半嵌入式麥克納姆輪結構的制作方法

本發明涉及一種麥克納姆輪結構，具體講是一種半嵌入式麥克納姆輪結構。

背景技術：
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麥克納姆輪作為構成全方位移動平臺的一種重要實現方式，其通過自身結構的特殊性，在其主動輪上裝有多個與軸向成一定角度的從動輪，使其在運動過程中，輪子能夠獲得斜向的摩擦力，通過多個麥克納姆輪的組合，能夠實現移動平臺的全向移動，包括以任意角度進行平移以及繞任意點進行旋轉，該特性使其具有很強的機動性，尤其在狹小的空間中能夠完成復雜動作。

在通常的麥克納姆輪結構中，從動輪安裝在麥克納姆輪的輪轂的外圍，輪轂其余部分為兩側輪轂的支撐結構，中心處為麥克納姆輪與傳動結構的連接處，實際應用中，除去從動輪的安裝空間，剩余空間僅用于兩側輪轂的支撐結構，屬于空間的浪費。當移動平臺向小型化設計時，當空間有限時，需最大程度上利用麥克納姆輪的可用空間。另外麥克納姆輪的傳動結構通常采用同步帶輪傳動，存在著精度與剛度不足的問題。

技術實現要素：
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本發明要解決的技術問題是，提供一種能充分利用輪轂的內部空間，能夠提高傳動精度和剛度的半嵌入式麥克納姆輪結構。

本發明的技術解決方案是，提供一種半嵌入式麥克納姆輪結構，包括輪轂、電機以及安裝在輪轂上的從動輪，其中，還包括支撐筒，輪轂套在支撐筒上，輪轂與支撐筒之間設有第一軸承和第二軸承，輪轂上連接有第一軸承蓋板和第二軸承蓋板，第一軸承蓋板套在支撐筒上，第一軸承蓋板用于固定第一軸承的外圈，第二軸承蓋板用于固定第二軸承的外圈，支撐筒上設有臺階，第一軸承的內圈擋在臺階上，支撐筒上連接有電機蓋板，電機蓋板壓在第二軸承的內圈的外側，支撐筒內腔里設有減速器，電機安裝在減速器上，電機的電機軸與減速器的輸入軸連接，減速器的輸出軸上連接有抱箍，抱箍與第二軸承蓋板連接。

本發明所述的半嵌入式麥克納姆輪結構，其中，支撐筒上連接有支架，位于輪轂前后兩邊的支架上均設有一個用于與移動平臺連接的懸掛結構，懸掛結構包括導桿、彈簧以及用于與移動平臺連接的機架固定座，導桿的下端與支架連接，導桿的上端旋有調節螺母，機架固定座上設有直線軸承，直線軸承套在導桿上，彈簧套在導桿上且兩端頂在支架與機架固定座之間。

本發明所述的半嵌入式麥克納姆輪結構，其中，第一軸承和第二軸承均為角接觸球軸承。

采用以上結構后，與現有技術相比，本發明半嵌入式麥克納姆輪結構具有以下優點：由于輪轂套在支撐筒上，支撐筒內腔里設有減速器，電機安裝在減速器上，也就是說減速器位于輪轂的內部，而電機至少一部分位于輪轂的內部，因此，有效的利用了輪轂的內部空間，實現了軸向安裝長度的縮減，可以使移動平臺的尺寸設計的更加緊湊；工作時，電機的轉動通過減速器的減速后，帶動抱箍轉動，抱箍的轉動帶動第二軸承蓋板、輪轂、第一軸承蓋板和輪轂上的從動輪一起繞支撐筒旋轉，實現電機的驅動工作，整個電機的驅動過程是采用減速器直接帶動輪轂的轉動，未采用同步帶輪傳動，提高了傳動的精度和剛度。

當四組本發明對稱安裝在移動平臺上后，由于懸掛結構，四個輪轂上的從動輪在地面不平整時也能夠同時著地，能夠確保正確的運動合成。

第一軸承和第二軸承均為角接觸球軸承的作用是，其組合不但能夠承受徑向力，還能承受兩個方向的軸向力。

附圖說明：

圖1是本發明半嵌入式麥克納姆輪結構的立體結構示意圖；

圖2是本發明半嵌入式麥克納姆輪結構的俯視結構示意圖；

圖3是圖2中“A-A”的剖視結構示意圖；

圖4是圖2中“B-B”的剖視結構示意圖；

圖5是四組本發明半嵌入式麥克納姆輪結構安裝在移動平臺上時的立體結構示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施方式對本發明半嵌入式麥克納姆輪結構作進一步說明：

如圖1至圖5所示，本發明半嵌入式麥克納姆輪結構包括輪轂5、電機1、支撐筒2以及安裝在輪轂5上的從動輪6，輪轂5套在支撐筒2上，輪轂5與支撐筒2之間設有第一軸承12和第二軸承7，輪轂5上通過螺釘連接有第一軸承蓋板13和第二軸承蓋板8，第一軸承蓋板13套在支撐筒2上，第一軸承蓋板13用于固定第一軸承12的外圈，第二軸承蓋板8用于固定第二軸承7的外圈，支撐筒2上設有臺階4，第一軸承12的內圈擋在臺階4上，支撐筒2上通過螺釘連接有電機蓋板11，電機蓋板11壓在第二軸承7的內圈的外側，支撐筒2內腔里設有減速器9，電機1安裝在減速器9上，電機1的電機軸與減速器9的輸入軸連接，減速器9的輸出軸上連接有抱箍10，抱箍10通過螺釘鎖緊在減速器9的輸出軸上，抱箍10通過螺釘與第二軸承蓋板8連接，支撐筒2上通過螺釘連接有支架3，位于輪轂5前后兩邊的支架3上均設有一個用于與移動平臺101連接的懸掛結構，該懸掛結構包括導桿17、彈簧16以及用于與移動平臺101連接的機架固定座15，導桿17的下端與支架3連接，導桿17的上端旋有調節螺母14，機架固定座15上設有直線軸承18，直線軸承18套在導桿17上，彈簧16套在導桿17上且兩端頂在支架3與機架固定座15之間，通過旋轉調節螺母14可以調節彈簧16的預緊力，第一軸承12和第二軸承7均為角接觸球軸承，其組合不但能夠承受徑向力，還能承受兩個方向的軸向力，減速器9為市售產品，故其具體結構不再贅述。

本發明半嵌入式麥克納姆輪結構的工作原理是：電機1的轉動通過減速器9的減速后，帶動抱箍10轉動，抱箍10的轉動帶動第二軸承蓋板8、輪轂5、第一軸承蓋板13和輪轂5上的從動輪6一起繞支撐筒2旋轉，實現電機1的驅動工作，如圖5所示，四組本發明對稱安裝在移動平臺101上，由于懸掛結構，四個輪轂5上的從動輪6在地面不平整時也能夠同時著地，能夠確保正確的運動合成。

以上所述的具體實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。