[實(shí)用新型]內(nèi)嵌式直齒換向麥克納姆輪

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920235724.9
• 申請(qǐng)日: 2009-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN201472056U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王興松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): B60B19/12
• 分類號(hào): B60B19/12;B62D57/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬車輛工程領(lǐng)域，是一種全方位移動(dòng)車輪，具體的說是一種內(nèi)嵌式直齒換向麥克納姆輪。同時(shí)，也屬于機(jī)器人與自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及全方位平面移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)。

背景技術(shù)

麥克納姆輪(Mecanum?Wheel)是一種全方位移動(dòng)車輪，1973年由瑞士人Bengt?Lion實(shí)用新型，所以也叫Lion輪，而他工作于Mecanum?AB公司。該輪的特點(diǎn)是在傳統(tǒng)車輪的基礎(chǔ)上，在輪緣上再沿與軸線成45°方向安裝若干可以自由旋轉(zhuǎn)的小滾子，這樣在車輪滾動(dòng)時(shí)，小滾子就會(huì)產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動(dòng)。通過麥克納姆輪的組合使用和控制，可以使車體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)的任意方向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。

1975年，Lion獲得美國專利(專利號(hào)3,746,112，直接穩(wěn)定自驅(qū)動(dòng)車，“Directionally?Stable?Self?Propelled?Vehicle”)，1980年美國海軍買得該專利并進(jìn)行軍事應(yīng)用開發(fā)，1996年該專利失效后，美國及世界眾多大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和公司進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)和再實(shí)用新型，應(yīng)用領(lǐng)域涉及全方位移動(dòng)的叉車、搬運(yùn)車、輪椅、彈藥運(yùn)輸車、移動(dòng)機(jī)器人等。

采用全方位移動(dòng)技術(shù)后，可以顯著提高搬運(yùn)效率和靈活性、減小貨物存儲(chǔ)空間20％～30％、尤其對(duì)于狹小空間移動(dòng)物體，具有不可取代的作用。目前，成功的應(yīng)用例子有美國AirTrix公司的Sidewinder全方位移動(dòng)叉車、COBRA全方位移動(dòng)升降機(jī)、MP2全方位搬運(yùn)拖車、全方位彈藥轉(zhuǎn)載機(jī)；卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的全方位機(jī)器人、美國Ominx公司的全方位移動(dòng)輪椅、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)全方位移動(dòng)托架等產(chǎn)品。包括我國在內(nèi)的世界眾多大學(xué)也開展了麥克納姆輪的應(yīng)用和控制研究，但是多集中在移動(dòng)機(jī)器人方面的應(yīng)用研究，形成產(chǎn)品的很少。

目前涉及麥克納姆全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu)的專利有：

1、瑞士Lion的美國專利“直接穩(wěn)定自驅(qū)動(dòng)車”(U.S.Pat.No.3746112，，“Directionally?Stable?Self?Propelled?Vehicle”)，首先實(shí)用新型了麥可納姆輪。

2、美國AirTrix公司的美國專利“低振動(dòng)全方位輪”(U.S.Pat.No.6340065，和6547340，“Low?Vibration?Omni-Directional?Wheel”)，美國專利“低振動(dòng)全方位輪設(shè)計(jì)方法”(U.S.Pat.No.6394203，“Method?for?designing?low-vibrationOmni-Directional?Wheels”)，美國專利“地面搬運(yùn)設(shè)備用全方位自驅(qū)動(dòng)車”(U.S.Pat.No.5701966，“Omni-Directional?self-propelled?vehicle?for?ground?handling?ofequipment”)在Lion的基礎(chǔ)上，針對(duì)載荷作用下，因麥可納姆輪滾子與地面接觸面積變化而導(dǎo)致彈性變形不均勻，引起的車體上下振動(dòng)，實(shí)用新型了低噪聲全方位輪及其設(shè)計(jì)方法，并將該技術(shù)運(yùn)用于地面搬運(yùn)車設(shè)計(jì)。

3、美國專利“全方位武器裝填車”(US?Pat.No.6668950，“Omni-directionalmunitions?handling?vehicle”)，美國專利“飛機(jī)維護(hù)裝置和維護(hù)方法”(US?Pat.No.6477730，“Aircraft?maintenance?apparatus?and?method?of?maintaining?aircraft”)，正在申請(qǐng)的美國專利“先進(jìn)武器裝填者”(US?Pat.App.No.EP20050472003，“Advanced?weapons?loader”)，都是將麥可納姆輪運(yùn)用于各類移動(dòng)搬運(yùn)裝備的實(shí)用新型。

4、國內(nèi)全方位車輪相關(guān)的專利有：

哈工大閻國榮；張海兵的“一種全方位輪”(01209535.4)、上海交大冷春濤；曹其新；王美齡；劉偉豪，的“全方位輪”(200610024277.3)和國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)海丹；劉玉鵬；鄭志強(qiáng)；柳林；季秀才；劉斐的“全向輪”(200520052595.1)，都是對(duì)垂直小滾子全向輪的一種變化，不是麥克納姆輪。

另外，國外有一些關(guān)于麥可納姆輪運(yùn)動(dòng)控制的文章，如：