本實(shí)用新型涉及運(yùn)輸車技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種車輪和運(yùn)輸車。
背景技術(shù):
為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸車更靈活的行走和轉(zhuǎn)向,現(xiàn)有技術(shù)中在運(yùn)輸車上設(shè)置一種車輪,該車輪包括輪轂和設(shè)置于輪轂上的若干個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的子輪,這些子輪相對(duì)于輪轂的回轉(zhuǎn)中心線傾斜設(shè)置,這樣在車輪滾動(dòng)時(shí),子輪能夠產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動(dòng),進(jìn)而通過(guò)多個(gè)車輪的組合使用和控制,可以使車體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)的任意方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
然而,這種現(xiàn)有的車輪,其子輪相對(duì)于回轉(zhuǎn)中心的傾斜角度是一定的,其應(yīng)用靈活性較差,尤其當(dāng)路況發(fā)生改變時(shí),例如在凹凸不平的路面上行走時(shí),較難保證子輪與地面保持良好接觸,經(jīng)常出現(xiàn)顛簸較為嚴(yán)重的現(xiàn)象,行走平穩(wěn)性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是:目前具有傾斜子輪的車輪,應(yīng)用靈活性較差,較難適應(yīng)變化的路況。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種車輪。該車輪包括輪轂和設(shè)置于輪轂上的數(shù)個(gè)子輪,數(shù)個(gè)子輪能夠隨著輪轂繞輪轂的回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)車輪的行走,且各個(gè)子輪能夠繞著自身的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),而且,該車輪還包括位姿調(diào)整機(jī)構(gòu),位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠同步調(diào)整各個(gè)子輪的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角。
可選地,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置為能夠通過(guò)同步調(diào)整各個(gè)子輪的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角來(lái)調(diào)整相鄰子輪的弧面重合度在1-1.2范圍內(nèi)變化。
可選地,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠同步調(diào)整各個(gè)子輪的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角在0°-50°范圍內(nèi)變化。
可選地,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠同步調(diào)整各個(gè)子輪的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角在40°-50°范圍內(nèi)變化。
可選地,輪轂包括中心軸線與回轉(zhuǎn)中心線重合的第一支承圈和第二支承圈,各個(gè)子輪的第一端均與第一支承圈鉸接,各個(gè)子輪的第二端均與第二支承圈鉸接,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)與第一支承圈和第二支承圈至少之一驅(qū)動(dòng)連接并能夠使第二支承圈與第一支承圈繞回轉(zhuǎn)中心線相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),以調(diào)整各個(gè)子輪的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角。
可選地,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪機(jī)構(gòu),第二支承圈為齒圈,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)與第二支承圈的嚙合來(lái)驅(qū)動(dòng)第二支承圈相對(duì)于第一支承圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
可選地,齒輪機(jī)構(gòu)包括與第二支承圈配合形成差動(dòng)輪系的中心輪和行星輪,中心輪與第二支承圈同心設(shè)置,行星輪嚙合于中心輪與第二支承圈之間,以使中心輪能夠通過(guò)行星輪帶動(dòng)第二支承圈相對(duì)于第一支承圈繞著回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)。
可選地,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)還包括調(diào)整動(dòng)力源,調(diào)整動(dòng)力源與齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接,用于驅(qū)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
可選地,車輪還包括行走動(dòng)力源,行走動(dòng)力源與第一支承圈驅(qū)動(dòng)連接,用于驅(qū)動(dòng)第一支承圈繞著回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)車輪的行走。
