CN112009170A - 一种机器人移动底盘万向脚轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及万向脚轮领域，特别涉及一种机器人移动底盘万向脚轮，包括底盘主体，所述底盘主体的内部设置有滚珠槽，所述滚珠槽的内部设置有滑动滚珠，所述滑动滚珠的外表面设置有第一球头杆，所述第一球头杆的一端设置有减震上盖，所述减震上盖的外表面设置有弹簧，所述弹簧的一端设置有减震杆，所述减震杆的外侧设置有套筒。本发明中脚轮的旋转范围大，不仅局限于水平上的三百六十度，三维空间上也有一定的旋转角度，转向过程自然无卡滞感，存在避震结构，当机器人遇到崎岖不平的地面或者有落差的地面时，避免了长时间累积下来机器人移动底盘的脚轮由于震动损坏的情况。

Description

一种机器人移动底盘万向脚轮

技术领域

本发明涉及万向脚轮领域，特别涉及一种机器人移动底盘万向脚轮。

背景技术

万向轮就是所谓的活动脚轮，他的结构允许水平三百六十度旋转，在日常生活中，万向轮应用的很广泛，如行李箱、推车、机器人上都有使用；现有的机器人移动底盘脚轮在使用时存在一定的弊端，首先，现有的机器人移动底盘脚轮一般都是通过梯形臂、转向横拉杆、转轴等和齿轮齿条转向器相连，脚轮的旋转范围有限，仅局限于水平上的三百六十度旋转，且转向过程较为僵硬，转向过程会有较长停顿或卡滞感，其次，机器人的应用范围较广，当机器人在路面情况不是很好或者遇到有落差的地面的时候，脚轮长时间下去容易震动损坏，为此，我们提出一种机器人移动底盘万向脚轮。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机器人移动底盘万向脚轮，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种机器人移动底盘万向脚轮，包括底盘主体，底盘主体的内部设置有滚珠槽，滚珠槽的内部设置有滑动滚珠，滑动滚珠的外表面设置有第一球头杆，第一球头杆的一端设置有减震上盖，减震上盖的外表面设置有弹簧，弹簧的一端设置有减震杆，减震杆的外侧设置有套筒。

工作时，第一球头杆在滚珠槽内的滑动滚珠作用下，球头可在底盘主体内水平旋转任意角度，同时，由于底盘主体和第一球头杆连接洞口直径比第一球头杆的直径大一些，第一球头杆在三维空间内也可旋转一定的角度，减震杆下端连接着脚轮整体结构，减震杆与减震上盖固定连接，中间卡着预压状态的弹簧，当使用的机器人遇到崎岖不平的地面或者有落差的地面时，机身颠簸产生的力传至第一球头杆后又传至减震上盖上，通过弹簧的压缩及恢复卸载掉大部分力，避免了长时间累积下来，机器人移动底盘的脚轮由于震动损坏。

优选的，所述滑动滚珠与滚珠槽之间为活动连接，所述滑动滚珠与第一球头杆之间为活动连接，所述滚珠槽及滑动滚珠的数量均为若干组，所述第一球头杆与底盘主体之间通过滑动滚珠活动连接；通过将滑动滚珠与滚珠槽之间设置为活动连接，确保滑动滚珠可在滚珠槽中自由滚动，且滑动滚珠与第一球头杆之间为活动连接，通过滚动摩擦来减小阻力，另外，滚珠槽及滑动滚珠的数量均为若干组，第一球头杆与底盘主体之间通过滑动滚珠活动连接，通过此种连接结构，增大了第一球头杆的旋转范围。

优选的，所述第一球头杆的一端内侧外表面设置有挡片，所述挡片的数量为若干组，所述挡片与第一球头杆之间为固定连接，所述挡片的内部设置有第一连接转轴，所述挡片与第一连接转轴之间为活动连接，所述第一球头杆与减震上盖之间通过第一连接转轴活动连接；通过设置有挡片，挡片的数量为若干组，挡片与第一球头杆之间为固定连接，确保挡片的稳定性，同时，通过挡片确保第一连接转轴不会从第一球头杆中漏出，且第一球头杆与减震上盖之间通过第一连接转轴活动连接，提高了整体装置的灵活性。

