CN105246706A - 具有非均匀胎面齿的牵引车轮设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车轮设备100，车轮设备100包括可连接到轴的轮缘模块105以及从该轮缘模块105延伸的实心轮胎模块110。实心轮胎模块110包括多个形成外周边缘111的胎面齿112。外周边缘111形成轮胎轮廓的至少部分。该多个胎面齿的每个胎面齿具有空间规格，所述空间规格包括周向宽度13、径向高度14、边缘形状和周向间隙宽度17。多个胎面齿112的空间规格是不均匀的。在一个实施方式中，实心轮胎模块110具有非环形旋转轨迹。在另一个实施方式中，外周边缘111的至少周向区域包括具有连续地增加的径向高度14的一系列胎面齿。

Description

具有非均匀胎面齿的牵引车轮设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国临时专利申请号61/784,263的权益，其通过引用合并在本文中。

领域

本公开的主题一般地涉及轮胎，并且更具体地涉及具有非均匀胎面齿的实心轮胎。

背景

轮胎对于车辆的运行非常重要。无论车载电动机生成多少功率还是在车载电源中存储有多少能量，利用该功率来驱使车辆的唯一方式是将该功率转换成移动车辆的力。车辆能够获得的加速力的大小与在车辆驱动时轮胎施加到地面的力成正比。换句话说，车辆轮胎的牵引力极大地影响车辆做工(即，移动该车辆)的能力。

传统的车辆通常在圆的气压轮胎上行驶。此传统的轮胎通常具有提高轮胎对地面的抓力的胎面花纹，从而向在改进的道路(例如沥青路和水泥路)上行驶的车辆提供足够的牵引力。然而，当此轮胎与在越野情况(即越野地面，例如倾斜地面和/或具有石头、泥巴、雪、砂、碎片和其它障碍物的地面)下使用的车辆合并时，轮胎将快速地失去牵引力，车辆将不能够有效地横越过越野地面。

某些传统的解决方案涉及使用带有特别胎面花纹的轮胎。虽然这些轮胎花纹可以稍微地提高牵引力，但是牵引力的提高是以在改进道路上的燃油经济性为代价。其它传统的解决方案包括使用由花纹板的连续带形成的履带，所述花纹板例如为模块化钢板，所述连续带由两个或多个内轮旋转。虽然此履带***提高了牵引力，但是它们经常笨重、复杂且特别昂贵。此外，传统的履带***经常难以建造和维护。

发明内容

从前述讨论中，应该明显的是，对于克服传统轮胎和牵引力组件的限制的轮胎设备和***存在需要。有利的是，此设备和***提供成本效益方式来向车辆提供增加的牵引力。

本申请的主题已经对现有技术的当前状态产生相应，特别是响应于在本领域中的还没有被当前可获得的牵引力组件完全解决的问题和要求。因此，本公开开发出提供轮胎设备和***，所述轮胎设备和***克服在本领域中的上述所讨论的缺陷中的许多或全部。

本公开涉及一种车轮设备，所述车轮设备包括可连接到轴的轮缘模块以及从该轮缘模块延伸的实心轮胎模块。实心轮胎模块包括多个形成外周边缘的胎面齿。外周边缘形成轮胎轮廓的至少部分。该多个胎面齿的每个胎面齿具有空间规格，所述空间规格包括周向宽度、径向高度、边缘形状和周向间隙宽度。多个胎面齿的空间规格是不均匀的。在一个实施方式中，实心轮胎模块具有非环形旋转轨迹。在另一个实施方式中，外周边缘的至少周向区域包括具有连续地增加的径向高度的一系列胎面齿。

根据一个实施方式，实心轮胎模块的外周边缘具有第一周向区域和第二周向区域。第一周向区域可以具有可以有第一平均径向高度的胎面齿，以及第二周向区域可以具有可以有第二平均径向高度的胎面齿。在一个实施方式中，第一平均径向高度是第二平均径向高度的至少1.5倍。在另一实施方式中，实心轮胎模块的外周边缘具有第一周向区域和第二周向区域，其中第一周向区域具有胎面齿，第二周向区域基本缺少胎面齿。

在一个实施方式中，实心轮胎模块可拆卸地连接到轮缘模块。设备进一步包括从实心轮胎模块的至少一个侧面轴向延伸的至少一个翼，其中每个翼包括轴向宽度。至少一个翼包括具有连续地增加的轴向宽度的一系列翼。而且，该设备可以包括在胎面齿的一个或多个上的抓地部。在另一个实施方式中，轮缘模块可以附接到现有车轮轮缘。孔口或孔可以轴向延伸通过实心轮胎模块，用于平衡目的或减少重力目的。

本公开还涉及车轮***，所述车轮***包括可安装到车辆的地面接合子***。地面接合子***包括可与电源可操作地连接的动力模块。其中动力模块与轴接合，所述轴经由动力模块被可旋转地驱动。轴可以包括其它部件，例如重力承载毂或齿轮组件轮毂。***进一步包括致动机构，所述致动机构控制车轮设备处于驱使模式还是被动模式。进一步地，该***包括车轮设备，所述车轮设备包括连接到轴的轮缘模块以及从该轮缘模块延伸的实心轮胎模块。实心轮胎模块包括多个形成外周边缘的胎面齿。外周边缘形成轮胎轮廓的至少部分。该多个胎面齿的每个胎面齿具有空间规格，所述空间规格包括周向宽度、径向高度、边缘形状和周向间隙宽度。多个胎面齿的空间规格是不均匀的。在一个实施方式中，实心轮胎模块具有非环形旋转轨迹。在另一个实施方式中，外周边缘的至少周向区域包括具有连续地增加的径向高度的一系列胎面齿。

权利要求的车轮***的轮缘模块实际上可以是第一轮缘模块，以及实心轮胎模块实际上可以是第一实心轮胎模块，车轮***进一步包括第二轮缘模块以及第二实心轮胎模块，第二实心轮胎模块具有形成***边缘的多个胎面齿，其中该多个胎面齿的每个胎面齿具有空间规格，所述空间规格包括周向宽度、径向高度、边缘形状和周向间隙宽度，其中多个胎面齿的空间规格是不均匀的。

根据一个实施方式，第一实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格与第二实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格基本相同，并与其对齐。在一个实施方式中，第一实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格与所述第二实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格基本相同，但与其相反对齐。进一步地，该***可以包括在第一实心轮胎模块与第二轮胎模块之间轴向延伸的至少一个踏板。