可選地,車輪還包括數(shù)個(gè)調(diào)心軸承,數(shù)個(gè)調(diào)心軸承與數(shù)個(gè)子輪一一對(duì)應(yīng),且每個(gè)調(diào)心軸承設(shè)置于對(duì)應(yīng)的子輪的第一端與第一支承圈之間;和/或,車輪還包括數(shù)個(gè)球鉸,數(shù)個(gè)球鉸與數(shù)個(gè)子輪一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,且每個(gè)球鉸設(shè)置于對(duì)應(yīng)的子輪的第二端與第二支承圈之間。
本實(shí)用新型另一方面還提供了一種運(yùn)輸車,其包括本實(shí)用新型的車輪。
本實(shí)用新型通過(guò)在車輪上設(shè)置位姿調(diào)整機(jī)構(gòu),使得車輪可以利用位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整各個(gè)子輪的傾斜角度,使子輪的傾斜角度與路況相適應(yīng),有利于保證子輪與地面時(shí)刻保持良好接觸,因此,能夠有效提高車輪的應(yīng)用靈活性,提高車輪的行走平穩(wěn)性。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的車輪的立體結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的運(yùn)輸車的運(yùn)動(dòng)原理示意圖。
圖中:
1、車輪;11、第一支承圈;12、第二支承圈;13、子輪;141、中心輪;142、行星輪;15、調(diào)心軸承;16、球鉸;
2、電機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的,決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有開展創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書的一部分。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關(guān)系通常是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,在未作相反說(shuō)明的情況下,這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制;方位詞“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件本身的輪廓的內(nèi)外。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等詞語(yǔ)來(lái)限定零部件,僅僅是為了便于對(duì)相應(yīng)零部件進(jìn)行區(qū)別,如沒有另行聲明,上述詞語(yǔ)并沒有特殊含義,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
圖1示出了本實(shí)用新型車輪的一個(gè)實(shí)施例。參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型所提供的車輪1,包括輪轂和設(shè)置于輪轂上的數(shù)個(gè)子輪13,數(shù)個(gè)子輪13能夠隨著輪轂繞輪轂的回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)車輪1的行走,且各個(gè)子輪13能夠繞著自身的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),而且,該車輪1還包括位姿調(diào)整機(jī)構(gòu),該位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠同步調(diào)整各個(gè)子輪13的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角。
子輪13的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角(以下簡(jiǎn)稱為子輪13的傾斜角度)能夠影響相鄰子輪13的弧面重合度,而弧面重合度影響車輪1轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中子輪13與地面的接觸情況?,F(xiàn)有技術(shù)中,子輪13的傾斜角度不能變化,導(dǎo)致相鄰子輪13的弧面重合度無(wú)法根據(jù)實(shí)際路況作出調(diào)整,所以,無(wú)法保證在路況發(fā)生變化時(shí)車輪1的子輪13仍能夠與地面保持良好接觸。
而本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置位姿調(diào)整機(jī)構(gòu),使得車輪1可以依據(jù)實(shí)際路況靈活調(diào)整各個(gè)子輪13的傾斜角度,從而能夠保證子輪13的傾斜角度與路況相適應(yīng),有利于實(shí)現(xiàn)車輪1與地面的時(shí)刻良好接觸,因此,能夠有效減少顛簸,提高車輪1的行走平穩(wěn)性,并使得本實(shí)用新型的車輪1可以適應(yīng)更多的路況,有效提高車輪1的應(yīng)用靈活性。
在本實(shí)用新型中,輪轂可以包括中心軸線與回轉(zhuǎn)中心線重合的第一支承圈11和第二支承圈12,各個(gè)子輪13的第一端均與第一支承圈11鉸接,各個(gè)子輪13的第二端均與第二支承圈12鉸接,且位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)與第一支承圈11和第二支承圈12至少之一驅(qū)動(dòng)連接并能夠使第二支承圈12與第一支承圈11繞回轉(zhuǎn)中心線相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)子輪13的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間夾角的同步調(diào)整?;诖?,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)與各個(gè)子輪13兩端分別鉸接的第一支承圈11和第二支承圈12產(chǎn)生繞回轉(zhuǎn)中心線的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),可以使得各個(gè)子輪13的兩端產(chǎn)生相對(duì)偏移,從而使得各個(gè)子輪13的中心軸線相對(duì)于回轉(zhuǎn)中心線發(fā)生偏移,進(jìn)而能夠同步改變各個(gè)子輪13的傾斜角度,使之與實(shí)際路況相適應(yīng),有利于提高車輪1應(yīng)用靈活性以及行走平穩(wěn)性。
