[实用新型]一种基于PLA-硅胶复合材料的麦克纳姆轮

说明书

本实用新型公开了一种基于PLA‑硅胶复合材料的麦克纳姆轮，包括：轮毂，包括两块同轴设置的PLA轮毂主结构件、连接位于两块PLA轮毂主结构件之间的轮毂支撑件、居中固定在一或两块所述PLA轮毂主结构件外侧的法兰联轴器；若干轮体，均匀地倾斜安装在所述两块PLA轮毂主结构件的外周面之间，包括轮体内部结构件、套在轮体内部结构件上共同形成具有麦克纳姆论曲线特征的硅胶套管。本实用新型制造工艺简单、质量轻且载重量大、经济实用、简单可靠、制造成本极低。依靠3d打印技术制造出廉价的异形结构件，同时采用硅橡胶与PLA材料配合造出具有麦克纳姆论曲线特征的轮体结构，无需开模，极大降低了成本，有利于麦克纳姆轮的推广使用。

技术领域

本实用新型涉及一种麦克纳姆轮，尤其涉及一种基于PLA-硅胶复合材料的麦克纳姆轮，用于实现机器人底盘的全向移动和工厂的仓库货物搬运。

背景技术

随着世界机器人技术的迅速发展，作为一种机器人底盘常用运动机构的轮子，麦克纳姆轮的需求量越来越高，无奈由于工艺和材料等原因，全金属的工业级麦克纳姆轮价格高昂，制造工艺复杂，只有大型研发机构和企业负担得起这样的支出。

实用新型内容

针对上述技问题，本实用新型旨在提供一种基于PLA-硅胶复合材料的麦克纳姆轮,其制造工艺简单，质量轻且载重量大，经济实用，简单可靠,制造成本极低。

为了实现上述目的本实用新型采用如下技术方案：

一种基于PLA-硅胶复合材料的麦克纳姆轮，包括：

轮毂，包括两块同轴设置的PLA轮毂主结构件、连接位于所述两块PLA轮毂主结构件之间的轮毂支撑件、居中固定在一块或两块所述PLA轮毂主结构件外侧的法兰联轴器；

若干轮体，均匀地倾斜安装在所述两块PLA轮毂主结构件的外周面之间，包括轮体内部结构件、套在所述轮体内部结构件上共同形成具有麦克纳姆论曲线特征的硅胶套管。

进一步地，所述轮体内部结构件包括修正曲线PLA轮体、固定设置在所述修正曲线PLA轮体两端的深沟球轴承、固定设置在所述深沟球轴承内圈中的轮轴、所述轮轴的两端还设置有锁紧螺钉。

进一步地， 所述PLA轮毂主结构件的最外沿设置有若干45度倾斜的孔，用于穿过并固定所述轮轴，同时在所述PLA轮毂主结构件上沿两个同心圆均匀设置若干沉孔，分别用于固定位于两片PLA轮毂主结构件之间的轮毂支撑件和法兰联轴器。

进一步地，所述的轮毂支撑件包括若干根周向分布的第一铜柱，所述铜柱的两端螺纹连接有穿过所述PLA轮毂主结构件的杯头螺钉，用于固定所述铜柱和两片PLA轮毂主结构件。

进一步地， 所述两块PLA轮毂主结构件之间沿周向还设置若干用于安装所述法兰联轴器的铜柱，所述铜柱的两端螺纹连接有穿过所述PLA轮毂主结构件的杯头螺钉，所述法兰联轴器通过所述杯头螺钉居中固定在一块或两块所述PLA轮毂主结构件外侧。本方案中的铜柱既能连接法兰联轴器，还用于进一步加强结构稳定。

进一步地，所述的修正曲线PLA轮体的轮面设置有修正曲线，所述修正曲线使所述的修正曲线PLA轮体套上已知内外径的硅橡胶管后共同形成具有适于所述轮毂直径的弧线。

进一步地，所述的深沟球轴承靠过盈配合嵌入修正曲线PLA轮体的两端，极大减小滚动时的摩擦力。

进一步地， 所述轮轴的两端还设置有限位垫片，所述限位垫片位于深沟球轴承与轮毂主结构件之间,用于给所述深沟球轴承限位并防止与轮毂发生相接触造成滚动不畅。

进一步地，所述PLA轮毂主结构件和修正曲线PLA轮体由3d打印制造而成。