在一个实施方式中，地面接合子***的致动机构包括延伸臂，所述延伸臂使实心轮胎模块在驱使模式下延伸接触地面，并使实心轮胎模块在被动模式下从与地面接触中缩回。在另一个实施方式中，延伸臂将实心轮胎模块定位在车辆的现有轴之间。

本公开进一步涉及控制器设备，所述控制器设备包括旋转轨迹模块，所述旋转轨迹模块接收与附接到车辆的非环形车轮设备有关的空间尺寸并生成旋转轨迹数据。控制器设备进一步包括旋转分析模块，所述旋转分析模块接收旋转轨迹数据并生成减小摆动策略。控制器设备进一步包括致动模块，所述致动模块接收减少摆动策略并将致动命令发送到车辆的传动***。

在一个实施方式中，控制器设备进一步包括牵引力反馈模块和牵引力分析模块，其中牵引力反馈模块检测传动***并将传动***情况报告发送给牵引力分析模块，以及牵引力分析模块接收传动***情况报告并生成牵引力控制策略。致动模块在将致动命令发送给所述传动***时考虑减小摆动策略和牵引力控制策略。

在整个该说明书中对特征、优点或类似语言的提及并非指的是由本公开可以实现的所有特征和优点应该或是在本发明的任何单一实施方式中。而是，提及特征和优点的语言被理解为指的是结合实施方式所描述的具体特征、优点或特性包括在本文所公开的主题的至少一个实施方式中。因此，在整个该说明书中对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不必要指的是相同的实施方式。

而且，本公开的所描述的特征、结构或特性可以任何适当方式结合在一个或多个实施方式中。相关领域的技术人员应认识到，本申请的主题可以不需要特定实施方式的具体特征或优点中的一个或多个就可以实践。在其它情况下，附加的特征和优点可以在本公开的所有实施方式中可能不存在的某些实施方式中被了解。而且，在其他例子中，没有详细地示出或描述众所周知的结构、材料或操作以免使本公开的的主题的方面模糊。本公开的这些特征和优点通过以下说明和所附权利要求将变得更充分明显或通过以下所示出的本公开的实践可以被了解。

附图简述

为了易于理解本公开的优点，参考在所附权利要求中所示出的具体实施方式将获得以上简单描述的本公开的更具体的描述。应了解这些附图仅仅描述本公开的典型实施方式并因此不认为限制其范围，通过使用附图，使用附加特性和细节来描述和解释本申请的主题，其中：

图1是显示轮缘模块和实心轮胎模块的车轮设备的一个实施方式的立体图；

图2是显示胎面齿的两个周向区域的车轮设备的另一个实施方式的侧视图；

图3是显示两个周向区域的车轮设备的另一个实施方式的侧视图，一个具有胎面齿以及另一个不具有胎面齿；

图4是显示轴向延伸穿过实心轮胎模块的孔口的车轮设备的另一个实施方式的侧视图；

图5是显示在实心轮胎模块上的轴向翼的车轮设备的一个实施方式的立体图；

图6是可连接到车辆的车轮***的一个实施方式的示意框图；

图7描述了连接到车辆的地面接合子***的一个实施方式；

图8是显示在由单个车轴轮毅旋转的两个实心轮胎模块之间延伸的踏板的车轮设备的一个实施方式的立体图；

图9是实心轮胎模块的一个实施方式的立体图，所述实心轮胎模块可以附接到轮缘模块，所述轮缘模块附接到现有的车轮；

图10A是控制器设备的一个实施方式的示意框图；以及

图10B是控制器设备的另一个实施方式的示意框图。

详细描述

在整个该说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”或类似语言的提及指的是结合实施方式描述的具体特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施方式中。因此，在整个该说明书中的词语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”以及类似的语言的出现可以但不必要都指的是相同的实施方式。类似地，术语“实施”的使用指的是具有与本公开的一个或多个实施方式关联而描述的具体特征、结构或特性的实施，然而，如果缺乏指示其它的表达相关性，则实施可以与一个或多个实施方式关联。

此外，本公开的所描述的特征、结构或特性可以任何适当方式结合在一个或多个实施方式中。在以下描述中，提供了多个具体细节。然而，本领域的技术人员应理解，本申请的主题可以不需要一个或多个所述具体细节或者通过其他方法、部件、材料等实践。在其他例子中，没有详细地示出或描述众所周知的结构、材料或操作以免使本公开的方面模糊。

图1是显示轮缘模块105和实心轮胎模块110的车轮设备100的一个实施方式的立体图。如上所述，传统的车辆通常在圆的气压轮胎上行驶。此传统的轮胎通常具有提高轮胎对地面的抓力的胎面花纹，从而向在改进的道路(例如沥青路和水泥路)上行驶的车辆提供足够的牵引力。然而，当此轮胎与在越野情况(即越野地面，例如倾斜地面和/或具有石头、泥巴、雪、砂、碎片和其它障碍物的地面)下使用的车辆合并时，轮胎将快速地失去牵引力以及车辆不能够有效地横越过越野地面。

本公开的车轮设备100一般地包括附接到轮缘模块105的至少一个实心轮胎模块110。根据一个实施方式，轮缘模块105和实心轮胎模块110由单个整体材料形成并因此结合在一起。在另外实施方式中，轮缘模块105和实心轮胎模块110可拆卸地连接在一起。因此，语言“附接到”或“连接到”的使用并不使本公开限于其中轮缘模块105从实心轮胎模块110可分离的应用。轮缘模块105和实心轮胎模块110的结构材料可以是金属、复合材料、塑料、橡胶或其它能够承受特定越野应用的预期磨损的坚实材料。在一个实施方式中，车轮设备100可以是可安装在现有车辆上的翻新翻新应用。在另一实施方式中，车轮设备100可以作为新产品一部分通过原始制造来实施。

