一种智能麦克纳姆轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109080375A(43)申请公布日2018.12.25(21)申请号201811038875.5(22)申请日2018.09.06(71)申请人孙伟平地址238000安徽省巢湖市居巢区人民路201号(72)发明人孙伟平(51)Int.Cl.B60B19/12(2006.01)B60K7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种智能麦克纳姆轮(57)摘要本发明属于车轮领域，具体涉及一种智能麦克纳姆轮，其包括数据采集部、结构调节部和控制部，数据采集部收集信息并传输给控制部，控制部根据所接收到的信息控制结构调节部调节轮上的辊子组件的结构，以提高麦克纳姆轮的负载能力，提高整体行驶的稳定性。CN109080375ACN109080375A权利要求书1/1页1.一种智能麦克纳姆轮，其特征在于，其可以根据行驶状态调节轮上的辊子组件的结构，以提高麦克纳姆轮的负载能力，提高整体行驶的稳定性。2.一种智能麦克纳姆轮，其包括数据采集部、结构调节部和控制部，其特征在于，所述数据采集部包括：角度传感器，其安装于麦克纳姆轮内部，用于检测辊子与轮轴之间的角度；数据收集器，其用于读取车辆控制器中规划路径的信息；结构调节部包括：辊子接头，其安装于轮毂外侧，用于连接辊子和旋转轴；旋转轴，其安装于辊子接头和轮毂之间且可自由转动，旋转轴上带有齿轮，用于调节辊子接头与轮轴之间的角度；旋转盘，其安装于麦克纳姆轮远离车辆的一侧，旋转盘的外圈带有齿轮，与旋转轴上的齿轮相啮合，通过齿轮的转动带动旋转轴旋转，从而调节辊子接头与轮轴之间的角度；电机，其用于驱动旋转盘旋转；控制部被配置为：根据所述规划路径的信息判断车辆当前行驶段和下一行驶段是直行状态还是非直行状态；当车辆下一段规划路径为直行时，若当前行驶段车辆为直行时，则结构调节部不作调整；若当前行驶段车辆为非直行时，则控制部在车辆即将转换为直行状态时，在距离行驶状态切换点前的第一距离处提前控制结构调节部调整到直行模式，也即电机驱动旋转盘旋转，带动旋转轴旋转，使辊子与轮轴之间的角度调节为0度，此时麦克纳姆轮只有前进或后退方向的力，其它方向的分力由于辊子与轮轴之间的角度为0度而消失，提高了麦克纳姆轮直行时的稳定性和运行效率；当车辆下一段规划路径为非直行时，若当前行驶段车辆为非直行时，则结构调节部不作调整；若当前行驶段车辆为直行时，则控制部在车辆即将转换为非直行状态时，在距离行驶状态切换点前的第一距离处提前控制结构调节部调整到非直行模式，也即电机驱动旋转盘旋转，带动旋转轴旋转，直到辊子与轮轴之间的角度为45度，此时麦克纳姆轮可实现全方位移动，从而满足各种复杂工作环境的需求；其中，所述行驶状态切换点是指车辆由直行状态切换为非直行状态时所在的位置，或由非直行状态切换为直行状态时所在的位置。2CN109080375A说明书1/3页一种智能麦克纳姆轮技术领域[0001]本发明属于车轮领域，特别涉及一种智能麦克纳姆轮。背景技术[0002]麦克纳姆轮(MecanumWheel)是一种全方位移动车轮，该轮的特点是在传统车轮的基础上，在轮缘上再沿与轴线成45°方向安装若干可以自由旋转的小辊子，这样在车轮滚动时，小辊子就会产生侧向运动。通过麦克纳姆轮的组合使用和控制，可以使车体产生运动平面内的任意方向移动和转动。发明内容[0003]本发明提供了一种结构动态可调的麦克纳姆轮，其可以根据行驶状态调节轮上的辊子组件的结构，以提高麦克纳姆轮的负载能力，提高整体行驶的稳定性。[0004]一种智能麦克纳姆轮，其包括数据采集部、结构调节部和控制部，其中，[0005]所述数据采集部包括：[0006]角度传感器，其安装于麦克纳姆轮内部，用于检测辊子与轮轴之间的角度；[0007]数据收集器，其用于读取车辆控制器中规划路径的信息；[0008]结构调节部包括：[0009]辊子接头，其安装于轮毂外侧，用于连接辊子和旋转轴；[0010]旋转轴，其安装于辊子接头和轮毂之间且可自由转动，旋转轴上带有齿轮，用于调节辊子接头与轮轴之间的角度；[0011]旋转盘，其安装于麦克纳姆轮远离车辆的一侧，旋转盘的外圈带有齿轮，与旋转轴上的齿轮相啮合，通过齿轮的转动带动旋转轴旋转，从而调节辊子接头与轮轴之间的角度；[0012]电机，其用于驱动旋转盘旋转；[0013]控制部被配置为：[0014]根据所述规划路径的信息判断车辆当前行驶段和下一行驶段是直行状态还是非直行状态；[0015]当车辆下一段规划路径为直行时，若当前行驶段车辆为直行时，则结构调节部不作调整；若当前行驶段车辆为非直行时，则控制部在车辆即将转换为直行状态时，在距离行驶状态切换点前的第一距离处提前控制结构调节部调整到直行模式