优选的，所述减震杆与减震上盖之间为固定连接，所述套筒与第一球头杆及减震杆之间为固定连接，所述减震杆的一端内部设置有第二连接转轴，所述第二连接转轴与减震杆之间为活动连接；通过将减震杆与减震上盖之间设为固定连接，防止弹簧从中蹦出，且套筒与第一球头杆及减震杆之间为固定连接，套筒可随着弹簧的压缩及拉伸自由伸缩，另外，减震杆的一端内部设置有第二连接转轴，第二连接转轴与减震杆之间为活动连接，提升了整体装置的灵活性。

优选的，所述第二连接转轴的一端设置有轮板，所述第二连接转轴与轮板之间为活动连接，所述轮板的外表面设置有第二球头杆，所述轮板与第二球头杆之间为活动连接；通过在第二连接转轴的一端设置有轮板，第二连接转轴与轮板之间为活动连接，保证了第二连接转轴可在轮板中自由转动，同时，将轮板的外表面设置有第二球头杆，轮板与第二球头杆之间设为活动连接，第二球头杆可在轮板中自由转动。

优选的，所述第二球头杆的一侧设置有固定座，所述第二球头杆与固定座之间通过滑动滚珠活动连接，所述固定座的外表面靠近第二球头杆的那一面设置有球头杆挡环，所述球头杆挡环与固定座之间为固定连接，所述固定座的内部设置有滚动球，所述滚动球与固定座之间通过滑动滚珠活动连接，所述固定座的外表面设置有挡板，所述挡板和固定座之间为固定连接，所述滚动球贯穿于挡板的外表面；通过采用第二球头杆与固定座之间通过滑动滚珠活动连接，进一步提升了脚轮的旋转活动范围，另外，设置球头杆挡环，防止第二球头杆从固定座中漏出，且球头杆挡环与固定座间为固定连接，确保第二球头杆的稳定性，同时，设置滚动球，保证滚动球在地面的自由滚动，并设置有挡板，防止滚动球从固定座中滚出。

优选的，所述滚动球的外圈上均匀设置有凹槽，每个凹槽内设置有钢珠，且钢珠与第二球头杆和固定座之间的滑动滚珠接触时，不会造成卡死现象产生，且更利于滚动球的滚动；当滚动球在滚动中受到限制时，滚动球会停止滚动，实现不了所需要的目的，因此，本申请通过设置一组钢珠，一组钢珠辅助滚动球进行滚动，当滚动球受到限制时，滚动球上与地面接触的钢珠发生滚动，实现滚动球方向的改变，从而使得滚动球脱离限制处，滚动球继续滚动，保证了后续操作的进行。

优选的，每个所述钢球的外围设置有防护罩，所述防护罩的一端固连在固定球的外圈上，通过防护罩防止杂质进入到凹槽内，影响钢珠的滚动；当钢珠辅助滚动球进行滚动中，由于地面上或多或少存在杂质，这些杂质会影响钢珠的滚动，因此，本申请通过设置有防护罩，通过防护罩对外界的杂质进行阻挡，消除了杂质对钢珠滚动的影响，从而保证了后续操作的进行。

优选的，所述防护罩的端部设置有海绵，所述海绵位于靠近钢珠的一侧，通过海绵对钢珠进行擦拭，防止钢珠滚动中发生打滑；当钢珠在滚动中，利用海绵对钢珠外表面上存在的杂质擦除，避免杂质附着在钢珠上，使得钢珠外表面凹凸不平，从而使得造成倾翻的后果，进而提高了装置运行中的安全性。

优选的，所述海绵的厚度为1.2mm-1.7mm，且海绵的硬度为41°-45°；通过将海绵的厚度设置为1.2mm-1.7mm，且海绵的硬度为41°-45°，保证了海绵能够对钢珠进行完全的擦除，且延长了海绵的使用寿命。

优选的，所述防护罩的截面形状为圆台形，且防护罩的大端固连在滚动球的外圈上；通过采用此种设置，能够保证钢珠所能滚动的最大范围，提高了该装置的适用性。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，通过设置有第一球头杆、第二球头杆、滚动球及滑动滚珠，在滑动滚珠的作用下，球头可在底盘主体内水平旋转任意角度，同时，由于底盘主体和第一球头杆连接洞口直径比第一球头杆的直径大一些，第一球头杆在三维空间内也可旋转一定的角度，同理，由于第二球头杆及滚动球的存在，整个脚轮旋转范围进一步加大，且由于球头和滑动滚珠之间为滚动摩擦，摩擦力较小，多组滚动结构的存在使得转向时动作不会僵硬也不会卡滞。