轮缘模块105是实心轮胎模块110从其延伸的中央安装结构。在一个实施方式中，如所描绘的那样，轮缘模块105是孔、安装板、安装孔区域或可以接合车辆的轴的轴向突出部。轮缘模块105可以附接到现有车轮轮缘(参见图9)，或者轮缘模块105可以是可附接到轴的单独轮缘。虽然在以下更详细地被描述，但是轮缘模块105可以附接到在车辆上的现有轴，或轮缘模块105可以与独立轴一起使用，所述独立轴与在车辆上的现有轴分离。在整个本公开中的术语“轴”指的是由发动机控制的旋转体(参见参考图6和7进行的以下描述)。进一步地，轴可以包括或可操作地连接到轮毅，所述轮毅可以包括连接到轮缘模块105的齿轮组件和/或离合器。轮毅可以具体地设计和包括，以支撑车辆的大部分重量。因此，轮缘模块105可以连接到传统的轴，或轮缘模块105可以是安装件，所述安装件被焊接或螺栓连接到现有车轮/轮缘上(参见参考图9进行的以下描述)。进一步地，术语轴可以指的是从齿轮轮毅组件延伸的驱动轴。

实心轮胎模块110包括多个形成外周边缘111的非均匀胎面齿112。虽然通过参考不同的附图和实施方式在以下进行了更详细的描述，但是多个胎面齿112的非均匀性当比较于传统的轮胎时提高了车轮设备100的牵引力，因此提高了牵引力并使车辆能够横越越野地面和其它否则难以(如果不是不可能)横越的越野障碍物。

实心轮胎模块110的外周边缘111构成了轮胎轮廓的至少部分。轮胎轮廓是360度形状的轮胎，如轮胎的径向截面中所显示的那样。换句话说，在一个实施方式中，实心轮胎模块110具有围绕轮缘模块105延伸360度的胎面齿112，因此外周边缘111与轮胎轮廓相同。然而，在其它实施方式中，实心轮胎模块110只包括弧形截面的胎面齿112，所述胎面齿112不形成完整的360度形状(参见图9)。在此实施方式中，实心轮胎模块110可以(经由轮缘模块105)附接到现有的轮胎/车轮，因此使轮胎轮廓为实心轮胎模块110的***边缘111和现有轮胎胎面的外周围的结合(参见图9的描述)。

在整个本公开中，术语“轴向的”、“径向的”和“周向的”(以及其派生词)被用来描述各种方向。虽然此术语的意思可能是固有的，但是在图1中显示了轴向方向9、径向方向4和周向方向3。使用这些方向3、4、9来描述单个胎面齿112的空间规格。换句话说，每个胎面齿112可以关于其径向高度14、周向宽度13、轴向厚度15和边缘形状来描述。每个胎面齿112的空间规格进一步包括在两个相邻胎面齿之间的周向间隙宽度16。

如上所提及的，所述多个胎面齿112是不均匀的。换句话说，胎面齿112的空间规格是不恒定的。例如，在一个实施方式中，不均匀性是因为胎面齿的至少一个的径向高度14不同于另外一个胎面齿112。在另一实施方式中，在相邻胎面齿112之间的周向间隙16变化，因此使胎面齿112的间隔和分布不均匀。在另一实施方式中，至少一个胎面齿的周向宽度13或轴向厚度15不同于另外一个胎面齿112的周向宽度13或轴向厚度15。换句话说，胎面齿112的非均匀性可由单一维度(高度，宽度，等等)不同于其它胎面齿的单个胎面齿造成，或者该非均匀性可由具有相互不同的各种空间规格的各种胎面齿造成。

此外，每个胎面齿112具有前表面17和后表面18。当车轮设备100旋转以使车辆向前移动时，前表面17是指向(即面朝)地面/地的轴向延伸的表面，以及当车轮设备100在相反的方向上旋转以使车辆向后移动时，后表面18是指向地面/地的轴向延伸的表面。在一个实施方式中，胎面齿112的表面17、18(或者胎面齿的至少部分)可以有锯齿或具有其它抓地部(例如尖状物、凸块、橡胶等，这取决于预期地面)，以提高设备100的牵引力。在另一实施方式中，胎面齿112的表面17、18(或胎面齿的至少部分)可具有弯曲的形状(如所描绘的)，所述弯曲的形状用作抓地部来进一步提高实心轮胎模块110在地面上获得牵引力的能力。在某些实施方式中，可以有利的是具有例如可替换硬质合金尖状物的抓地部，所述抓地部不仅在用于攀爬和横越地面的前表面17上，而且在当情况要求车辆倒转或沿斜坡下降时提供牵引力的胎面齿112的后表面18上。

图2-5描述车轮设备100的各种实施方式并提供关于实心轮胎模块110的附加详情。图6-7描述可连接到车辆的车轮***300的各种实施方式。图9进一步包括关于***300的翻新应用的一个实施例的详情。图10的描述包括关于用于控制车轮***300的控制器设备的详情。

图2是显示胎面齿112的两个周向区域115、116的车轮设备100的另一个实施方式的侧视图。在一个实施方式中，实心轮胎模块110可以包括多个周向区域115、116，其中每个周向区域包括具有特定空间规格的胎面齿112，所述空间规格虽然不必在整个区域是均匀的，但是平均来说基本不同于另一区域。例如，在图1中所描述的第一周向区域115具有的胎面齿的平均径向高度14(a)-14(d)是在第二周向区域116中的胎面齿14(e)-14(h)的1.5倍。在另一实施方式中，平均的空间规格可以是周向间隙宽度或周向宽度，而不是径向高度。在平均空间规格之间的差的倍数可以大于或小于1.5。在另一个实施方式中，实心轮胎模块110包括过渡区域，其中胎面齿的空间规格(例如，径向高度14)在两个平均区域之间过渡。

图2也显示在每个区域115、116内的空间规格如何可以不同。在一个实施方式中，在第一周向区域115中的胎面齿112的径向高度14可以连续地增加。例如，在区域115中的第二胎面齿的径向高度14(b)长于在区域115中的第一胎面齿的径向高度14(a)，在区域115中的第三胎面齿的径向高度14(c)长于第二胎面齿的径向高度14(b)，等等。因此，当车轮设备100在向前方向上旋转时，(在第一区域115中的)胎面齿的轴向高度14连续地增加，从而使设备100连续地获得更大的牵引力或至少在地面上连续地获得更好的抓取力。例如，当使用车轮设备100来攀越倾斜地面或跨越在车辆路径中的障碍物时，胎面齿的连续增加的径向高度14可以增强轮胎模块110稳定地获得牵引力的能力(而不是如传统轮胎那样打滑)。再次，连续地改变的空间规格可以是径向高度14、周向宽度13、周向间隙宽度16、轴向厚度15或其组合。

