用于麦克纳姆轮的包绕带及行走轮系统及移位设备底座

文档序号:1825181 发布日期:2021-11-12 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 用于麦克纳姆轮的包绕带及行走轮系统及移位设备底座 (Wrapping belt for Mecanum wheel, walking wheel system and shifting equipment base ) 是由 王天 于 2021-05-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉移位设备技术领域,具体为包括用于麦克纳姆轮的包绕带和行走轮系统和移位设备底座。整个包绕带呈带状,具有压合端和盖合端,压合端和盖合端上设置锁定结构;该包绕带能够稳定套装在麦克纳姆轮的外周,从而使麦克纳姆轮适用于室外地形;行走轮系统则可以自动实现两种行走模式,使得行走轮系统即能够充分发挥麦克纳姆轮的行走功能,又可以经过变形适用于室外地形,可以麦克纳姆轮的缺陷;而移位设备底座则可以方便设备在室内、外使用,以更好地服务使用者,充分发挥设备的使用价值。(The invention relates to the technical field of shifting equipment, in particular to a winding belt and a traveling gear system for Mecanum wheels and a shifting equipment base. The whole wrapping belt is in a belt shape and is provided with a pressing end and a covering end, and locking structures are arranged on the pressing end and the covering end; the wrapping belt can be stably sleeved on the periphery of the Mecanum wheel, so that the Mecanum wheel is suitable for outdoor terrain; the walking wheel system can automatically realize two walking modes, so that the walking wheel system can not only fully exert the walking function of the Mecanum wheel, but also be suitable for outdoor terrain through deformation and overcome the defects of the Mecanum wheel; the shifting equipment base can facilitate the equipment to be used indoors and outdoors so as to better serve users and fully play the use value of the equipment.)

用于麦克纳姆轮的包绕带及行走轮系统及移位设备底座

技术领域

本发明属于移位设备技术领域,具体为用于麦克纳姆轮的包绕带及行走轮系统及移位设备底座。

背景技术

麦克纳姆轮是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上,这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。依靠各自机轮的方向和速度,这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动,而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子,故轮子可以横向滑移。

目前,麦克纳姆轮的普及率很低,加之其生产工艺复杂,导致麦克纳姆轮价格昂贵,但其良好的转向功能是其他轮子无可替代的。对于使用麦克纳姆轮的设备,例如帮扶设备,其使用场景主要是室内,对于室外路况,一是会出现石子卡进轮间隙的状况,二是会对轮子造成破坏,这些隐患将麦克纳姆轮的使用局限于光滑地面上,例如室内,这即会造成帮扶设备的价值不能充分体现,拖延同类设备的研发与进程,也会影响麦克纳姆轮技术的推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于麦克纳姆轮的包绕带,该包绕带能够包裹在麦克纳姆轮的外周,从而使麦克纳姆轮得到保护,并适用于室外路面,以此克服麦克纳姆轮缺陷。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于麦克纳姆轮的包绕带,整个包绕带呈带状,具有压合端和盖合端,压合端和盖合端上设置锁定结构,当压合端和盖合端锁定后,整个包绕带呈环状,且在压合端和盖合端之间设置拆卸部;该包绕带包括外侧的外带和内侧的内带,其中内带的表面设置与麦克纳姆轮中副轮的部分面贴合的匹配槽,相邻的匹配槽之间为凸起的插合部,且该插合部插入相邻的副轮间的轮间隙中。

在上述技术方案中,包绕带内侧的内带具有与麦克纳姆轮上的副轮配合的匹配槽,使得包绕带的内表面能够贴合麦克纳姆轮的外周,同时,相邻的匹配槽间的插合部能够嵌入轮间隙中,从而使每个匹配槽与副轮都具有相对稳定的匹配关系,增加包绕带与麦克纳姆轮的结合稳定性;整个包绕带通过设置的压合端和盖合端实现锁定,从而使包绕带紧实地包绕在麦克纳姆轮的外周,此时的麦克纳姆轮以连续的包绕带接触地面,不仅可以防止路面石子等杂物进入轮间隙中,还可以防止副轮在室外路况中受到磨损。

作为优选方案,在包绕带的内部沿着长度方向设置钢质筋,且钢质筋延伸至压合端和盖合端内部,自然状态下,钢质筋使整个包绕带呈弧形或环状。通过钢质筋可以增加整个包绕带的强度,延长其使用寿命,也能够减小包绕带的形变量,这可以降低气候对该包绕带长度的影响,使其始终保持紧致的安装状态。同时,钢质筋迫使包绕带发生自然弯曲,使包绕带自动贴合麦克纳姆轮,这有利于实现包绕带的快速安装。

