麦克纳姆轮车的控制方法和麦克纳姆轮车.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115503392A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202211295328.1(22)申请日2022.10.21(71)申请人西安昱辉千星航空科技有限公司地址710065陕西省西安市雁塔区太白南路71号悦熙广场3幢10929室(72)发明人王山(51)Int.Cl.B60B19/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称麦克纳姆轮车的控制方法和麦克纳姆轮车(57)摘要一种共轴麦克纳姆轮车的控制方法和一种基于环形麦克纳姆轮的共轴车辆及其行进方法。所述的麦克纳姆轮车包括不少一个包含一正一反两个共轴麦克纳姆轮的轮组，所述的麦克纳姆轮的轮辋是环形，且没有轮毂和轮辐，其轮辋通过轴承和同一个框架连接并围绕同一个轴转动。当所述的麦克纳姆轮车包含多个麦克纳姆轮组时，各轮组的框架相连接，各轮组的麦克纳姆轮围绕同一个轴转动，所述的轴在连续的直线、曲线或折线上。本发明具有抗侧翻倾覆的特点，还具有结构简洁、灵活机动性高的特点。CN115503392ACN115503392A权利要求书1/2页1.麦克纳姆轮车的一种控制方法，其特征在于，所述方法包括：a.当一正一反两个麦克纳姆轮等速逆向旋转时，所述一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组前进或后退，当一正一反两个麦克纳姆轮切换方向等速逆向旋转时，所述一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组切换前进或后退的方向；b.当一正一反两个麦克纳姆轮等速同向旋转时，所述一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组向左或向右平移，当一正一反两个麦克纳姆轮切换方向等速同向旋转时，所述一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组切换方向向左或向右平移；c.当一正一反两个麦克纳姆轮一只旋转时另一只停止或减速时，所述一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组向左或向右旋转，当上述操作在一正一反两个麦克纳姆轮之间切换时，所述一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组的旋转方向也进行切换；d.当对上述a、b、c控制方法进行组合时，一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组可以实现上述动作的组合；e.当多个的一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组同轴串列时，协调控制各轮组的前、后、左、右平移，即可实现控制多轮组串列的前进、后退、左、右平移、左、右转向以及上述动作的组合，比如在前进的同时左转向或左平移；f.当多个的一正一反两个麦克纳姆轮组成的共轴轮组同轴串列时，并且各轮组在轴线上的连接是铰接时，协调控制各轮组的前、后、左、右平移，即可实现控制多轮组串列的前进、后退、左、右平移、左、右转向以及上述动作的组合，比如在前进的同时左转向或左平移，还可以实现所述的轮组串列以蛇行方式行进。2.一种麦克纳姆轮车，包括不少一个麦克纳姆轮组，所述的麦克纳姆轮组包括一正一反两个麦克纳姆轮，所述的一正一反是指两个麦克纳姆轮的辊子的安装角度是一正一负的，其特征在于：所述的一正一反两个麦克纳姆轮的轮辋是环形的，所述的一正一反两个麦克纳姆轮没有轮毂和轮辐，所述的一正一反两个麦克纳姆轮的轮辋通过轴承和框架连接并围绕同一个轴转动，所述的框架上安装有动力系统和操控系统，所述的动力系统和操控系统通过驱动轮辋为所述的麦克纳姆轮组提供动力和操控。3.根据权利要求2所述的麦克纳姆轮车，其特征在于：当所述的麦克纳姆轮车包含多个所述轮组时，各轮组的框架相连接，各轮组的麦克纳姆轮围绕同一个轴转动，所述的轴在连续的直线段、曲线段或折线段上。4.根据权利要求2所述的麦克纳姆轮车，其特征在于：所述的动力系统包括电动机、内燃机和气动发动机。5.根据权利要求2、3、4所述的麦克纳姆轮车，具有一种行进方法，其特征在于，所述方法包括：S1.当所述麦克纳姆轮车的前进方向为纵向上坡且横向坡度为零或小于一定值时，所述麦克纳姆轮车以方法a的运动方式爬坡行进，并且可以通过伸出尾部支撑杆或轴向增加同轴轮组以提高稳定性的方式来提高所述车辆的爬坡性能；S2.当所述麦克纳姆轮车的前进方向为纵向下坡且横向坡度为零或小于一定值时，所述麦克纳姆轮车以控制方法a的运动方式下坡行进，或者调整车辆方向使麦克纳姆轮的转轴方向与车辆行进方向垂直，以控制方法b的运动方式实现更快速下坡行进；S3.当所述麦克纳姆轮车前进方向的纵坡度为零或小于一定值而横向坡度大于一定值2CN115503392A权利要求书2/2页时，所述麦克纳姆轮车调整车辆方向使麦克纳姆轮的转轴方向与车辆行进方向垂直，以控制方法b的运动方式行进；S4.当所述麦克纳姆轮车前进方向的纵坡度大于一定值且横向坡度也大于一定值时，所述麦克纳姆轮车调整车辆方向使麦克纳姆轮的转轴方向与场地坡度方向平行或接近，以控制方法d、e或f的运动方式向规定的方向行进。3CN115503392A说明书1/4页麦克纳姆轮车的控制