图3是显示两个周向区域115，116的车轮设备100的另一个实施方式的侧视图，一个具有胎面齿112以及另一个缺乏胎面齿116。如以上所述，实心轮胎模块110的外周边缘111至少形成有多个胎面齿112。然而，胎面齿112可以仅仅形成轮胎模块110的外周边缘111的一部分(即，区域115)，而另一部分则可以基本地缺少胎面齿112。例如，第二区域116可以具有基本较小的胎面齿、锯齿或橡胶衬里。在一个实施方式中，橡胶衬里可以沿着轴向延伸越过轮胎模块110的轴向厚度并可以由轴向延伸的支撑板(未示出)支撑。在另一个实施方式中，如图3中所示出的那样，车轮设备100的外周边缘111可以具有基本扁平的部分12，从而允许比较而言大的表面积接触地面。在此实施方式中，在第一周向区域115中的胎面齿112可以用来牵引，而第二周向区域116可以用于静态支撑或制动过程。如参考图6-9在以下更详细描述的，车轮设备100可以根据给定应用的详情以各种方式修改和使用(例如基于地面的类型或车辆的类型)。

在一个实施方式中，虽然没有描绘，但是实心轮胎模块110可以包括从外周边缘111突出的弹性负载部。例如，无论在整个外周边缘111还是仅仅在外周边缘的区域115,116，轮胎模块110可以包括弹性负载的尖锐部或可以根据需要在孔内压缩的其它抓地部。在另一实施方式中，胎面齿112本身可以是弹性负载或可以包括振动/冲击缓冲器，所述缓冲器当轮胎模块110沿着地面滚动时吸收一些接触力。因为轮胎模块110的非对称的和/或不均匀的构造在设备100沿着地面滚动时可能导致轴上下摆动，因此弹簧负载齿和/或振动/冲击缓冲器可能有利于减少摆动。此外，设备100可以结合控制***使用，如在以下更详细地描述的。

在另一实施方式中，胎面齿可以可移除和可替换，从而使用户可选择期望空间规格的胎面齿112，而不必将轮胎模块110从轮缘模块105移除(在可以进行此拆开的实施方式中)或不必将整个设备100从车辆的轴拆除(再次地，在可以进行此拆开的实施方式中)。图3也描述了轴向延伸穿过轮胎模块110的各种孔口118。如参考图4在以下描述的，这些孔口118可以被并入以平衡设备100和/或减少设备100的重量。

图4是显示轴向延伸穿过实心轮胎模块110的孔口118的车轮设备100的另一个实施方式的侧视图。如上所述，实心轮胎模块110可以具有孔口118以增强设备100的平衡。孔口118可以是轴向延伸穿过实心轮胎模块110的孔隙、孔或缺口。在另外实施方式中，实心轮胎模块110也可以包括凹陷、凹口或局部缺口，以进一步平衡设备100以及以减少设备100的重量。

图4也对比比较于圆圈的车轮设备100的旋转轨迹114的一个实施方式。旋转轨迹114在设备100围绕轴旋转时是设备100的明显的外周形状。换句话说，旋转轨迹114并非指的是围绕实心轮胎模块的胎面齿的实际的物理轮廓而指的是切向地接触轮胎模块110的外周边缘111的沿着径向的最外点的跟踪形状。如描绘的，根据一个实施方式，旋转轨迹114可以是非圆形的。因此，非圆形的非对称性的旋转轨迹114可以进一步加强设备100的牵引力。然而，如参考非均匀性胎面齿如在以上所描述的，非对称形状的旋转轨迹114在椭圆形车轮设备100沿着地面滚动时可能导致车辆发生垂直摆动。因此，控制***可以结合设备100来使用，如以下所描述的那样。

图5是显示在实心轮胎模块110上的轴向翼117的车轮设备100的一个实施方式的立体图。轴向翼117从实心轮胎模块110轴向向外延伸，以当所述设备旋转时扩大车轮设备100的有效接触表面积。轴向翼117可以进一步提高牵引力，特别在地面松散或有流体(例如雪、泥和沙)时的情况下。如果没有轴向翼，则轮胎模块110和多个胎面齿112可能陷入到松散的或有流体的地面中，因为轴向厚度15太窄以致无法支撑车辆的重量。然而，当使用轴向翼117时，所述翼117的轴向宽度可以提高车辆设备100的牵引力，从而使车辆可将自己驱使出松散的或有流体的地面。

在一个实施方式中，轴向翼117(a)可以仅仅从轮胎模块110的一个侧面延伸。在另一实施方式中，轴向翼117(b)可以在轮胎110的两个侧面上延伸，连接到轮胎模块110的两个侧面或延伸穿过轮胎模块110本身。车轮设备100可以与单个轴向翼117或多个轴向翼117一起使用。在一个实施方式中，轴向翼117的至少一部分/区域可以连续地增加轴向宽度。换句话说，第二轴向翼117(b)的轴向宽度19(b)可以大于第一轴向翼117(a)的轴向宽度19(a)。而且，轴向翼117可以不围绕整个轮胎模块110定位而是仅仅可以占据轮胎模块110的圆周区域。而且，轴向翼117本身可以具有抓地部，以提高车轮设备100的牵引力。例如，如上所描绘，至少一部分的轴向翼117可以具有凹结构，从而提高车轮设备100在松散的或有流体的地面上的牵引咬合力。

图6是可连接到车辆的车轮***300的一个实施方式的示意框图。车辆***300包括如参考图1-5在以上所述的车辆设备100以及地面接合子***200。地面接合子***200包括接收来自电源的动力的动力模块210。电源(动力源)可以生成或存储电能、液压能、气动能或旋转动能等等。在一个实施方式中，电源可以是车辆的现有电源(即烃动力***引擎或混合引擎***)。在另一实施方式中，车辆***300实际上可以包括与车辆的动力***引擎分离的电源。取决于具体应用的实施细节，电源可能需要以比较而言低的速度生成(或至少通过齿轮传动生成)高扭矩。在一个实施方式中，车轮***300可以是可安装在现有车辆上的翻新应用。在另一实施方式中，车轮***300可以作为新产品/车辆的一部分通过原始制造来实施。

如以上所述以及如以下更详细地描述的，胎面齿112的非均匀性和/或车轮设备100的非对称性旋转轨迹114可以保证车轮设备的低速度旋转，以成功地横越地面和以最小化垂直摆动的严重性。车轮***300可以经由控制器400被监视和控制。如以下更详细地描述的，控制器400可以是车辆的主电子控制模块的子模块，或者控制器400可以是独立的模块。控制器400可以包括如在图6中所描述的调节和控制***300的运行的各种传感器和通信线路。再次地，参考图10在以下包括关于控制器400的附加详情。

