本實用新型涉及一種麥克納姆輪結(jié)構(gòu),具體講是一種半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
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麥克納姆輪作為構(gòu)成全方位移動平臺的一種重要實現(xiàn)方式,其通過自身結(jié)構(gòu)的特殊性,在其主動輪上裝有多個與軸向成一定角度的從動輪,使其在運動過程中,輪子能夠獲得斜向的摩擦力,通過多個麥克納姆輪的組合,能夠?qū)崿F(xiàn)移動平臺的全向移動,包括以任意角度進(jìn)行平移以及繞任意點進(jìn)行旋轉(zhuǎn),該特性使其具有很強的機動性,尤其在狹小的空間中能夠完成復(fù)雜動作。
在通常的麥克納姆輪結(jié)構(gòu)中,從動輪安裝在麥克納姆輪的輪轂的外圍,輪轂其余部分為兩側(cè)輪轂的支撐結(jié)構(gòu),中心處為麥克納姆輪與傳動結(jié)構(gòu)的連接處,實際應(yīng)用中,除去從動輪的安裝空間,剩余空間僅用于兩側(cè)輪轂的支撐結(jié)構(gòu),屬于空間的浪費。當(dāng)移動平臺向小型化設(shè)計時,當(dāng)空間有限時,需最大程度上利用麥克納姆輪的可用空間。另外麥克納姆輪的傳動結(jié)構(gòu)通常采用同步帶輪傳動,存在著精度與剛度不足的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型要解決的技術(shù)問題是,提供一種能充分利用輪轂的內(nèi)部空間,能夠提高傳動精度和剛度的半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)。
本實用新型的技術(shù)解決方案是,提供一種半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu),包括輪轂、電機以及安裝在輪轂上的從動輪,其中,還包括支撐筒,輪轂套在支撐筒上,輪轂與支撐筒之間設(shè)有第一軸承和第二軸承,輪轂上連接有第一軸承蓋板和第二軸承蓋板,第一軸承蓋板套在支撐筒上,第一軸承蓋板用于固定第一軸承的外圈,第二軸承蓋板用于固定第二軸承的外圈,支撐筒上設(shè)有臺階,第一軸承的內(nèi)圈擋在臺階上,支撐筒上連接有電機蓋板,電機蓋板壓在第二軸承的內(nèi)圈的外側(cè),支撐筒內(nèi)腔里設(shè)有減速器,電機安裝在減速器上,電機的電機軸與減速器的輸入軸連接,減速器的輸出軸上連接有抱箍,抱箍與第二軸承蓋板連接。
本實用新型所述的半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu),其中,支撐筒上連接有支架,位于輪轂前后兩邊的支架上均設(shè)有一個用于與移動平臺連接的懸掛結(jié)構(gòu),懸掛結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)桿、彈簧以及用于與移動平臺連接的機架固定座,導(dǎo)桿的下端與支架連接,導(dǎo)桿的上端旋有調(diào)節(jié)螺母,機架固定座上設(shè)有直線軸承,直線軸承套在導(dǎo)桿上,彈簧套在導(dǎo)桿上且兩端頂在支架與機架固定座之間。
本實用新型所述的半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu),其中,第一軸承和第二軸承均為角接觸球軸承。
采用以上結(jié)構(gòu)后,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點:由于輪轂套在支撐筒上,支撐筒內(nèi)腔里設(shè)有減速器,電機安裝在減速器上,也就是說減速器位于輪轂的內(nèi)部,而電機至少一部分位于輪轂的內(nèi)部,因此,有效的利用了輪轂的內(nèi)部空間,實現(xiàn)了軸向安裝長度的縮減,可以使移動平臺的尺寸設(shè)計的更加緊湊;工作時,電機的轉(zhuǎn)動通過減速器的減速后,帶動抱箍轉(zhuǎn)動,抱箍的轉(zhuǎn)動帶動第二軸承蓋板、輪轂、第一軸承蓋板和輪轂上的從動輪一起繞支撐筒旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)電機的驅(qū)動工作,整個電機的驅(qū)動過程是采用減速器直接帶動輪轂的轉(zhuǎn)動,未采用同步帶輪傳動,提高了傳動的精度和剛度。
當(dāng)四組本實用新型對稱安裝在移動平臺上后,由于懸掛結(jié)構(gòu),四個輪轂上的從動輪在地面不平整時也能夠同時著地,能夠確保正確的運動合成。
第一軸承和第二軸承均為角接觸球軸承的作用是,其組合不但能夠承受徑向力,還能承受兩個方向的軸向力。
附圖說明:
圖1是本實用新型半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中“A-A”的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖2中“B-B”的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是四組本實用新型半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)安裝在移動平臺上時的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式:
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明:
如圖1至圖5所示,本實用新型半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)包括輪轂5、電機1、支撐筒2以及安裝在輪轂5上的從動輪6,輪轂5套在支撐筒2上,輪轂5與支撐筒2之間設(shè)有第一軸承12和第二軸承7,輪轂5上通過螺釘連接有第一軸承蓋板13和第二軸承蓋板8,第一軸承蓋板13套在支撐筒2上,第一軸承蓋板13用于固定第一軸承12的外圈,第二軸承蓋板8用于固定第二軸承7的外圈,支撐筒2上設(shè)有臺階4,第一軸承12的內(nèi)圈擋在臺階4上,支撐筒2上通過螺釘連接有電機蓋板11,電機蓋板11壓在第二軸承7的內(nèi)圈的外側(cè),支撐筒2內(nèi)腔里設(shè)有減速器9,電機1安裝在減速器9上,電機1的電機軸與減速器9的輸入軸連接,減速器9的輸出軸上連接有抱箍10,抱箍10通過螺釘鎖緊在減速器9的輸出軸上,抱箍10通過螺釘與第二軸承蓋板8連接,支撐筒2上通過螺釘連接有支架3,位于輪轂5前后兩邊的支架3上均設(shè)有一個用于與移動平臺101連接的懸掛結(jié)構(gòu),該懸掛結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)桿17、彈簧16以及用于與移動平臺101連接的機架固定座15,導(dǎo)桿17的下端與支架3連接,導(dǎo)桿17的上端旋有調(diào)節(jié)螺母14,機架固定座15上設(shè)有直線軸承18,直線軸承18套在導(dǎo)桿17上,彈簧16套在導(dǎo)桿17上且兩端頂在支架3與機架固定座15之間,通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母14可以調(diào)節(jié)彈簧16的預(yù)緊力,第一軸承12和第二軸承7均為角接觸球軸承,其組合不但能夠承受徑向力,還能承受兩個方向的軸向力,減速器9為市售產(chǎn)品,故其具體結(jié)構(gòu)不再贅述。
本實用新型半嵌入式麥克納姆輪結(jié)構(gòu)的工作原理是:電機1的轉(zhuǎn)動通過減速器9的減速后,帶動抱箍10轉(zhuǎn)動,抱箍10的轉(zhuǎn)動帶動第二軸承蓋板8、輪轂5、第一軸承蓋板13和輪轂5上的從動輪6一起繞支撐筒2旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)電機1的驅(qū)動工作,如圖5所示,四組本實用新型對稱安裝在移動平臺101上,由于懸掛結(jié)構(gòu),四個輪轂5上的從動輪6在地面不平整時也能夠同時著地,能夠確保正確的運動合成。
以上所述的具體實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述,并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。