為了使第一支承圈11與第二支承圈12產(chǎn)生繞回轉(zhuǎn)中心線的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),本實(shí)用新型的位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)可以與第一支承圈11驅(qū)動(dòng)連接,或者與第二支承圈12驅(qū)動(dòng)連接,還可以同時(shí)與第一支承圈11和第二支承圈12同時(shí)驅(qū)動(dòng)連接。其中,為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)優(yōu)選設(shè)置為與第一支承圈11和第二支承圈12中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)連接,這樣只需通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一支承圈11和第二支承圈12中的一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)第一支承圈11與第二支承圈12的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,也更便于通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一支承圈11和第二支承圈12中的另一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)車輪1的行走。
下面結(jié)合圖1所示的實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地說(shuō)明。
如圖1所示,在該實(shí)施例中,車輪1包括輪轂、數(shù)個(gè)子輪13和位姿調(diào)整機(jī)構(gòu),其中,輪轂包括第一支承圈11和第二支承圈12,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪機(jī)構(gòu)。
由圖1可知,在該實(shí)施例中,第一支承圈11與第二支承圈12相對(duì)間隔設(shè)置,二者的中心軸線共線,而且,第一支承圈11與第二支承圈12的中心軸線與輪轂的回轉(zhuǎn)中心線重合,當(dāng)輪轂繞著回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),車輪1即實(shí)現(xiàn)行走功能。
為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)車輪1的轉(zhuǎn)動(dòng),車輪1還可以包括用于驅(qū)動(dòng)車輪1行走的行走動(dòng)力源。在該實(shí)施例中,行走動(dòng)力源為圖2所示的電機(jī)2,該電機(jī)2與第一支承圈11驅(qū)動(dòng)連接,通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一支承圈11繞著回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪1行走。當(dāng)然,行走動(dòng)力源也可以采用其他動(dòng)力設(shè)備,只要能夠?yàn)檐囕?提供行走動(dòng)力即可。
如圖1所示,在該實(shí)施例中,所有子輪13均連接于第一支承圈11與第二支承圈12之間,這樣當(dāng)輪轂繞回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),各個(gè)子輪13也均能夠隨之繞著回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng),使每個(gè)子輪13能夠?qū)崿F(xiàn)與地面的循環(huán)接觸。而且,各個(gè)子輪13均同時(shí)與第一支承圈11和第二支承圈12鉸接,這樣,在車輪1行走過(guò)程中,各個(gè)子輪13均還能繞著自身的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),從而當(dāng)子輪13的中心軸線與回轉(zhuǎn)中心線間的夾角不為0時(shí),也即當(dāng)子輪13斜置時(shí),車輪1能夠受到地面施加的側(cè)向摩擦力,進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)。
具體地,如圖1所示,在該實(shí)施例中,每個(gè)子輪13的第一端與第一支承圈11之間均設(shè)有調(diào)心軸承15,每個(gè)子輪13的第一端均通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的調(diào)心軸承15實(shí)現(xiàn)與第一支承圈11的鉸接;每個(gè)子輪13的第二端與第二支承圈12之間均設(shè)有球鉸16,每個(gè)子輪13的第二端均通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的球鉸16實(shí)現(xiàn)與第二支承圈12的鉸接。
通過(guò)設(shè)置調(diào)心軸承15和球鉸16,不僅使得各個(gè)子輪13能夠更靈活地繞著自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),還更便于位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)對(duì)子輪13的傾斜角度進(jìn)行調(diào)整,這一點(diǎn)將在下面進(jìn)一步說(shuō)明。