动力模块210被配置为接收无论是电能、液压能还是气动能的能量，以旋转轴230。轴230可以是经由轴承支撑的标准旋转元件。轴230可以不在车辆的整个宽度上延伸并仅仅可以具有短的长度。轴230经由轮缘模块105连接到车辆设备100，从而将来自电源的动力传送到车辆设备100，以驱使车辆横越地面。在另一实施方式中，轴230可以可操作地连接到齿轮组件、轮毂或传动件。地面接合子***200可以进一步包括致动机构240。致动机构240将车轮设备100控制在驱使模式下或在被动模式下。参考图7在以下包括这两个模式以及与致动机构相关的进一步详情。

在一个实施方式中，本公开的车轮***300还可以用于其它目的，例如绞车***或挖掘机***/挖沟机***。例如，传送到轴的高扭矩可以用于绞车***以拖拉其它车辆。在另一实施例中，多个牵引胎面齿112的轴230可以(通过单独分离胎面齿112、从轮缘模块105分离轮胎模块110或分离整个车轮设备100)使用挖掘机/挖沟机齿来替代，以提高穿过地面的切割。而且，如以上所简述的那样，轮胎模块110可以包括基本缺少胎面齿的区域(参见图3)，因此车轮***300可以被使用和致动以将车辆支撑在稳定位置中，或作为制动器来阻止车辆沿着地面移动。

图7描述了连接到车辆的地面接合子***200的一个实施方式。虽然被描述为货车，但是车辆可以是可以在越野地面应用或崎岖地面应用中使用的任何车辆。例如，考虑的是，车轮***300可以在轿车、沙地汽车、全地形车辆、摩托车、拖拉机、军用汽车或休旅车等等上实施。进一步考虑的是，车轮***300也可以在不具有主动动力***引擎的车辆上使用，例如拖车和其它拖曳车。在这些实施方式中，地面接合***200的动力模块210可以将动力(例如，液压管路)通过钩传送到轴230、致动机构240和连接到拖车的车轮设备100。

地面接合子***200包括致动机构240，所述致动机构240可操作地致动轴230并致动车轮设备100(未在图7中示出)以在驱使模式或被动模式下。驱使模式是车轮设备100准备并能够旋转地将力施加在地面上并驱使车辆的情况，而被动模式是车轮设备100不接触地面或车轮设备100不可操作地被齿轮传动至电源(即设备当车辆的主传动***被接合时自由地打滑)的情况。因此，在一个实施方式中，地面接合子***200包括是延伸臂242的致动机构240。延伸臂242可以具有可伸缩组件或枢转摆动臂组件(未在图7中描述)，所述可伸缩组件或枢转摆动臂组件可以例如由液压装置下降以接合地面。

在另一实施方式中，虽然没有描绘，但是车轮设备100可以持续接触地面，但轴230可以包括齿轮组件，所述齿轮组件使车轮设备100可从电源脱离(即在空挡中)，从而使车轮设备100自由地旋转。当需要时，轴230的速度和/或扭矩可以用齿轮组件/轮毂来调节，以有利于在地面上推动或拉动车辆。在一个实施方式中，致动机构240可以包括延伸臂240，轴230可以包括齿轮组件/轮毂，等等，用于控制该***。在一个实施方式中，致动机构240可以在车辆前或在车辆后(或两者)延伸，以分别地拖拉和推动车辆跨过地面。

图8是显示在一个或多个轮缘模块105上的两个实心轮胎模块110(a)、110(b)的车轮设备100的一个实施方式的立体图。车轮设备100可以与两个或多个轮胎模块板110(a)、110(b)一起使用，以使用户可进一步根据它们的牵引需求订制车轮设备100。虽然图8描绘了仅仅两个轮胎模块110(a)、110(b)，但考虑的是，可以根据给定应用的详情使用超过两个的轮胎模块。图8也描绘了在两个轮胎模块110(a)、110(b)之间轴向延伸的踏板130。虽然描绘了单个踏板130，但考虑可以使用多个踏板。例如，踏板130可以附接到每个胎面齿112。在另一实施方式中，踏板130可以与轮胎模块110一体地形成，而不是可拆卸地连接到该轮胎模块110。踏板130的尺寸和规格再次取决于给定应用的详情可以改变。例如，踏板130可以延伸胎面齿的整个径向高度和/或可以轴向延伸越过胎面齿(类似于上述的翼)。此外，踏板130可以包括抓地部，例如尖状物、涂层、孔隙等等。

图8也示出显示胎面齿112在两个轮胎模块110(a)、110(b)之间对齐的各虚线。在一个实施方式中，如所描述的那样，胎面齿可以有意地进行对齐，以增加车轮设备100的牵引力。然而，在另一实施方式中，胎面齿112可以特意地反向地对齐(未描绘)，以降低由轮胎模块的非对称性旋转轨迹114所造成的垂直摆动。在一个实施方式中，轮胎模块110的反向对齐也可有利于车辆的乘坐的平稳性。换句话说，如以上所述，由于每个轮胎模块的旋转轨迹114是椭圆形的/非对称性的，因此车辆当车轮设备沿着地面滚动时可能经历垂直摆动。当两个或多个轮胎模块是反向对齐时，多个轮胎模块的结合旋转轨迹可导致比较而言大的环形复合旋转轨迹，从而减少垂直摆动。

在另一个实施方式中，在两个轮胎模块110(a)、110(b)之间的连接组件140可以涂覆有橡胶材料或可以具有被改变以控制胎面齿112的下限深度的径向厚度。例如，如果车辆正横越过基本多岩石的地面或覆盖有沙砾的地面，则车轮设备可得益于具有带有长径向高度的胎面齿。然而，在接触不同地面时或在横越泥泞区域或多雪区域时，胎面齿可能实际上掘进松散的或有流体的地面，从而导致轮胎模块下陷。因此，连接构件140可以是可替换的、可订制的和/或径向可调节的，从而使用户可选择胎面齿的有效径向高度。在另外实施方式中，带有气泡/管的橡胶轮胎可以结合连接构件140一起使用，从而限制胎面齿的穿透和提高车轮***300的不下陷能力/浮力。此外，带有气泡/管的连接构件140的实施方式可以使用户可调节在气泡内的压力，从而扩大连接构件的径向尺寸和调节车轮***300的下限深度。