2.本发明所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，通过设置有减震上盖、弹簧及减震杆，减震杆下端连接着脚轮整体结构，减震杆与减震上盖固定连接，中间卡着预压状态的弹簧，当机器人遇到崎岖不平的地面或者有落差的地面时，机身颠簸产生的力传至第一球头杆后又传至减震上盖上，通过弹簧的压缩及恢复卸载掉大部分力，避免了长时间累积下来，机器人移动底盘的脚轮由于震动损坏。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明中第一球头杆的结构示意图；

图3为本发明的局部结构剖视图；

图4为本发明中固定座结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图中：1、底盘主体；2、滚珠槽；3、滑动滚珠；4、第一球头杆；5、挡片；6、第一连接转轴；7、减震上盖；8、弹簧；9、减震杆；10、套筒；11、第二连接转轴；12、轮板；13、第二球头杆；14、球头杆挡环；15、固定座；16、挡板；17、滚动球；171、钢珠、172、防护罩；173、海绵。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-6所示，一种机器人移动底盘万向脚轮，包括底盘主体1，底盘主体1的内部设置有滚珠槽2，滚珠槽2的内部设置有滑动滚珠3，滑动滚珠3的外表面设置有第一球头杆4，第一球头杆4的一端设置有减震上盖7，减震上盖7的外表面设置有弹簧8，弹簧8的一端设置有减震杆9，减震杆9的外侧设置有套筒10。

工作时，第一球头杆4在滚珠槽2内的滑动滚珠3作用下，球头可在底盘主体1内水平旋转任意角度，同时，由于底盘主体1和第一球头杆4连接洞口直径比第一球头杆4的直径大一些，第一球头杆4在三维空间内也可旋转一定的角度，减震杆9下端连接着脚轮整体结构，减震杆9与减震上盖7固定连接，中间卡着预压状态的弹簧8，当使用的机器人遇到崎岖不平的地面或者有落差的地面时，机身颠簸产生的力传至第一球头杆4后又传至减震上盖7上，通过弹簧8的压缩及恢复卸载掉大部分力，避免了长时间累积下来，机器人移动底盘的脚轮由于震动损坏。

作为本发明的一种具体实施方式，所述滑动滚珠3与滚珠槽2之间为活动连接，所述滑动滚珠3与第一球头杆4之间为活动连接，所述滚珠槽2及滑动滚珠3的数量均为若干组，所述第一球头杆4与底盘主体1之间通过滑动滚珠3活动连接；通过将滑动滚珠3与滚珠槽2之间设置为活动连接，确保滑动滚珠3可在滚珠槽2中自由滚动，且滑动滚珠3与第一球头杆4之间为活动连接，通过滚动摩擦来减小阻力，另外，滚珠槽2及滑动滚珠3的数量均为若干组，第一球头杆4与底盘主体1之间通过滑动滚珠3活动连接，通过此种连接结构，增大了第一球头杆4的旋转范围。

作为本发明的一种具体实施方式，所述第一球头杆4的一端内侧外表面设置有挡片5，所述挡片5的数量为若干组，所述挡片5与第一球头杆4之间为固定连接，所述挡片5的内部设置有第一连接转轴6，所述挡片5与第一连接转轴6之间为活动连接，所述第一球头杆4与减震上盖7之间通过第一连接转轴6活动连接；通过设置有挡片5，挡片5的数量为若干组，挡片5与第一球头杆4之间为固定连接，确保挡片5的稳定性，同时，通过挡片5确保第一连接转轴6不会从第一球头杆4中漏出，且第一球头杆4与减震上盖7之间通过第一连接转轴6活动连接，提高了整体装置的灵活性。

作为本发明的一种具体实施方式，所述减震杆9与减震上盖7之间为固定连接，所述套筒10与第一球头杆4及减震杆9之间为固定连接，所述减震杆9的一端内部设置有第二连接转轴11，所述第二连接转轴11与减震杆9之间为活动连接；通过将减震杆9与减震上盖7之间设为固定连接，防止弹簧8从中蹦出，且套筒10与第一球头杆4及减震杆9之间为固定连接，套筒10可随着弹簧8的压缩及拉伸自由伸缩，另外，减震杆9的一端内部设置有第二连接转轴11，第二连接转轴11与减震杆9之间为活动连接，提升了整体装置的灵活性。

