[发明专利]一种行星轮式轮组及采用该行星轮式轮组的运输车

说明书

本发明涉及运输装置技术领域，尤其是指一种行星轮式轮组及采用该行星轮式轮组的运输车。所述行星轮式轮组包含：设置于所述运输车前端的2个十字型轮组，所述十字型轮组，含2个行星全向轮和2个行星非全向轮；设置于所述运输车后端的2个三角型轮组，所述三角型轮组含有3个行星全向轮。所述三角型轮组和十字型轮组都配置有驱动电机，在平面路况，所述运输车可实现前进、后退和转向的功能；遇到台阶时，所述运输车可实现攀爬跨越台阶的功能。本发明结合了传统行星轮式爬楼装置的攀爬跨越台阶的功能与全向轮的灵活转向功能，实现了所述运输车既能攀爬跨越台阶又能在平面路况实现前进后退和转弯功能，弥补了传统行星轮爬楼车转向困难的缺陷。

技术领域

本发明涉及运输装置技术领域，尤其是涉及一种行星轮式轮组及采用该行星轮式轮组的运输车

背景技术

本发明参考了以下技术：

瑞典麦克纳姆公司的麦克纳姆轮技术；

中国人民解放军国防科学技术大学专利号200520052595的已公开专利；

武汉理工大学专利申请号20160574408.9的已公开专利；

麦克纳姆轮及全向轮技术在水平面的平整环境下可以发挥很好的定向运动功能，但麦克纳姆轮及全向轮技术没有涉及跨越立面障碍物比如楼梯台阶或者攀爬楼梯的功能，普通三角型三轮行星轮组虽然可以克服一定高度的台阶或者攀爬楼梯，但是在承载一定负重以后，其转向功能便受到轮组的轮胎与地面摩擦力的影响，带来转向困难甚至无法达成转向需求。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种具有上下楼梯或克服台阶等立面障碍物并且能实现自由转向的方案。

一种行星轮式轮组的组合方法及采用该方法的运输车，该运输车前端两侧各配置一个十字型四个子轮的行星轮式子轮组(十字型行星轮组)，该二子轮组对称安装。所述十字型子轮组由两个普通轮子轮和两个全向轮子轮组合而成。普通轮子轮与全向轮子轮外圆直径相等，在以轮组轴心为原点的立面呈90度间隔分布。两个普通轮子轮旋转轴心连线与两个全向轮子轮旋转轴心连线呈十字型交叉。此配置既维持了十字型行星轮式轮组上下台阶原有的能力，也避免了两个普通轮胎与地面同时接触，导致引发运输车在转向时需要克服两个普通轮轮胎与地面发生摩擦力从而影响运输车转向的缺陷。同时，由于普通轮胎在横向上不会移动，确保了运输车不会轻易发生横向打滑。楼梯或台阶均为水平面，无侧滑的条件，所以在上下楼梯或台阶时，全向轮只会发挥普通轮的作用：即，在上下楼梯或台阶的过程中，所述运输车的前端两侧的十字型行星轮组发挥的是上下楼梯或台阶等克服立面障碍物的作用。

该运输车后端两侧各配置一个三角型三个子轮的行星轮式子轮组(三角型型行星轮组)，该二轮组对称安装。所述三角型轮组由三个相等的全向轮子轮组合而成。在以轮组轴心为原点的立面呈120度间隔分布。所述三个全向轮子轮旋转轴心在立面连线呈等边三角形。所述运输车后侧两个三角型行星轮组，任何一个轮组在任何一对子轮与地面接触时发挥的作用是全向轮的作用。所述运输车在平面行驶时其方向由前端两侧的十字型行星轮组的转速差决定，运输车后端的两套三角型行星轮组可以提供运输车行进方向的助推力，其横向摆动的运动则由前端两侧的十字型行星轮组进行约束。所述运输车在平面进行原地转向时，可以以左前侧轮组腿为转弯中心区(点)，所述标签(8)左前侧驱动步进电机停止转动，所述标签(7)右前侧驱动步进电机开始转动，此时该步进电机提供的转向转矩足以克服因左前侧十字轮组的普通轮原地立面旋转的阻力力矩以及所述运输车全部与地面接触的全向轮在该车体旋转方向上的阻力力矩之和，进而实现左转弯或者原地360度左旋转，所述运输车在平面进行原地转向时，同理可以实现右转弯或者原地360度右旋转。当所述标签(7)右前侧驱动步进电机和所述标签(8)左前侧驱动步进电机的转速相等方向相反时，所述运输车的转向圆心则位于运输车前端两轮组的中间某位置。

基于上述，本发明的目的在于提供一种行星轮式轮组组合方法及采用该方法的运输车，其中一种行星轮式轮组组合方法解决了现有技术在平面转向不灵活的问题。