在一个实施方式中，车轮***300可以包括串联轴动力传动。串联轴动力传动可以具有每个均带有两个车轮设备100的两个串联轴。在此实施方式中，例如，具有更具闯劲的胎面齿112的实心轮胎模块110的圆周区域可在不同车轮设备100上偏移，从而使至少一个实心轮胎模块110的更具闯劲的胎面齿区域可基本持续地接触地面。串联轴动力传动可以包括轮毂发动机，所述轮毂发动机与带或链结合被安装到串联轴配置，以使车轮设备100的旋转同步。不仅仅此配置可能提高车辆的牵引力(因为具闯劲的胎面齿的至少一个圆周区域与地面持续地接合)，串联轴动力传动可以进一步阻止由非对称非圆形车辆设备100造成的垂直摆动，因为串联轴可以枢转和吸收许多上下摆动的运动。因此，与串联轴传动一起使用的控制***可以相对地不那么复杂。

图9是实心轮胎模块110的一个实施方式的立体图，所述实心轮胎模块110可以附接到轮缘模块105，所述轮缘模块105附接到现有的车轮50。如以上所提出的，轮缘模块105是实心轮胎模块110所附接到的基底。在一个实施方式中，如在图9中所描述的那样，现有的车轮50具有实心(例如钢)轮缘52并可以包括安装到其的现有轮胎54。因此，轮缘模块105可以经由螺栓、焊接或其它附接工具锚固到现有车轮50的实心轮缘52。轮缘模块105还可以包括安装元件106，例如螺纹螺栓孔隙或其它附接辅助器工具，所述安装元件106可以牢固地接合到在实心轮胎模块110上的对应安装元件107(例如，螺栓)上。

在一个实施方式中，轮胎54可以被修改，使得某些胎面部分51被移除，从而使实心轮胎模块110的胎面齿112可代替被移除胎面部分51。而且，虽然在图9中所描述的实心轮胎模块110和轮缘模块105显示为不向周围横跨360度的弧形材料部分，但是考虑，在其它实施方式中，轮缘模块105和实心轮胎模块110可以延伸大约360度。在此实施方式中，例如，现有车轮50可以包括具有损坏胎面的轮胎，附接的实心轮胎模块110可以包括新的地面接合表面。因此，车轮设备100可以作为翻新应用来实施，以更新/再使用具有变秃的轮胎胎面54的现有车轮50。

在一个实施方式中，虽然没有描绘，两个轮缘模块105可附接到现有车轮50的实心轮缘52的相对侧面。在此实施方式中，实心轮胎模块110可以包括实心轴，例如加强杆(“钢筋”))，所述实心轴轴向延伸跨越现有轮胎54的表面(可以具有变小的或变秃的胎面图案)，并附接到在现有车轮50的两个侧面上的轮缘模块105。实心轴可以形成实心轮胎模块110的胎面齿112。因此，用作胎面齿的实心轴可以具有各种圆周，从而提高了车轮设备100的牵引力，如上所述的。

图10A是控制器设备400的一个实施方式的示意框图。通过参考图6如以上所简述的，控制器设备400控制车轮***300(包括地面接合子***200和车轮设备100)的运行。而且，控制器设备400也可以控制或至少有利于控制车辆的现有传动***。控制器设备400包括旋转轨迹模块410、旋转分析模块420和致动模块430。

旋转轨迹模块410接收与在车辆上使用的任何车轮设备100的非环形旋转轨迹114(如以上所定义的那样)有关的信息。该信息的接收可以经由检测车轮设备100的旋转轨迹114的扫描器的使用或经由用户手动输入来实现。例如，用户可以手动地输入车轮设备100旋转轨迹的大小，或者用户可以输入车轮设备100的系列号，其中控制器可以使用该系列号来请求、下载或查阅车轮设备100的大小。一旦该信息被接收，旋转轨迹模块410就生成被发送到旋转分析模块420的旋转轨迹数据。

旋转分析模块420接收旋转轨迹数据并生成减小摆动策略。如以上所描述的那样，由于车轮装置100的旋转轨迹114是非对称性的，因此车轮设备100的不受控制的旋转导致车辆和任何车载操作人员和/或设备承受反复的垂直摆动。通过非圆形车轮，该轴从中心偏移(或换句话说，从该轴到轮胎模块的外周边缘的径向距离是不均匀的)，从而导致车辆承受反复的摆动的垂直位移。旋转分析模块420考虑控制器400所接入的可控制致动器，例如可变的悬架、轴发动机速度、和弹簧负载元等等。旋转分析模块420生成减小摆动策略并将该策略发送到致动模块430，用于实施/致动。

致动模块430接收减少摆动策略并将致动命令发送到可控制的致动器。如上所述的那样，传动***的可控制致动器可以包括现有车辆传动***的元件和部件或地面接合子***200的元件和部件(例如，动力模块210、轴230和/或致动机构240)。

图10B是控制器设备400的另一个实施方式的示意框图。在图10B中所描述的控制器设备包括旋转轨迹模块410、旋转分析模块420、致动模块430、牵引力反馈模块440和牵引力分析模块450。旋转轨迹模块410、旋转分析模块420和致动模块430通过参考图10在以上被描述。

通常，牵引力反馈模块440检测车辆的传动***的情况。如上所描述的那样，传动***被限定为现有车辆的任何传动***部件或车轮***300(地面接合子***200)。例如，电源、发电机、引擎、发动机、悬架***、齿轮组件和轴等等是传动***的实例。因此，牵引力反馈模块440可使用传感器和检测器来了解传动***的情况。例如，旋转速度传感器、悬架监视器、扭矩传感器、电压表、电流表、液压压力表、加速器等可以由牵引力反馈模块440利用，以检测传动***的情况。在一个实施方式中，速度传感器可以报告轴/车轮中一个以某一速度打滑，这指示车轮正失去了牵引力。在另一实施方式中，悬架监视器和/或加速器可以报告车辆正承受垂直摆动。牵引力反馈模块440将这些情况报告给牵引力分析模块450。