作为本发明的一种具体实施方式，所述第二连接转轴11的一端设置有轮板12，所述第二连接转轴11与轮板12之间为活动连接，所述轮板12的外表面设置有第二球头杆13，所述轮板12与第二球头杆13之间为活动连接；通过在第二连接转轴11的一端设置有轮板12，第二连接转轴11与轮板12之间为活动连接，保证了第二连接转轴11可在轮板12中自由转动，同时，将轮板12的外表面设置有第二球头杆13，轮板12与第二球头杆13之间设为活动连接，第二球头杆13可在轮板12中自由转动。

作为本发明的一种具体实施方式，所述第二球头杆13的一侧设置有固定座15，所述第二球头杆13与固定座15之间通过滑动滚珠3活动连接，所述固定座15的外表面靠近第二球头杆13的那一面设置有球头杆挡环14，所述球头杆挡环14与固定座15之间为固定连接，所述固定座15的内部设置有滚动球17，所述滚动球17与固定座15之间通过滑动滚珠3活动连接，所述固定座15的外表面设置有挡板16，所述挡板16和固定座15之间为固定连接，所述滚动球17贯穿于挡板16的外表面；通过采用第二球头杆13与固定座15之间通过滑动滚珠3活动连接，进一步提升了脚轮的旋转活动范围，另外，设置球头杆挡环14，防止第二球头杆13从固定座15中漏出，且球头杆挡环14与固定座15间为固定连接，确保第二球头杆13的稳定性，同时，设置滚动球17，保证滚动球17在地面的自由滚动，并设置有挡板16，防止滚动球17从固定座15中滚出。

作为本发明的一种具体实施方式，所述滚动球17的外圈上均匀设置有凹槽，每个凹槽内设置有钢珠171，且钢珠171与第二球头杆13和固定座15之间的滑动滚珠3接触时，不会造成卡死现象产生，且更利于滚动球17的滚动；当滚动球17在滚动中受到限制时，滚动球17会停止滚动，实现不了所需要的目的，因此，本申请通过设置一组钢珠171，一组钢珠171辅助滚动球17进行滚动，当滚动球17受到限制时，滚动球17上与地面接触的钢珠171发生滚动，实现滚动球17方向的改变，从而使得滚动球17脱离限制处，滚动球17继续滚动，保证了后续操作的进行。

作为本发明的一种具体实施方式，每个所述钢球171的外围设置有防护罩172，所述防护罩171的一端固连在固定球17的外圈上，通过防护罩172防止杂质进入到凹槽内，影响钢珠171的滚动；当钢珠171辅助滚动球17进行滚动中，由于地面上或多或少存在杂质，这些杂质会影响钢珠171的滚动，因此，本申请通过设置有防护罩172，通过防护罩172对外界的杂质进行阻挡，消除了杂质对钢珠171滚动的影响，从而保证了后续操作的进行。

作为本发明的一种具体实施方式，所述防护罩172的端部设置有海绵173，所述海绵173位于靠近钢珠171的一侧，通过海绵173对钢珠171进行擦拭，防止钢珠171滚动中发生打滑；当钢珠171在滚动中，利用海绵173对钢珠171外表面上存在的杂质擦除，避免杂质附着在钢珠171上，使得钢珠171外表面凹凸不平，从而使得造成倾翻的后果，进而提高了装置运行中的安全性。

作为本发明的一种具体实施方式，所述海绵173的厚度为1.2mm-1.7mm，且海绵173的硬度为41°-45°；通过将海绵173的厚度设置为1.2mm-1.7mm，且海绵173的硬度为41°-45°，保证了海绵173能够对钢珠171进行完全的擦除，且延长了海绵173的使用寿命。

作为本发明的一种具体实施方式，所述防护罩172的截面形状为圆台形，且防护罩172的大端固连在滚动球17的外圈上；通过采用此种设置，能够保证钢珠171所能滚动的最大范围，提高了该装置的适用性。

