專利名稱：一種組合式的萬向輥輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輥輪，特別是涉及一種組合式的萬向輥輪。
背景技術：
目前，多數(shù)的特殊輪結(jié)構(gòu)的設計理念是在輪子的一個方向上具有約束以獲得驅(qū) 動力，而在另一個方向上去除約束以實現(xiàn)被動運動。作為特殊輪的一個經(jīng)典的設計為在一 個傳統(tǒng)輪結(jié)構(gòu)的圓周上安裝一系列的被動輪，這些被動滾輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直或傾斜于傳統(tǒng)輪 的旋轉(zhuǎn)軸。例如麥克納姆輪的設計，其它特殊輪結(jié)構(gòu)的設計包括正交輪結(jié)構(gòu)和球輪結(jié)構(gòu)。 特殊輪結(jié)構(gòu)的萬向移動機器人具有很強的運動靈活性和穩(wěn)定性，而且能夠非常精確地實現(xiàn) 軌跡跟蹤。但是該類萬向移動機器人除了機構(gòu)比較復雜之外，還存在著越障能力差，承載能 力低，被動滾輪容易引起車體振動等缺點。這種輪子結(jié)構(gòu)不適用于臟亂的場合，因為臟物體 很容易攪到被動滾輪的旋轉(zhuǎn)軸上，影響機器人的運動。球輪結(jié)構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)及運動控制較復 雜，應用較少?；趥鹘y(tǒng)輪結(jié)構(gòu)的全方位移動機器人主要采用轉(zhuǎn)向和旋轉(zhuǎn)都具有獨立驅(qū)動 的腳輪結(jié)構(gòu)，這種機構(gòu)雖然承載能力強，同時對運動環(huán)境的要求較低，能夠跨越小障礙物， 但運動靈活性和穩(wěn)定性較差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種由球輪a和球輪b構(gòu)成組合式的萬向輥輪，依靠 斜交的兩個球形分體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與地面的連續(xù)接觸，同時實現(xiàn)輪體的驅(qū)動和被動運動。此種 輪子結(jié)構(gòu)適于較臟亂的場合，不易發(fā)生攪輪現(xiàn)象，承載能力強，易于控制，特別適合作為機 器人運動平臺的萬向輪。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種組合式的萬向輥輪，由球輪及主動軸、被動軸組成，球輪a和球輪b分別通過 被動軸及與其90°相交的被動軸固定在主動軸上，兩被動軸在主動軸的垂面上呈45°斜 交角，球輪a和球輪b均由去除部分球冠和部分球體的兩個半球構(gòu)成，半球與另一半球呈 90°設置，分別通過被動軸及與其90°相交的被動軸連接成球體，并固定在主動軸上。本實用新型的優(yōu)點與效果是1.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，運動靈活。依靠斜交的兩個球形分體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與地面的 連續(xù)接觸，同時實現(xiàn)輪體的驅(qū)動和被動運動。此種輪子結(jié)構(gòu)適于較臟亂的場合，不易發(fā)生攪 輪現(xiàn)象，承載能力強，易于控制，特別適合作為機器人運動平臺的萬向輪。2.本實用新型在運動過程中，球輪a與球輪b交替與地面接觸實現(xiàn)整個驅(qū)動過程 的連續(xù)性，兩個被動軸在主動軸的垂面上呈45度斜交布置實現(xiàn)了連續(xù)傳動。該設計實現(xiàn)運 動連續(xù)性的同時增加了主動軸和被動軸的強度，使萬向輪承載能力增強。

圖1為本實用新型一種視角的示意3[0010]圖2為本實用新型另一視角的示意圖；圖3是圖2的右視圖；圖4是圖2的左視圖。圖中部件主動軸1，半球2，另一半球3，被動軸4，相交的被動軸5。
具體實施方式
參看圖1-圖4，多錐形球體組合式全方位移動輪，由球輪a和球輪b構(gòu)成。分別通 過被動軸4及與其90°相交的被動軸5固定在主動軸1上，兩被動軸在主動軸1的垂面上 呈45°斜交角。球輪a和球輪b均去除部分球冠和部分球體的兩個半球構(gòu)成，半球2與另一半球3 呈90°設置，分別通過被動軸4及與其90°相交的被動軸5連接成球體，并固定在主動軸 1上。主動軸1在旋轉(zhuǎn)過程中實現(xiàn)垂直紙面的驅(qū)動作用，而另一方向的運動，即沿主動 軸軸線方向的運動由球輪a繞被動軸a的自由旋轉(zhuǎn)或者球輪b繞被動軸b的自由旋轉(zhuǎn)卸載 掉。在運動過程中，球輪a與球輪b交替與地面接觸實現(xiàn)整個驅(qū)動過程的連續(xù)性，兩個被動 軸在主動軸1的垂面上呈45度斜交布置實現(xiàn)了連續(xù)傳動。本實用新型實現(xiàn)運動連續(xù)性的同時增加了主動軸和被動軸的強度，使萬向輪的承 載能力明顯增加。由于構(gòu)成移動平臺的每個輪均為萬向輪，所以三個萬向輪就可以驅(qū)動平 臺完成平面的三個自由度運動來實現(xiàn)萬向移動。本實用新型可以應用到家庭清掃機器人的移動底盤上，也可以應用到全方位輪椅 上，可以應用到自動化裝配線上的裝配和運輸設備上。
權利要求一種組合式的萬向輥輪，由球輪及主動軸、被動軸組成，其特征在于，球輪a和球輪b分別通過被動軸(4)及與其90°相交的被動軸(5)固定在主動軸(1)上，兩被動軸在主動軸(1)的垂面上呈45°斜交角，球輪a和球輪b均由去除部分球冠和部分球體的兩個半球構(gòu)成，半球(2)與另一半球(3)呈90°設置，分別通過被動軸(4)及與其90°相交的被動軸(5)連接成球體，并固定在主動軸(1)上。
專利摘要一種組合式的萬向輥輪，涉及一種輥輪，由球輪及主動軸、被動軸組成，球輪a和球輪b分別通過被動軸4及與其90°相交的被動軸5固定在主動軸1上，兩被動軸在主動軸1的垂面上呈45°斜交角，球輪a和球輪b均由去除部分球冠和部分球體的兩個半球構(gòu)成，半球2與另一半球3呈90°設置，分別通過被動軸4及與其90°相交的被動軸5連接成球體，并固定在主動軸1上。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，運動靈活。依靠斜交的兩個球形分體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與地面的連續(xù)接觸，同時實現(xiàn)輪體的驅(qū)動和被動運動。此種輪子結(jié)構(gòu)適于較臟亂的場合，不易發(fā)生攪輪現(xiàn)象，承載能力強，易于控制，特別適合作為機器人運動平臺的萬向輪。
文檔編號B60B33/08GK201752996SQ20102029867
公開日2011年3月2日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者白懷東, 羅維 申請人:白懷東;羅維