牵引力分析模块450分析来自牵引力反馈模块440的传动***情况报告，并生成牵引力控制策略，所述控制策略被发送到致动模块430(在以上描述)。致动模块430考虑减小摆动策略和牵引力控制策略两者，并因此将致动命令发送到各种致动器。在一个实施方式中，致动命令可以包括锁定车辆悬架。在另一实施方式中，致动命令可以包括指导致动机构240，以使车轮***300在驱使模式与被动模式之间切换。在另一实施方式中，致动命令可以包括提高或降低车辆设备100的旋转速度或以此方式以齿轮传送车轮设备100，以提高扭矩。

在以上描述中，可以使用例如“上”、“下”、“上方”、“下方”、“水平的”、“垂直的”、“左”、“右”等特定术语。在适用情况下，当处理相对关系时，使用这些术语来提供某些清楚的描述。但是，这些术语不意图指的是绝对的关系、位置和/或定向。例如，关于物体，仅仅通过将该物体颠倒，“上”表面就可以变成“下”表面。然而，其仍然是相同的物体。而且，术语“包含”、“包括”、“具有”和其变型指的是“包括但不限于”，除非另外明确地说明。

所例举的项目清单并非指的是项目中的任何一项或所有项相互排除和/或相互包含，除非另外明确地说明。术语“一个(a)”、“一个(an)”和“所述”指的是“一个或多个”，除非另外明确说明。而且，术语“多个”可以定义为“至少两个”。

此外，在该说明书中一个元件“连接”到另外一个元件的情况可以包括直接和间接的连接。直接连接可以定义为一个元件连接到另一个元件并与其有某种接触。间接连接可以定义为在相互不直接接触的两个元件之间的连接，但在该连接元件之间具有一个或多个附加的元件。而且，如本文所使用的那样，将一个元件固定到另一个元件可以包括直接固定和间接固定。此外，如本文所使用的那样，“相邻的”不必表示接触。例如，一个元件可以邻近于另一个元件，而不与该元件接触。

如在本文中所使用的那样，当与项目清单一起使用时，短语“其中的至少一个”指的是可以使用所列项目的一个或多个的不同组合，以及可能仅仅需要在该列表中的项目中的一个。项目可以是特定的物体、事情或种类。换句话说，“其中的至少一个”指的是项目的任何组合，或可以使用来自列表的一些项目，但不是在该列表中的所有的项目可以被要求。例如，“项目A、项目B和项目C中的至少一个”可以指的是项目A；项目A和项目B；项目B；项目A、项目B和项目C；或项目B和项目C。在某些情况下，“项目A、项目B和项目C中的至少一个”可以例如不受限制地指的是项目A中的两个，项目B中的一个以及项目C中的十个；项目B中的四个和项目C中的七个；或一些其它适当的组合。

本公开的控制器400可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括具有在其上的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质，用于导致处理器执行本发明的方面。

计算机可读存储介质可以是实体装置，所述实体装置可以通过指令执行装置保留和存储用于使用的指令。计算机可读存储介质可以例如但不限制于电子存储装置、磁存储装置、光学存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或上述的任何适当的组合。计算机可读存储介质的更详细的实例的非详尽的列表包括以下：便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程序只读存贮器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、记忆棒、软盘、例如在具有记录在其上的指令的槽中的打孔卡或凸起结构的机械编码装置，以及前述的任何适当的组合。如在本文中所使用的计算机可读存储介质不被视为本身是过渡信号，例如，无线电波或其它自由地传播的电磁波，传播过波导或其它传播介质的电磁波(例如，穿过光纤电缆的光脉冲)，或传播穿过电线的电子信号。

在本文中所描述的计算机可读程序指令可以经由例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络的网络被下载到来自计算机可读存储介质的各自的计算/处理装置或下载至外部计算机或外部存储装置。该网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。在每个计算/处理装置中的网络适配卡或网络接口接收来自网络的计算机可读程序指令并将该计算机可读程序指令向前传送，用于存储在各自的计算/处理装置内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是以一种或多种编程语言(包括例如Java、Smalltalk或C++等物件导向程式设计语言)的任何组合和传统的程序编程语言(“C”编程语言或类似的编程语言)来编写的汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关的指令、微码、固件指令、状态设置数据、或者源代码或对象代码。计算机可读程序指令可以全部在用户计算机上、部分地在用户计算机上执行，做为独立软件包部分地在用户计算机上、部分地在远程计算机上或全部地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情景下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接至用户计算机，或该连接可以进行至外部计算机(例如，通过互联网使用互联网服务提供商)。在某些实施方式中，例如包括可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程序逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化电子电路而执行计算机可读程序指令，以执行本发明的方面。

根据本发明的实施方式，参考方法、设备(***)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来在本文中描述本发明的方面。应该理解的是，流程图图示和/或框图的每个框以及在流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令执行。

这些计算机可读程序指令可以提供至通用计算机、特殊用途计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以制造机器，使得经由计算机的处理器或其它可编程数据处理设备执行的指令制造用于实施在流程图和/或框图的框中所规定的功能/动作。这些计算机可读程序指令也可以存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质可以指示计算机、可编程数据处理设备和/或其它装置以特定方式起作用，使得具有存储在其中的指令的计算机可读存储介质包括一件制品，所述制品包括执行在流程图和/或框图的框中所规定的功能/动作的方面的指令。

计算机可读程序指令也可以加载到计算机、其他可编程数据处理设备或其它装置上，以导致一系列的可操作步骤在计算机、其它可编程设备或其它装置上执行，以生成计算机执行程序，使得在计算机、其它可编程设备或其它装置上执行的指令执行在流程图和/框图的框中规定的功能/动作。

在附图中的流程图和框图图示了根据本发明的各种实施方式的可能执行的***、方法和计算机程序产品的结构、功能性和运行。在这点上，在流程图或框图中的每个框可以表示指令的模块、段或部分，所述指令包括用于执行规定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些可替代实施方式中，在框中所标明的功能可以不按照在附图中所注明的顺序执行。例如，连续地显示的两个框实际上基本同时地执行，或者框可能有时候以相反的顺序执行，取决于所涉及的功能性。也应该注意的是，框图和/或流程图图示的每个框以及在框图和/或流程图图示中的框的组合可以通过特殊目的基于硬件的***来执行，所述***执行规定功能或动作，或执行特殊目的硬件和计算机指令的组合。