作为优选方案,在压合端的背面设置定位插头,整个定位插头向着远离内带的方向延伸,且在定位插头的端部设置沿着包绕带的长度方向向后延伸的卡合部。在安装包绕带时,通过将定位插头插入麦克纳姆轮的轮毂上预设的定位孔中可以对压合端实现预固定,不仅便于安装后部结构,而且便于将盖合端与压合端锁定。

作为优选方案,所述压合端和盖合端具有相互叠合的贴合面,且两者贴合后贴合部位的总厚度等于包绕带的厚度;锁定结构包括设置在压合端的贴合面上的上卡件,以及设置在盖合端的贴合面上的下卡件,且该上卡件卡合下卡件。整个包绕带具有统一的宽度,通过将压合端和盖合端的贴合面贴合,整包绕带形成完整的环形,不仅可以避免上卡件和下卡件外漏,而且使整个包绕带具有良好的外观。

作为优选方案,所述上卡件包括呈Λ型扩张卡件,下卡件包括呈Λ型的固定卡件,扩张卡件卡在固定卡件的外部,并与固定卡件保持贴合;在扩张卡件的内侧设置向着固定卡件凸起的内卡头,对应地,在固定卡件上设置与内卡头卡合的卡合口,当扩张卡件完全卡合固定卡件时,内卡头卡在卡合口中。由于插合部插入轮间隙中,对于底面对包绕带的挤压力会有大部分通过插合部传递到副轮上,因此,在盖合端接触底面的前、中、后过程中,盖合端主要承受的是地面提供的、作用于盖合端侧部和中部的挤压力,随着轮子的滚动,扩张卡件和固定卡件的受力大小以及方向均有所变化,在盖合端中部着地后,扩张卡件和固定卡件的受力达到最大,Λ型扩张卡件和Λ型的固定卡件不仅可以提供适当形变以缓冲压力,同时,内卡头与卡合口的配合使得扩张卡件和固定卡件在整个受力过程中都保持良好的卡装状态,避免在行走过程中上卡件与下卡件意外解锁。

本发明的另一个目的在于提供一种行走轮系统,该行走轮系统以麦克纳姆轮为基础行走机构,在保留其自身结构特征的技术上,通过适配包绕带来使麦克纳姆轮能够适用于室外环境,以弥补麦克纳姆轮存在的缺陷,从而形成能够经过变形而适用于室内外的行走轮系统。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种行走轮系统,包括行走轮,所述行走轮包括麦克纳姆轮,该行走轮系统还包括上述用于麦克纳姆轮的包绕带,该包绕带能够包裹在麦克纳姆轮的外周,使整个行走轮与地面接触的部位呈连续结构,包绕带也能收纳在该行走轮系统设置的收纳机构中,此时行走轮以麦克纳姆轮的副轮接触地面。

在上述技术方案中,行走轮系统具有两种使用模式,模式一:麦克纳姆轮接触地面,麦克纳姆轮能够充分发挥其行走功能,此时的行走轮系统适用于光滑、无杂物的路况(室内地面);模式二:包绕带套装在麦克纳姆轮的外周,此时包绕带充当麦克纳姆轮的外带,这使得行走轮系统既能适用于室内地面又能适用于室外地面,但虽然其失去了麦克纳姆轮的独特行走功能,但是也打破了麦克纳姆轮的应用场景壁垒。

作为优选方案,该麦克纳姆轮的轮毂上设置定位孔,在将包绕带安装到麦克纳姆轮的过程中,包绕带上的定位插头插入定位孔中并实现对压合端的固定,以此增加包绕带与麦克纳姆轮的结合强度。

作为优选方案,所述收纳机构包括收纳套,该收纳套具有导向腔,该导向腔的宽度及厚度均大于包绕带的相应尺寸,且导向腔的端部具有供包绕带进出的收纳口。具有麦克纳姆轮的行走轮系统的主要应用场景是室内路面,即使用模式一,在模式一下,包绕带收纳于收纳套中,以防因包绕带与行走轮系统分离导致包绕带丢失。

