[實用新型]一種基于PLA-硅膠復合材料的麥克納姆輪

有效

• 申請號: 201921409330.0
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN212313175U
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 張東;盧子寅;張丁山;曾國立;杜潔新;黃敏銳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;博泰機器人技術（佛山順德區）有限公司
• 主分類號: B60B19/12
• 分類號: B60B19/12;B60B27/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本實用新型公開了一種基于PLA?硅膠復合材料的麥克納姆輪，包括：輪轂，包括兩塊同軸設置的PLA輪轂主結構件、連接位于兩塊PLA輪轂主結構件之間的輪轂支撐件、居中固定在一或兩塊所述PLA輪轂主結構件外側的法蘭聯軸器；若干輪體，均勻地傾斜安裝在所述兩塊PLA輪轂主結構件的外周面之間，包括輪體內部結構件、套在輪體內部結構件上共同形成具有麥克納姆論曲線特征的硅膠套管。本實用新型制造工藝簡單、質量輕且載重量大、經濟實用、簡單可靠、制造成本極低。依靠3d打印技術制造出廉價的異形結構件，同時采用硅橡膠與PLA材料配合造出具有麥克納姆論曲線特征的輪體結構，無需開模，極大降低了成本，有利于麥克納姆輪的推廣使用。

技術領域

本實用新型涉及一種麥克納姆輪，尤其涉及一種基于PLA-硅膠復合材料的麥克納姆輪，用于實現機器人底盤的全向移動和工廠的倉庫貨物搬運。

背景技術

隨著世界機器人技術的迅速發展，作為一種機器人底盤常用運動機構的輪子，麥克納姆輪的需求量越來越高，無奈由于工藝和材料等原因，全金屬的工業級麥克納姆輪價格高昂，制造工藝復雜，只有大型研發機構和企業負擔得起這樣的支出。

實用新型內容

針對上述技問題，本實用新型旨在提供一種基于PLA-硅膠復合材料的麥克納姆輪,其制造工藝簡單，質量輕且載重量大，經濟實用，簡單可靠,制造成本極低。

為了實現上述目的本實用新型采用如下技術方案：

一種基于PLA-硅膠復合材料的麥克納姆輪，包括：

輪轂，包括兩塊同軸設置的PLA輪轂主結構件、連接位于所述兩塊PLA輪轂主結構件之間的輪轂支撐件、居中固定在一塊或兩塊所述PLA輪轂主結構件外側的法蘭聯軸器；

若干輪體，均勻地傾斜安裝在所述兩塊PLA輪轂主結構件的外周面之間，包括輪體內部結構件、套在所述輪體內部結構件上共同形成具有麥克納姆論曲線特征的硅膠套管。

進一步地，所述輪體內部結構件包括修正曲線PLA輪體、固定設置在所述修正曲線PLA輪體兩端的深溝球軸承、固定設置在所述深溝球軸承內圈中的輪軸、所述輪軸的兩端還設置有鎖緊螺釘。

進一步地， 所述PLA輪轂主結構件的最外沿設置有若干45度傾斜的孔，用于穿過并固定所述輪軸，同時在所述PLA輪轂主結構件上沿兩個同心圓均勻設置若干沉孔，分別用于固定位于兩片PLA輪轂主結構件之間的輪轂支撐件和法蘭聯軸器。

進一步地，所述的輪轂支撐件包括若干根周向分布的第一銅柱，所述銅柱的兩端螺紋連接有穿過所述PLA輪轂主結構件的杯頭螺釘，用于固定所述銅柱和兩片PLA輪轂主結構件。

進一步地， 所述兩塊PLA輪轂主結構件之間沿周向還設置若干用于安裝所述法蘭聯軸器的銅柱，所述銅柱的兩端螺紋連接有穿過所述PLA輪轂主結構件的杯頭螺釘，所述法蘭聯軸器通過所述杯頭螺釘居中固定在一塊或兩塊所述PLA輪轂主結構件外側。本方案中的銅柱既能連接法蘭聯軸器，還用于進一步加強結構穩定。

進一步地，所述的修正曲線PLA輪體的輪面設置有修正曲線，所述修正曲線使所述的修正曲線PLA輪體套上已知內外徑的硅橡膠管后共同形成具有適于所述輪轂直徑的弧線。

進一步地，所述的深溝球軸承靠過盈配合嵌入修正曲線PLA輪體的兩端，極大減小滾動時的摩擦力。

進一步地， 所述輪軸的兩端還設置有限位墊片，所述限位墊片位于深溝球軸承與輪轂主結構件之間,用于給所述深溝球軸承限位并防止與輪轂發生相接觸造成滾動不暢。

進一步地，所述PLA輪轂主結構件和修正曲線PLA輪體由3d打印制造而成。