在此说明书中所描述的许多功能单元被标记为模块，以更具体地强调它们执行的独立性。例如，模块可以做为硬件电路执行，所述硬件电路包括定制的超大规模集成电路或门阵列和现成的半导体(例如，逻辑芯片、晶体管或其它散装元件)。模块也可以在可编程硬件装置(例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑装置或编程逻辑装置等)中执行。

模块也可以以由各种类型的处理器执行的软件来执行。编程指令的识别模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理的或逻辑的框，所述计算机指令可以例如被组织为对象、程序或功能。然而，可执行的识别模块不需要物理地定位在一起，但可以包括存储在不同位置中的不同指令，所述不同指令当逻辑地结合在一起时包括模块并获得该模块所宣称的目的。

本公开的主题可以以其他具体形式体现，而不背离其精神或主要特性。所描述的实施方式将在所有方面被认为说明性的而并非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由上述描述指示。在权利要求的等效的含义和范围内的所有改变包括在它的范围内。

Claims (20)

1.一种车轮设备，其包括：

可连接到轴的轮缘模块；以及

从所述轮缘模块延伸的实心轮胎模块，所述实心轮胎模块包括多个形成外周边缘的胎面齿，所述外周边缘形成轮胎轮廓的至少部分，其中所述多个胎面齿的每个胎面齿包括空间规格，所述空间规格包括周向宽度、径向高度、边缘形状和周向间隙宽度，其中所述多个胎面齿的空间规格是不均匀的。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述实心轮胎模块包括非环形旋转轨迹。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述外周边缘的至少周向区域包括具有连续地增加的径向高度的一系列胎面齿。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述实心轮胎模块的外周边缘包括第一周向区域和第二周向区域，其中所述第一周向区域包括具有第一平均径向高度的胎面齿，以及所述第二周向区域包括具有第二平均径向高度的胎面齿，其中所述第一平均径向高度是所述第二平均径向高度的至少1.5倍。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述实心轮胎模块的外周边缘包括第一周向区域和第二周向区域，其中所述第一周向区域包括胎面齿，所述第二周向区域基本地缺少胎面齿。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述实心轮胎模块可拆卸地连接到所述轮缘模块。

7.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括从所述实心轮胎模块的至少一个侧面轴向延伸的至少一个翼，其中每个翼包括轴向宽度。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述至少一个翼包括具有连续地增加的轴向宽度的一系列翼。

9.根据权利要求1所述的设备，其中至少一个所述胎面齿进一步包括抓地部。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述轮缘模块附接至现有车轮轮缘。

11.根据权利要求1所述的设备，其中孔口轴向延伸通过所述实心轮胎模块。

12.一种车轮***，其包括：

地面接合子***，所述地面接合子***可安装到车辆，所述地面接合子***包括：

动力模块，所述动力模块可与电源可操作地连接，所述动力模块与以下接合

轴，其中所述轴经由所述动力模块被可旋转地驱动，以及

致动机构，所述致动机构控制车轮设备处于驱使模式还是被动模式；

所述车轮设备包括：

轮缘模块，所述轮缘模块连接到所述轴；以及

实体轮胎模块，所述实体轮胎模块从所述轮缘模块延伸，所述实心轮胎模块包括多个胎面齿，所述胎面齿形成所述外周边缘，所述外周边缘形成轮胎轮廓的至少部分，其中所述多个胎面齿的每个胎面齿包括空间规格，所述空间规格包括周向宽度、径向高度、边缘形状和周向间隙宽度，其中所述多个胎面齿的空间规格是不均匀的。

13.根据权利要求12所述的车轮***，其中所述轮缘模块是第一轮缘模块，以及所述实心轮胎模块是第一实心轮胎模块，所述车轮***进一步包括第二轮缘模块以及第二实心轮胎模块，第二实心轮胎模块包括形成***边缘的多个胎面齿，其中所述多个胎面齿的每个胎面齿包括空间规格，所述空间规格包括周向宽度、径向高度、边缘形状和周向间隙宽度，其中所述多个胎面齿的空间规格是不均匀的。

14.根据权利要求13所述的车轮***，其中所述第一实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格与所述第二实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格基本相同，并与其对齐。

15.根据权利要求13所述的车轮***，其中所述第一实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格与所述第二实心轮胎模块的多个胎面齿的空间规格基本相同，但与其相反对齐。

16.根据权利要求13所述的车轮***，其进一步包括在所述第一实心轮胎模块与所述第二轮胎模块之间轴向延伸的至少一个踏板。

17.根据权利要求12所述的车轮***，其中所述地面接合子***的所述致动机构包括延伸臂，所述延伸臂使所述实心轮胎模块在驱使模式下延伸接触地面，并使所述实心轮胎模块在被动模式下从与所述地面接触中缩回。

18.根据权利要求17所述的车轮***，其中所述延伸臂将所述实心轮胎模块定位在所述车辆的现有轴之间。

19.一种***，其包括：

地面接合子***，所述地面接合子***安装到车辆，所述地面接合子***包括：

动力模块，所述动力模块可与电源可操作地连接，所述动力模块与以下接合

轴，其中所述轴经由所述动力模块被可旋转地驱动，以及

致动机构，所述致动机构控制车轮设备处于驱使模式还是被动模式；

所述车轮设备包括：

轮缘模块，所述轮缘模块连接到所述轴；以及

从所述轮缘模块延伸的实心轮胎模块，所述实心轮胎模块包括形成外周边缘的多个胎面齿，所述外周边缘形成轮胎轮廓的至少部分，其中所述多个胎面齿的每个胎面齿包括空间规格，所述空间规格包括周向宽度、径向高度、边缘形状和周向间隙宽度，其中所述多个胎面齿的空间规格是不均匀的；以及

控制器设备，其包括：

旋转轨迹模块，所述旋转轨迹模块接收与所述车轮设备有关的空间尺寸并生成旋转轨迹数据；

旋转分析模块，所述旋转分析模块接收所述旋转轨迹数据并生成减小摆动策略；以及

致动模块，所述致动模块接收所述减小摆动策略并将致动命令发送到所述地面接合子***。

20.根据权利要求19所述的***，其中所述控制器设备进一步包括牵引力反馈模块和牵引力分析模块，其中所述牵引力反馈模块检测传动***情况，并将传动***情况报告发送到所述牵引力分析模块，其中所述牵引力分析模块接收所述传动***情况报告并生成牵引力控制策略，其中所述致动模块在将致动命令发送给所述传动***时考虑所述减小摆动策略和所述牵引力控制策略。