作为优选方案,该行走轮机构还包括控制系统,该控制系统包括控制器和由其控制的执行机构,其中执行机构包括设置在收纳口处的驱动轮机构I,该驱动轮机构I具有驱动轮,该驱动轮的圆周接触包绕带并驱动包绕带伸出或缩进导向腔。在控制器的控制下,驱动轮机构I能够给包绕带施加摩擦力,这可以实现快速收纳或取用包绕带。

作为优选方案,收纳套的收纳口位于麦克纳姆轮的外周并与麦克纳姆轮的外轮廓保持预留间距,且包绕带伸出收纳口后,压合端主动贴合麦克纳姆轮。在将模式一切换到模式二时,在驱动轮机构I的驱动作用下包绕带主动伸出并贴合麦克纳姆轮,随着麦克纳姆轮的转动以及驱动轮机构I的驱动,包绕带将会主动缠绕在麦克纳姆轮上,从而提高切换效率。

作为优选方案,执行机构还包拆装部,该拆装部设置在导向腔的收纳口的前方,具有能够上下移动的拆装头,该拆装头向下移动后能够将从导向腔伸出的包绕带压在麦克纳姆轮上,并能够将处于包绕状态的包绕带的盖合端压合卡紧压合端。在包绕带主动缠绕在麦克纳姆轮外周的过程中,拆装部对包绕带进行按压,使每个插合部都能准确且稳定地插入轮间隙中,从而实现从模式一到模式二的自动化切换。

作为优选方案,所述拆卸部为盖合端前部与压合端后部之间的拆卸口,所述拆装头具有能够插入该拆卸口的起动头,当麦克纳姆轮顺着盖合端的指示方向转动时,起动头迫使盖合端与压合端分离并使盖合端向上翘起。拆装头在实现安装包绕带的同时,还能对包绕带进行拆卸,借助麦克纳姆轮的转动以及杠杆原理来快速解除盖合端与压合端的锁定,实现自动化拆卸,进一步降低模式二到模式一的切换难度。

作为优选方案,该行走轮系统还设置导向机构,该导向机构位于导向腔的收纳口前方,导向机构能够限制盖合端与压合端分离后的上翘高度,并对盖合端引导,使其通过收纳口进入导向腔中。通过拆装头解除盖合端与压合端的锁定后,盖合端自动上翘,而导向机构可以限制其上翘高度,并使其正对收纳口,随着麦克纳姆轮的反向转动,盖合端会自动进入收纳口,尤其是在驱动轮机构I的反向驱动作用下,整个包绕带会自动进入收纳套中,从而实现从模式二到模式一的自动化切换。

作为优选方案,所述导向机构为导向板,该导向板与拆装头固定连接,并随拆装头上下移动,拆装头将盖合端翘起后,通过向上移动使盖合端位于拆装头下方,此时导向板位于盖合端上方,且通过微调拆装头可以使盖合端正对收纳口,该方案可以简化导向板的结构同时增加对盖合端的微调功能。

作为优选方案,所述执行机构还包括限位轮机构,该限位轮机构与收纳套分别设置在拆装部的两侧该限位机构,其包括移动机构和接触轮,移动机构控制接触轮远离或靠近麦克纳姆轮,且接触轮靠近麦克纳姆轮时能够挤压包绕在麦克纳姆轮上的包绕带。在从模式一切换到模式二的过程中,接触轮能够对已经卷绕到麦克纳姆轮上的部分包绕带进行挤压,确保插合部完全插入轮间隙;另外,在拆装头将盖合端翘起并向移动后,接触轮能够限制包绕带,以避免盖合端翘起到离开导向板的覆盖范围。

本发明的另一个目的在于提供一种移位设备底座,该移位设备底座配以上述以麦克纳姆轮为基础的行走轮系统,使得移位设备底座既可以在麦克纳姆轮的驱动下行走,实现多种移动方式,又可以经过变形以适应室外路况,从而克服现有麦克纳姆轮的使用缺陷,增加移位设备底座的适用性。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种移位设备底座,包括底盘和安装在底盘上的行走机构,且行走机构带动整个移位设备底座移动,其特征在于:所述行走机构包括若干上述行走轮系统。

在上述技术方案中,行走轮系统能够实现模式一和模式二的切换,在模式一时,麦克纳姆轮能够体现自身运动特征,而在模式二下,该设备底座可以适用于室外路况,通过简单的切换就可以克服麦克纳姆轮的使用缺陷,这种移位设备底座融合了普通轮和麦克纳姆轮的优点,借助该底座,移位设备具有更大的适用范围,例如移位康复设备、移位帮扶设备,在设备和麦克纳姆轮都价格高昂的情况下,该结构的移位设备底座既可以满足用户的不同需求,充分发挥设备价值,又可以保护设备不受损坏。