在該實(shí)施例中,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)與第二支承圈12驅(qū)動(dòng)連接并驅(qū)動(dòng)第二支承圈12相對(duì)于第一支承圈11轉(zhuǎn)動(dòng),也即在該實(shí)施例中,第二支承圈12不僅要隨著第一支承圈11一起在行走動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下繞回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)(可以看作公轉(zhuǎn)),還要在位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)作用下繞著自身的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)(可以看作自轉(zhuǎn)),產(chǎn)生相對(duì)于第一支承圈11的轉(zhuǎn)動(dòng)。
具體地,由圖1可知,該實(shí)施例的第二支承圈12為齒圈,該第二支承圈13與位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)的齒輪機(jī)構(gòu)嚙合,使得位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)與第二支承圈12的嚙合來(lái)驅(qū)動(dòng)第二支承圈12相對(duì)于第一支承圈11進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)子輪13傾斜角度更精確地調(diào)整。
由于各個(gè)子輪13的第一端均與第一支承圈11鉸接,且各個(gè)子輪13的第二端均與第二支承圈12鉸接,因此,當(dāng)?shù)诙С腥?2相對(duì)于第一支承圈11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在第二支承圈12的帶動(dòng)下,每個(gè)子輪13的第二端均能夠相對(duì)于自身的第一端發(fā)生偏移,使得各個(gè)子輪13的中心軸線均相對(duì)于回轉(zhuǎn)中心線發(fā)生偏移,同步改變各個(gè)子輪13的中心軸線相對(duì)于回轉(zhuǎn)中心線的夾角,即調(diào)整各個(gè)子輪13的傾斜角度,也即調(diào)整各個(gè)子輪13的位姿,有效提高車輪1的應(yīng)用靈活性,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。而且,基于此,當(dāng)車輪1行走于凹凸不平的路面上時(shí),車輪1可以根據(jù)實(shí)際路況利用其位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)同步調(diào)整各個(gè)子輪13的傾斜角度,使各個(gè)子輪13的傾斜角度與實(shí)際路面情況相適應(yīng),從而有利于保證整個(gè)行駛過(guò)程中總有子輪13與地面保持良好接觸,所以,有利于減少行駛顛簸,提高車輪1的行走平穩(wěn)性。
而且,如前所示,在該實(shí)施例中,子輪13的第二端與第二支承圈12之間設(shè)有球鉸16,由于球鉸16可以使得子輪13的第二端具有更多的旋轉(zhuǎn)自由度,因此,在位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)改變子輪13的傾斜角度時(shí),子輪13的第二端可以更靈活地隨著第二支承圈12相對(duì)于第一支承圈11轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)一步提高位姿調(diào)整的靈活性和可靠性;另外,子輪13的第一端與第一支承圈11之間設(shè)有調(diào)心軸承15,調(diào)心軸承15可以更好地適應(yīng)子輪13的第二端相對(duì)于子輪13的第一端所發(fā)生的偏移,從而可以更方便地實(shí)現(xiàn)位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)對(duì)子輪13傾斜角度的調(diào)整。
更具體地,如圖1所示,該實(shí)施例的齒輪機(jī)構(gòu)包括與第二支承圈12配合形成差動(dòng)輪系的中心輪141和行星輪142,其中,中心輪141與第二支承圈12同心設(shè)置,行星輪142嚙合于中心輪141與第二支承圈12之間。這樣當(dāng)中心輪141轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),中心輪141能夠通過(guò)行星輪142帶動(dòng)第二支承圈12相對(duì)于第一支承圈11繞著回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)各子輪13位姿的調(diào)整。通過(guò)設(shè)置中心輪141和行星輪142與第二支承圈12形成差動(dòng)輪系,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各子輪13位姿的調(diào)整,可以使得車輪1的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊。另外,基于此,在布置前述用于驅(qū)動(dòng)第一支承圈轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)2時(shí),可以使前述電機(jī)2的輸出軸穿過(guò)中心輪141的中心孔而與第一支承圈11連接。
為了驅(qū)動(dòng)該實(shí)施例的齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)還可以包括調(diào)整動(dòng)力源(圖中未示出),該調(diào)整動(dòng)力源與齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接,用于為齒輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。例如,調(diào)整動(dòng)力源可以為與該實(shí)施例的中心輪141驅(qū)動(dòng)連接的電機(jī),利用該電機(jī)驅(qū)動(dòng)中心輪141轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)各子輪13傾斜角度(即各子輪13位姿)的調(diào)整。
在該實(shí)施例中,為了更好地保持子輪13與地面的接觸,進(jìn)一步提高行走平穩(wěn)性,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)優(yōu)選設(shè)置為能夠通過(guò)同步調(diào)整各個(gè)子輪13的傾斜角度來(lái)調(diào)整相鄰子輪13的弧面重合度在1-1.2范圍內(nèi)變化。