需要说明的是，本发明为一种机器人移动底盘万向脚轮，在使用时，第一球头杆4在滚珠槽2内的滑动滚珠3作用下，球头可在底盘主体1内水平旋转任意角度，同时，由于底盘主体1和第一球头杆4连接洞口直径比第一球头杆4的直径大一些，第一球头杆4在三维空间内也可旋转一定的角度，同理，由于第二球头杆13及滚动球17的存在，整个脚轮在活动时旋转范围进一步加大，由于球头和滑动滚珠3之间为滚动摩擦，摩擦力较小，多组滚动结构的存在使得转向时动作不会僵硬也不会卡滞，减震杆9下端连接着脚轮整体结构，减震杆9与减震上盖7固定连接，中间卡着预压状态的弹簧8，当使用者使用的机器人遇到崎岖不平的地面或者有落差的地面时，机身颠簸产生的力传至第一球头杆4后又传至减震上盖7上，通过弹簧8的压缩及恢复卸载掉大部分力，避免了长时间累积下来，机器人移动底盘的脚轮由于震动损坏。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种机器人移动底盘万向脚轮，包括底盘主体(1)，其特征在于：所述底盘主体(1)的内部设置有滚珠槽(2)，所述滚珠槽(2)的内部设置有滑动滚珠(3)，所述滑动滚珠(3)的外表面设置有第一球头杆(4)，所述第一球头杆(4)的一端设置有减震上盖(7)，所述减震上盖(7)的外表面设置有弹簧(8)，所述弹簧(8)的一端设置有减震杆(9)，所述减震杆(9)的外侧设置有套筒(10)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述滑动滚珠(3)与滚珠槽(2)之间为活动连接，所述滑动滚珠(3)与第一球头杆(4)之间为活动连接，所述滚珠槽(2)及滑动滚珠(3)的数量均为若干组，所述第一球头杆(4)与底盘主体(1)之间通过滑动滚珠(3)活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述第一球头杆(4)的一端内侧外表面设置有挡片(5)，所述挡片(5)的数量为若干组，所述挡片(5)与第一球头杆(4)之间为固定连接，所述挡片(5)的内部设置有第一连接转轴(6)，所述挡片(5)与第一连接转轴(6)之间为活动连接，所述第一球头杆(4)与减震上盖(7)之间通过第一连接转轴(6)活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述减震杆(9)与减震上盖(7)之间为固定连接，所述套筒(10)与第一球头杆(4)及减震杆(9)之间为固定连接，所述减震杆(9)的一端内部设置有第二连接转轴(11)，所述第二连接转轴(11)与减震杆(9)之间为活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述第二连接转轴(11)的一端设置有轮板(12)，所述第二连接转轴(11)与轮板(12)之间为活动连接，所述轮板(12)的外表面设置有第二球头杆(13)，所述轮板(12)与第二球头杆(13)之间为活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述第二球头杆(13)的一侧设置有固定座(15)，所述第二球头杆(13)与固定座(15)之间通过滑动滚珠(3)活动连接，所述固定座(15)的外表面靠近第二球头杆(13)的那一面设置有球头杆挡环(14)，所述球头杆挡环(14)与固定座(15)之间为固定连接，所述固定座(15)的内部设置有滚动球(17)，所述滚动球(17)与固定座(15)之间通过滑动滚珠(3)活动连接，所述固定座(15)的外表面设置有挡板(16)，所述挡板(16)和固定座(15)之间为固定连接，所述滚动球(17)贯穿于挡板(16)的外表面。

7.根据权利要求6所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述滚动球(17)的外圈上均匀设置有凹槽，每个凹槽内设置有钢珠(171)，且钢珠(171)与第二球头杆(13)和固定座(15)之间的滑动滚珠(3)接触时，不会造成卡死现象产生，且更利于滚动球(17)的滚动。

8.根据权利要求7所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：每个所述钢球(171)的外围设置有防护罩(172)，所述防护罩(171)的一端固连在固定球(17)的外圈上，通过防护罩(172)防止杂质进入到凹槽内，影响钢珠(171)的滚动。

9.根据权利要求8所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述防护罩(172)的端部设置有海绵(173)，所述海绵(173)位于靠近钢珠(171)的一侧，通过海绵(173)对钢珠(171)进行擦拭，防止钢珠(171)滚动中发生打滑。

10.根据权利要求9所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述海绵(173)的厚度为1.2mm-1.7mm，且海绵(173)的硬度为41°-45°。

11.根据权利要求10所述的一种机器人移动底盘万向脚轮，其特征在于：所述防护罩(172)的截面形状为圆台形，且防护罩(172)的大端固连在滚动球(17)的外圈上。

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