作为收纳套的一种优选方案,行走轮系统中的收纳套呈弧形,并设置在麦克纳姆轮的外周,其弧形缺口位于下方,在满足包绕带可以正常收卷的情况下,这种结构的收纳套占位空间小,适用于前后轮间距较小的移位设备底座。

作为收纳套的另一种优选方案,所述收纳套具有靠近麦克纳姆轮的平直段和远离麦克纳姆轮的避让段,导向腔从平直段平滑过渡到避让段。对于直径比较大的麦克纳姆轮,采用这种平直段和避让段组合的收纳套可以有效利用前后轮之间的间距,同时通过避让段来避免前后两个收纳套相互干扰,以使其适用于前后轮间距较小的移位设备底座。

针对上述具有避让段的收纳套,优选避让段呈弧形,且在避让段与平直段的相接区域设置驱动轮机构II,该驱动轮机构II与驱动轮机构I具有相同的结构,且能够给包绕带提供摩擦力。将避让段设置为弧形,可以使四个收纳套具有同样的形状,将同类部件统一设计,便于降低生产成本以及更换部件。

作为优选方案,所述收纳套通过滑动机构安装在底盘上,并设置驱动收纳套靠近或远离麦克纳姆轮的平移机构,且该平移机构由控制器控制,在模式一下,包绕带收纳在收纳套中,平移机构推动收纳套远离麦克纳姆轮,这可以给麦克纳姆轮预留足够的运动空间;而在模式二与模式一相互切换过程中,平移机构推动收纳套靠近麦克纳姆轮,此时便于包绕带处于精准的工作位,提高切换过程的安全性和效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1为背景技术所述的麦克纳姆轮的结构示意图;

图2为本申请提供的包绕带的结构示意图;

图3为图2所示包绕带的拼接头的预卡合状态示意图;

图4为图3所示结构中上卡件和下卡件的结构示意图;

图5为本申请提供的包绕带的安装状态及局部剖切示意图;

图6为本申请提供的行走轮系统中的麦克纳姆轮I的结构示意图;

图7为本申请提供的行走轮系统中的结构示意图;

图8图7所示结构中的局部放大结构示意图;

图9为图7所示结构中拆装部的平面结构示意图;

图10为行走轮系统在对包绕带进行收纳的第一阶段状态示意图;

图11为行走轮系统在对包绕带进行收纳的第二阶段状态示意图;

图12为行走轮系统在对包绕带进行收纳的第三阶段状态示意图;

图13为本申请提供的移位设备底座在麦克纳姆轮行走模式下的平面结构式示意图;

图14为本申请提供的移位设备底座在普通轮行走模式下的平面结构式示意图。

图中,底盘1、麦克纳姆轮2、包绕带3、收纳套4、导向腔5、驱动轮机构I6、拆装部7、限位轮机构8、固定架9、避让段10、导向安装件11、电磁插轴机构12、驱动轮机构II13、压合端14、盖合端15、避让口16、上卡件17、下卡件18、轮毂20、副轮21、轮间隙22、定位孔23、外带31、内带32、插合部33、匹配槽34、防滑纹35、定位插头36、电磁插轴机构I70、拆装头71、导向板72、按压面73、起动头74、电磁插轴机构II81、接触轮82、滑块83、导向轨84、拆卸口100、扩张卡件171、内卡头172、固定卡件181、卡合口182。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式,借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1为背景技术中提及的现有麦克纳姆轮,麦克纳姆轮的基础结构包括内部的电磁结构,外部的轮毂20和轮毂外周设置的副轮21,在相邻的副轮21之间形成轮间隙22,其具体形式不一,规格多样。本申请中的实施例均以图1展示的这一款为例。

实施例一:用于麦克纳姆轮的包绕带

如图2-5所示,整个包绕带呈带状,具有压合端14和盖合端15,压合端14和盖合端15上设置锁定结构,当压合端14和盖合端15锁定后,整个包绕带呈环状。具体地,该包绕带包括外侧的外带31和内侧的内带32,其中内带32的外露面设置与麦克纳姆轮2中副轮21的部分面贴合的匹配槽34,相邻的匹配槽34之间为凸起的插合部33,且该插合部33插入相邻的副轮21间的轮间隙22中,外外带31的外表面沿着轴向等间距设置防滑纹35,相邻的防滑纹35之间形成条形槽。

