、右平行四邊形機(jī)構(gòu)9連接左后Mecanum輪6、右后Mecanum輪7，所述左平行四邊形機(jī)構(gòu)8通過左可變阻抗彈性裝置10連接車架12的一端，所述右平行四邊形機(jī)構(gòu)9通過右可變阻抗彈性裝置11連接車架12的另一端，所述旋轉(zhuǎn)軸16的上端剛性連接車架12，旋轉(zhuǎn)軸16的下端旋轉(zhuǎn)連接于后橋5上。
[0013]如圖3所示，所述后橋5包括左后橋13、右后橋14和矩形殼15，所述左后橋13和右后橋14通過矩形殼15連接，左后橋13和右后橋14相互之間能夠轉(zhuǎn)動并且能夠與旋轉(zhuǎn)軸16相互轉(zhuǎn)動，所述矩形殼15對左后橋13和右后橋14進(jìn)行限位。
[0014]所述左可變阻抗彈性裝置10、右可變阻抗彈性裝置11能夠針對不同載荷自動調(diào)節(jié)伸縮長度和彈性模量，起到懸架的作用，該裝置包括液壓缸、氣壓缸，可調(diào)彈簧。
[0015]本發(fā)明的原理如下:
當(dāng)車子后橋5所在平面與前橋I所在平面不在同一平面時(shí)，后橋5通過前后橋鉸鏈連接器4相對于前橋I發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使左后橋13和右后橋14可以在一定旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)自適應(yīng)其所在平面，進(jìn)而通過平行四邊形機(jī)構(gòu)使左后Mecanum輪6、右后Mecanum輪7分別垂直于其所在平面，而左可變阻抗彈性裝置10、右可變阻抗彈性裝置11與旋轉(zhuǎn)軸16、左后橋13和右后橋14、車架12組成固定的四邊形機(jī)構(gòu)對車體起到支撐作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括前橋(I)、后橋(5)、前后橋鉸鏈連接器(4)、左前Mecanum輪(2)、右前Mecanum輪(3)、左后Mecanum輪(6)、右后Mecanum輪(7 )、左平行四邊形機(jī)構(gòu)(8 )、右平行四邊形機(jī)構(gòu)(9 )、左可變阻抗彈性裝置(10 )、右可變阻抗彈性裝置(11)、車架(12)、旋轉(zhuǎn)軸(16);四個(gè)Mecanum輪裝在與其平行的安裝板上，所述前橋(I)通過安裝板與左前Mecanum輪(2)、右前Mecanum輪(3)剛性連接，所述前橋(I)與前后橋鉸鏈連接器(4)剛性連接，所述后橋(5)與前后橋鉸鏈連接器(4)為鉸鏈連接；所述后橋(5)兩側(cè)的矩形端分別通過左平行四邊形機(jī)構(gòu)(8)、右平行四邊形機(jī)構(gòu)(9)連接左后Mecanum輪(6)、右后Mecanum輪(7)，所述左平行四邊形機(jī)構(gòu)(8)通過左可變阻抗彈性裝置(10)連接車架(12)的一端，所述右平行四邊形機(jī)構(gòu)(9)通過右可變阻抗彈性裝置(11)連接車架(12)的另一端，所述旋轉(zhuǎn)軸(16)的上端剛性連接車架(12)，旋轉(zhuǎn)軸(16)的下端旋轉(zhuǎn)連接于后橋(5)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述后橋(5)包括左后橋(13)、右后橋(14)和矩形殼(15)，所述左后橋(13)和右后橋(14)通過矩形殼(15)連接，左后橋(13)和右后橋(14)相互之間能夠轉(zhuǎn)動并且能夠與旋轉(zhuǎn)軸(16)相互轉(zhuǎn)動，所述矩形殼(15)對左后橋(13)和右后橋(14)進(jìn)行限位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述左可變阻抗彈性裝置(10)、右可變阻抗彈性裝置(11)能夠針對不同載荷自動調(diào)節(jié)伸縮長度和彈性模量，起到懸架的作用，該裝置包括液壓缸、氣壓缸，可調(diào)彈簧。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可變阻抗的Mecanum輪姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，包括前橋、后橋、前后橋鉸鏈連接器、左前Mecanum輪、右前Mecanum輪、左后Mecanum輪、右后Mecanum輪、左平行四邊形機(jī)構(gòu)、右平行四邊形機(jī)構(gòu)、左可變阻抗彈性裝置、右可變阻抗彈性裝置、車架、旋轉(zhuǎn)軸，可變阻抗彈性裝置可以保證車子能夠適應(yīng)不同的載重。本發(fā)明不僅能夠解決Mecanum車在不平地面保持輪子同時(shí)著地行進(jìn)的問題，而且能夠保證輪子始終垂直于其所在地面，進(jìn)而保證各輪與地面接觸工況相同，從而保證其運(yùn)動性能。
【IPC分類】B60G21/045
【公開號】CN105599559
【申請?zhí)枴緾N201510941649
【發(fā)明人】郭帥, 鮑晟, 金毅, 宋韜
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月16日