[發明專利]一種針對麥克納姆輪全向移動的新型傳動結構

在審

• 申請號: 202010216460.3
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111452869A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 劉錦元;張欣;黃岳釗;王俊杰;付明磊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B62D11/12
• 分類號: B62D11/12;B60K17/16
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種針對麥克納姆輪全向移動的新型傳動結構，其特征在于，所述新型傳動結構包括一個主傳動結構、兩個差速結構和四個速度疊加結構，所述兩個差速結構分別為前輪差速結構、后輪差速結構；所述四個速度疊加結構分別為前左速度疊加結構、前右速度疊加結構、后左速度疊加結構、后右速度疊加結構；

所述主傳動結構分別與四個所述速度疊加結構相連，所述前輪差速結構分別與所述前左速度疊加結構、所述前右速度疊加結構相連，所述后輪差速結構分別與所述后左速度疊加結構、所述后右速度疊加結構相連。

2.如權利要求1所述的一種針對麥克納姆輪全向移動的新型傳動結構，其特征在于，所述主傳動結構包括一個動力源和機械傳動結構兩，其中動力源輸出轉速通過機械傳動結構放縮后分為大小相同方向相同的四路轉速，同步分別輸出至四個所述速度疊加結構上，主傳動結構最終輸出至四麥克納姆輪轉速的特征運動向量為:[1 1 1 1]^T。

3.如權利要求1或2所述的一種針對麥克納姆輪全向移動的新型傳動結構，其特征在于，所述前輪差速結構包括一個動力源和機械傳動結構，其中動力源輸出轉速通過機械傳動結構放縮后以大小相同方向相反的兩路轉速，同步分別輸出至前左速度疊加結構和前右速度疊加結構上，前輪差速結構最終輸出至四麥克納姆輪轉速的特征運動向量為:[1 -1 00]^T。

4.如權利要求1或2所述的一種針對麥克納姆輪全向移動的新型傳動結構，其特征在于，所述后輪差速結構包括一個動力源和機械傳動結構，其中動力源輸出轉速通過機械傳動結構放縮后以大小相同方向相反的兩路轉速，同步分別輸出至后左速度疊加結構和后右速度疊加結構上，后輪差速結構最終輸出至四麥克納姆輪轉速的特征運動向量為:[0 0 1-1]^T。

5.如權利要求1或2所述的一種針對麥克納姆輪全向移動的新型傳動結構，其特征在于，所述速度疊加結構主體由差速器組成，利用差速器原理，將差速器主體和差速器輸入側(差速器任意一側)的轉速線性疊加為差速器外側(差速器的另一側)的轉速，根據差速器原理公式：v_l為差速器內測轉速，v_r為差速器外測轉速，v_C為差速器主體轉速，推導出差速器外測半軸轉速：v_r＝2v_c-v_l，其中，所述主傳動結構、所述差速結構輸出至速度疊加結構的轉速即為v_C、v_l，從而實現對主傳動結構與差速結構輸出轉速的線性疊加輸出，并由差速器外測帶動與之相連的麥克納姆輪的同步轉動，進而實現了對[1 1 1 1]^T、[1 -1 00]^T、[0 0 1 -1]^T三根特征運動向量的線性疊加，又由于[1 1 1 1]^T、[1 -1 0 0]^T、[0 0 1-1]^T三根特征運動向量與[1 1 1 1]^T、[1 -1 -1 1]^T、[1 -1 1 -1]^T三根麥克納姆輪全向運動單位向量線性等價，與無法運動單位向量為[1 1 -1 -1]^T線性無關，從而最終實現有效避免控制麥克納姆輪全向移動時出現[1 1 -1 -1]^T的運動分量導致無法正常運動，結構自行阻轉導致損壞的情況的發生，同時僅需三個動力源即可完成底盤在平面上的全向運動。