另外,在包绕带的内部沿着长度方向设置钢带36,且钢带36延伸至压合端14和盖合端15内部,即整个包绕带具有钢带36制作的内骨架,且自然状态下,钢带36使整个包绕带呈弧形或环状。通过钢带可以增加整个包绕带的强度,延长其使用寿命,也能够减小包绕带的形变量,这可以降低气候对该包绕带长度的影响,使其始终保持紧致的安装状态。同时,钢带迫使包绕带发生自然弯曲,使包绕带自动贴合麦克纳姆轮2,这有利于实现包绕带的快速安装。

同时,在压合端14的背面设置固定连接钢带36的定位插头36,整个定位插头36向着远离内带32的方向延伸,且在定位插头36的端部设置沿着包绕带的长度方向向后延伸的卡合部,即,当整个包绕带处于平直延伸状态时,定位插头36的顶端的卡合部向着盖合端15的方向凸起。该定位插头36用于插入麦克纳姆轮2的轮毂上预设的定位孔23中,这可以对压合端14实现预固定,不仅便于安装后部结构,而且便于将盖合端15与压合端14锁定。

另外,基于对包绕带的外观以及包绕带触地后的震动考虑,设置压合端14和盖合端15为拼接式锁定,保证锁定后的包绕带为完成的环形,且无赘余结构外露并触地。具体地,上述压合端14和盖合端15具有相互叠合的贴合面,且两者贴合后贴合部位的总厚度等于包绕带的厚度,在盖合端15前部与压合端14后部之间的条形槽作为该包绕带的拆卸口100,即,通过撬动拆卸口100(其中一个条形槽),可以将压合端14和盖合端15分离,以实现解除锁定。

承上述结构,本实施例所用锁定结构包括设置在压合端14的贴合面上的钢质上卡件17,以及设置在盖合端15的贴合面上的钢质下卡件18,且该上卡件17卡合下卡件18。具体地,所述上卡件17包括呈Λ型扩张卡件171,下卡件18包括呈Λ型的固定卡件181,扩张卡件171卡在固定卡件181的外部,并与固定卡件181保持贴合;在扩张卡件171的内侧设置向着固定卡件181凸起的内卡头172,对应地,在固定卡件181上设置与内卡头172卡合的卡合口182,当扩张卡件171完全卡合固定卡件181时,内卡头172卡在卡合口182中,且在内卡头172卡进卡合口182的过程中,扩张卡件171的两侧部发生弹性形变,扩张卡件171复原后,内卡头172被限制在卡合口182中,而在外力作用下,扩张卡件171从新扩张形变,此时内卡头172能够脱离卡合口182。由于插合部33插入轮间隙22中,对于底面对包绕带3的挤压力会有大部分通过插合部33传递到副轮21上,因此,在盖合端15接触底面的前、中、后过程中,盖合端15主要承受的是地面提供的、作用于盖合端15侧部和中部的挤压力,随着轮子的滚动,扩张卡件171和固定卡件181的受力大小以及方向均有所变化,在盖合端15中部着地后,扩张卡件171和固定卡件181的受力达到最大,Λ型扩张卡件171和Λ型的固定卡件181不仅可以提供适当形变以缓冲压力,同时,内卡头172与卡合口182的配合使得扩张卡件171和固定卡件181在整个受力过程中都保持良好的卡装状态,避免在行走过程中上卡件17与下卡件18意外解锁。

在该实施例中,包绕带内侧的内带32具有与麦克纳姆轮2上的副轮21配合的匹配槽34,如图3所示,在包绕状态下,每个匹配槽34的内表面均能够贴合麦克纳姆轮2的外周,同时,相邻的匹配槽34间的插合部33能够嵌入轮间隙22中,每个插合部33都能后对地面的挤压力进行分解,从而避免包绕带过度形变,这可以使每个匹配槽34与副轮21都具有相对稳定的匹配关系,增加包绕带与麦克纳姆轮2的结合稳定性;整个包绕带通过设置的压合端14和盖合端15实现锁定,从而使包绕带紧实地包绕在麦克纳姆轮2的外周,此时的麦克纳姆轮2以连续的包绕带接触地面,不仅可以防止路面石子等杂物进入轮间隙22中,还可以防止副轮21在室外路况中受到磨损。

