[实用新型]具有两种运动模式的全方位轮

说明书

技术领域

本实用新型涉一种具有两种运动模式的全方位轮。

背景技术

Mecanum全方位轮具有全方位行走能力，因而在车辆或机器人的行走系统中具有广泛的应用。其全方位行走的机理是轮圈的外周配置一圈与轮圈轴有一定夹角的可自由滚动的辊子，当轮圈转动时，其上的辊子既可绕轮毂轴公转，也可绕自己的辊子轴自转，两种不同方向的旋转速度的合速度决定了全方位轮的移动方向。若干这样的Mecanum轮构成的运动系统就具有了全方位运动能力。

这种系统特别适应在狭窄空间运动系统，且具有很强的机动性，但全方位运动因其固有的原因，行走效率比较低。而普通轮式运动虽然效率较高，但运动的灵活性又不足。而配置全方位运动系统的设备，其运动环境中不仅存在狭窄空间，还存在大量的较开阔的地形和直线通道，客观的运动环境需要一种能够在全方位运动模式和普通轮运动模式之间互相切换的运动系统。

发明内容

本实用新型针对目前的全方位车轮本身行走效率低、普通车轮灵活性不足的问题，提出了一种行走效率高、灵活性高的可以在全方位运动模式和普通轮运动模式之间自由切换的具有两种运动模式的全方位轮。

具有两种运动模式的全方位轮，包括由轮体和模式转换机构构成的Macanum全方位轮，所述的轮体包括辊子部件和整体轮圈，其特征在于：所述的模式转换机构包括形状记忆合金弹簧波纹管、动分电环和静分电环，所述的形状记忆合金弹簧波纹管空套在所述的辊子部件上；所述的动分电环固定安装在所述的整体轮圈的内侧，所述的静分电环空套在车体驱动轴上；

所述的形状记忆合金弹簧波纹管由上连接板、形状记忆合金弹簧、波纹管和下连接板组成，所述的上连接板和所述的下连接板通过所述的波纹管连接，所述的形状记忆合金弹簧安装在所述的波纹管内侧；

所述的动分电环包括正分电环、负分电环、绝缘骨架、正极碳刷和负极碳刷，所述正分电环和所述的负分电环由所述的绝缘骨架分开后嵌装在所述的动分电环内部，所述的正分电环的一端与所述的形状记忆合金弹簧的一端相连，另一端通过导线与所述的正极碳刷连接；所述的负分电环的一端与形状记忆合金弹簧的另一端相连，另一端通过导线连接负极碳刷；

所述的静分电环包括由绝缘环体隔开的正电极环、负电极环，所述的正、负电极环的一端分别与控制中心的正负极相连，另一端与动分电环上的正极碳刷、负极碳刷接通。

所述的辊子部件沿所述的整体轮圈径向分布，且所述的辊子部件外表面共圆。

所述的形状记忆合金弹簧波纹管为轴向伸缩的空心波纹管状部件。

所述的辊子部件个数大于等于6个。

当模式转换机构中形状记忆合金弹簧通电后，形状记忆合金弹簧伸长驱动该机构限制了轮体上所有辊子部件的自由旋转运动，使得轮体按照普通轮运动模式运动；当形状记忆合金弹簧断电复位后，驱动所述模式转换机构恢复了轮体上所有辊子部件的自由旋转运动，因此轮体按照全方位运动模式运动。

本实用新型的有益效果是：(1)使用本实用新型的构成的运动系统，可方便地在全方位运动模式与普通轮运动模式之间切换。能综合提高系统的行走效率；(2)本实用新型实现两种行走模式切换运动是基于形状记忆合金弹簧机构，因此切换机构简单，控制方便。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图

图2是本实用新型的Mecanum全方位轮结构示意图

图3是本实用新型的模式转换机构示意图

图4是本实用新型的形状记忆合金弹簧波纹管结构示意图

图5是本实用新型的动分电环结构示意图

图6是本实用新型的静分电环结构示意图

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

具有两种运动模式的全方位轮，包括由轮体11和模式转换机构12构成的Macanum全方位轮1，所述的轮体11包括辊子部件111和整体轮圈112，所述的模式转换机构12包括形状记忆合金弹簧波纹管121、动分电环122和静分电环123，所述的形状记忆合金弹簧波纹管121空套在所述的辊子部件111上；所述的动分电环122固定安装在所述的整体轮圈112的内侧，所述的静分电环123空套在车体驱动轴上；

所述的形状记忆合金弹簧波纹管121由上连接板1211、形状记忆合金弹簧1212、波纹管1213和下连接板1214组成，所述的上连接板1211和所述的下连接板1214通过所述的波纹管1213连接，所述的形状记忆合金弹簧1212安装在所述的波纹管1213内侧；