使相鄰子輪13的弧面重合度保持在1-1.2范圍內(nèi),能夠保證在車輪1轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終有子輪13與地面保持接觸,防止出現(xiàn)車輪1架空、抓地不牢及丟轉(zhuǎn)等問題,進(jìn)一步提高車輪1的運(yùn)行平穩(wěn)性。
而且,使相鄰子輪13的弧面重合度保持在1-1.2范圍內(nèi),還可以使車輪1轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中存在雙輪接觸(即兩個(gè)子輪13同時(shí)與地面接觸)的情形。例如,當(dāng)車輪1包括9個(gè)子輪13且調(diào)整每個(gè)子輪13傾斜角度為45°時(shí),相鄰子輪13的弧面重合度為1,這種情況下,在車輪1轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,可以實(shí)現(xiàn)單雙輪與路面交替接觸,具體為:在0°-15°區(qū)間內(nèi),兩個(gè)子輪13同時(shí)與地面接觸;在15°-55°區(qū)間內(nèi),單個(gè)子輪13與地面接觸;在55°-70°區(qū)間內(nèi),兩個(gè)子輪13與地面接觸,也即實(shí)現(xiàn)“雙輪接觸——單輪接觸——雙輪接觸”的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程。
由于相對(duì)于始終單個(gè)子輪13與地面接觸的情況,兩個(gè)子輪13同時(shí)與地面接觸時(shí)的接觸面積較大,這不僅可以進(jìn)一步減少豎向波動(dòng),提高運(yùn)行平穩(wěn)性;還可以減少地面對(duì)子輪13的磨損,延長(zhǎng)子輪13的使用壽命,提高車輪1的工作可靠性,并有效提高子輪13的負(fù)載能力,增強(qiáng)車輪1的負(fù)重能力,從而使得具有該車輪1的運(yùn)輸車可以在負(fù)載較重的情況下使用,有利于基于較少的運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)較大載荷的貨物搬運(yùn)。
在該實(shí)施例中,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)優(yōu)選設(shè)置為能夠同步調(diào)整各個(gè)子輪13的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角在0°-50°范圍內(nèi)變化,例如,夾角可以為0°、42°、45°和47°。其中,當(dāng)位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整各個(gè)子輪13的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角為0°時(shí),子輪13處于非傾斜狀態(tài),車輪1在行走過(guò)程中并未受到側(cè)向分力,車輪1處于直行狀態(tài);而當(dāng)位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整各個(gè)子輪13的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角不為0°時(shí),例如,優(yōu)選地,位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)同步調(diào)整各個(gè)子輪13的中心軸線與輪轂回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角在40°-50°范圍內(nèi)變化時(shí),子輪13處于斜置狀態(tài),車輪1在行走過(guò)程中受到側(cè)向分力,能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng),再通過(guò)對(duì)各個(gè)車輪1的組合使用和控制,可以完成側(cè)向移動(dòng)或原定轉(zhuǎn)彎等功能,使運(yùn)輸車能夠更靈活地工作,增大運(yùn)輸車的適用范圍。
圖2示出了包括四個(gè)本實(shí)用新型車輪1的運(yùn)輸車的運(yùn)動(dòng)原理示意圖。如圖2所示,該運(yùn)輸車包括布置于車體兩側(cè)的四個(gè)車輪1,每個(gè)車輪1均包括一個(gè)電機(jī)2,每個(gè)電機(jī)2用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的車輪1運(yùn)動(dòng),通過(guò)四個(gè)電機(jī)2控制四個(gè)車輪1各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)直行、側(cè)向移動(dòng)及原地轉(zhuǎn)彎多種運(yùn)行模式。
例如,當(dāng)運(yùn)輸車需要沿圖2所示的x方向直線行駛時(shí),也即需要直線行駛時(shí),可以控制四個(gè)車輪1滿足如下條件:W1=W2=W3=W4,且Vx=R·W1,Vy=0;
當(dāng)運(yùn)輸車需要沿圖2所示的y方向直線行駛時(shí),也即需要側(cè)向平移時(shí),可以控制四個(gè)車輪1滿足如下條件:W1=-W2=-W3=W4,且Vx=0,Vy=-R·W1;
當(dāng)直線需要原地轉(zhuǎn)彎時(shí),可以控制四個(gè)車輪1滿足如下條件:W1=-W2=W3=-W4,且Vx=0,Vy=0,W5=-W1·R/(L1+L2);
其中,W1、W2、W3和W4分別為各車輪1的角速度,W5為運(yùn)輸車的原地轉(zhuǎn)彎速度,R為車輪1的輪轂半徑,Vx、Vy分別為運(yùn)輸車沿x軸和y軸的行駛速度,L1和L2則分別為各車輪1在x軸方向和y軸方向距轉(zhuǎn)彎中心的距離。
可見,將本實(shí)用新型的車輪1應(yīng)用于運(yùn)輸車上,可以豐富運(yùn)輸車的功能,實(shí)現(xiàn)更靈活、更多樣的運(yùn)輸模式,有效擴(kuò)大運(yùn)輸車的適用范圍。所以,本實(shí)用新型另一方面還提供了一種運(yùn)輸車,例如AGV運(yùn)輸車,其包括本實(shí)用新型的車輪1。
以上所述僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。