实施例二:行走轮系统

如图7所示,该行走轮系统以麦克纳姆轮为基础行走机构,在保留其自身结构特征的技术上,通过适配前述包绕带来使麦克纳姆轮能够适用于室外环境,以弥补麦克纳姆轮存在的缺陷,从而形成能够经过变形而适用于室内外的行走轮系统。

具体地,该行走轮系统包括麦克纳姆轮I,如图6所示,该麦克纳姆轮I的轮毂上设置定位孔23。还包括上述包绕带3,包绕带3上的定位插头36能够插入定位孔23中并实现对压合端14的固定。且该包绕带3能够包裹在麦克纳姆轮的外周,使整个行走轮与地面接触的结构为环状的包绕带3,由于包绕带3为连续结构,因此室外路面上的石子等杂物不会卡进轮间隙22中,且包绕带3也能收纳在该行走轮系统设置的收纳机构中,此时行走轮以麦克纳姆轮的副轮21接触地面。因此,该行走轮系统具有两种使用模式,模式一:麦克纳姆轮接触地面,麦克纳姆轮能够充分发挥其行走功能,此时的行走轮系统适用于光滑、无杂物的路况(室内地面);模式二:包绕带3套装在麦克纳姆轮的外周,此时包绕带3充当麦克纳姆轮的外带,这使得行走轮系统既能适用于室内地面又能适用于室外地面,但虽然其失去了麦克纳姆轮的独特行走功能,但是打破了麦克纳姆轮的应用场景壁垒。

具体地,上述收纳机构包括收纳套4,该收纳套4具有水平设置于麦克纳姆轮I的上方的平直段和平滑连接平直段的避让段10,导向腔5从平直段延伸至避让段10,如图所示,该避让段10为弧形,且具有向着靠近麦克纳姆轮I的方向弯曲延伸的趋势,包绕带从导向腔5的收纳口进出导向腔5。另外,收纳套4通过导向安装件11安装,并设置驱动收纳套4靠近或远离麦克纳姆轮I的电磁插轴机构12,且该电磁插轴机构由控制器控制,在模式一下,包绕带3收纳在收纳套4中,电磁插轴机构推动收纳套4远离麦克纳姆轮I,这可以给麦克纳姆轮I预留足够的运动空间;而在模式二与模式一相互切换过程中,电磁插轴机构推动收纳套4靠近麦克纳姆轮I,此时便于包绕带3处于精准的工作位,提高切换过程的安全性和效率。

由于所用包绕带3具有形状记忆,且形变能力受温度影响,为了使其能够顺利进出收纳套4,首先设置导向腔5的宽度及厚度均大于包绕带3的相应尺寸,给包绕带3提供足够的活动空间。另外,如图所示,该行走轮系统还设置由控制器和由其控制的执行机构构成的控制系统,其中执行机构包括设置在收纳口上方的驱动轮机构I6,和位于平直段与避让段10的连接处的驱动轮机构II13,驱动轮机构I6和驱动轮机构II13结构相同,均具有驱动轮,且收纳套4上设置供驱动轮机构II13的驱动轮接触包绕带3的避让口16。在包绕带3进出收纳套4的过程中,驱动轮机构I6和驱动轮机构II13会同时作用于包绕带3,从而使其自动滑动。

另外,本实施例实现了模式一和模式二的全自动切换。具体地,实现方式如下:

如图8所示,设置上述执行机构还包通过固定架9安装的拆装部7,该拆装部7设置在导向腔5的收纳口的前方,具有能够上下移动的拆装头71,和控制拆装头71上下移动的电磁插轴机构I70。该拆装头71向下移动后能够将从导向腔5伸出的包绕带3压在麦克纳姆轮I上,并能够将处于包绕状态的包绕带3的盖合端15压合卡紧压合端14。在包绕带3主动缠绕在麦克纳姆轮I外周的过程中,拆装部7对包绕带3进行按压,使每个插合部33都能准确且稳定地插入轮间隙22中,从而实现从模式一到模式二的自动化切换。

如图9所示,上述拆装头71具有能够插入该拆卸口100的起动头74,起动头74的背面为弧形按压面73,并在按压面73上方设置指向收纳口的导向板72。当麦克纳姆轮I顺着盖合端15的指示方向(图10中所示的顺时针方向)转动时,起动头74迫使盖合端15与压合端14分离并使盖合端15向上翘起。从而借助麦克纳姆轮的转动以及杠杆原理来快速解除盖合端15与压合端14的锁定,实现自动化拆卸,进一步降低模式二到模式一的切换难度。而当盖合端15向上翘起一段距离后,上移拆装头71至离开盖合端15,而盖合端15(包绕带)在经过弹性形变后移动至导向板72下方,如图11所示,随着麦克纳姆轮的持续转动,导向板72会限制盖合端15的移动方向,同时,在驱动轮机构I6的作用下,包绕带进入收纳套4中,如图12所示,包绕带最终收纳在收纳套4中,从而实现从模式二到模式一的自动化切换。

综上,设置了上述控制系统的行走轮系统可以实现模式一与模式二的全自动切换。

除以上结构外,本实施例还设置了保险措施,具体为图8中所示的由控制器控制的限位轮机构8,该限位轮机构8设置在拆装部7的左侧,其包括水平设置的电磁插轴机构II81和直接连接电磁插轴机构II81的伸缩轴的滑块83,该滑块上安装一个轴线与麦克纳姆轮2转轴平行的接触轮82,而在固定架9上设置对滑块83进行限位和导向的导向轨84。电磁插轴机构II81控制接触轮82远离或靠近麦克纳姆轮I,且接触轮82靠近麦克纳姆轮2时能够挤压包绕在麦克纳姆轮I上的包绕带3。在从模式一切换到模式二的过程中,接触轮82能够对已经卷绕到麦克纳姆轮上的部分包绕带3进行挤压,确保插合部33完全插入轮间隙22;另外,在拆装头71将盖合端15翘起并向移动后,接触轮82能够限制包绕带3,以避免盖合端15翘起到离开导向板72的覆盖范围。

实施例三:一种移位设备底座

如图13所示,该移位设备底座包括包括底盘1和安装在底盘1上的四个上述行走轮系统,且四个行走轮系统呈前后对称和左右对称分布,且前厚轮中的收纳套4不相干扰,图中展示了避让段10向下弯曲的情形,也可以将避让段10朝上弯曲。基于行走轮系统的上述结构特征,该移位设备底座也具有两种使用模式,一种是麦克纳姆轮行走模式,即图13中所示的状态,包绕带3全部收纳于收纳套4中,此时的移位设备底座可以充分发挥麦克纳姆轮I的特色行走功能,给使用者提供便利。另一种是普通轮行走模式,即图14所示状态,包绕带3全部包绕在麦克纳姆轮I上,由于四个麦克纳姆轮I独立驱动,因此,这种模式可以实现移位设备底座的前后和转弯行走。

以帮扶设备为例,如果使用上述底座,帮扶设备可以帮助使用者进行多种移动方式,满足使用者在室内的移动需求。而在经过模式切换后,还可以帮助使用者来到户外活动,对于价格高昂的帮扶设备来说,这种底座可以使其不受路况的影响,自由行走,充分发挥其功能,以便为使用者提供更好的服务,而对于价格昂贵的麦克纳姆轮产品,这种底座也打破了其只能在平整路面(例如室内)行走的弊端,且可以保护麦克纳姆轮不被破坏,实现对移动底座的升级设计。

该移位设备底座不仅限于使用于帮扶设备、移位设备、康复设备等,对于具有移动需求的装置,其均可以满足使用要求,例如搬运装置、叉车、工程车等。

在上述技术方案中,四个行走轮系统能够实现模式一和模式二的切换,在模式一时,四个麦克纳姆轮能够控制整个底座完成全方位移动,而在模式二下,该设备底座可以适用于室外路况,通过简单的切换就可以克服麦克纳姆轮的使用缺陷,这种移位设备底座融合了普通轮和麦克纳姆轮的优点,借助该底座,移位设备具有更大的适用范围,例如移位康复设备、移位帮扶设备,在设备和麦克纳姆轮都价格高昂的情况下,该结构的移位设备底座既可以满足用户的不同需求,充分发挥设备价值,又可以保护设备不受损坏。

该实施例展示了麦克纳姆轮的常用数量配比,当然也可以以四的倍适当增加行走轮系统的数量,同时,也可以选用三个行走轮系统,并将三个行走轮系统以轴线呈120°的方式辐射分布。另外,也可以为了满足特殊需求而选择一个或两个等无规律数量的行走轮系统。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。

需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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