CN205292124U - 一种主动全向轮及移动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种主动全向轮及移动装置，其中主动全向轮包括轮架，该轮架上沿圆周设置有若干个从动轮和至少一个主动轮，所有从动轮的从动轮轴之间通过万向节相互连接；轮架上设置有中心齿轮，每个主动轮的主动轮轴一端通过传动轴以齿轮传动的方式与中心齿轮啮合，另一端通过万向节连接相邻从动轮；旋转中心齿轮，通过传动轴带动所有主动轮旋转，进而带动所有从动轮旋转。该主动全向轮相对现有的全向轮的从动轮只能在横移时实现被动旋转来说，轮加上的主动轮能够沿圆周分布的从动轮可以通过主动轮全部实现主动旋转，即该主动全向轮不仅可以实现轴向的主动旋转运动，而且还能够实现横向主动滑移，增大了该主动全向轮的功能，调整方便可靠。

Description

一种主动全向轮及移动装置

技术领域

本实用新型涉及一种全向轮，特别是一种主动全向轮及移动装置。

背景技术

全向轮广泛应用于机器人、手推车、转移输送机、货运车、行李等移动装置的结构中，现有的全向轮包括轮毂电机和从动轮，轮毂电机的外圆周处均匀开设有3个或3个以上的轮毂齿，每两个轮毂齿之间装设有一从动轮，该从动轮的旋转轴与轮毂外圆周的切线方向平行。

因此，现有的全向轮既能够通过轮毂电机(大轮)进行绕电机轴的轴向转动，又能够通过从动轮(小轮)的转动实现全向轮垂直于轮毂方向实现横向运动；但是全向轮绕电机轴的转动是通过电机轴来实现整体主动旋转，从动轮的转动却是通过全向轮与地面接触摩擦力来被动实现转动，无法实现主动旋转。因此现有的全向轮在应用在如机器人等移动装置上时，在对该移动装置进行纵向或横向的姿态调整时，是通过移动装置上设置若干个相互垂直或成一定角度的全向轮，以差速控制来实现，操作比较麻烦，控制比较复杂；如果若干个全向轮成相同方向安装在移动装置上，则需要调整其中某几个全向轮转向角度才能实现调整，如现有汽车轮胎转向的调整方法，调节并不方便。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的现有全向轮只能整体主动旋转，其轮毂上的从动轮无法主动旋转而只能被动转动，带来的横移全向轮或带有全向轮的移动装置操作麻烦、控制复杂、调节不便问题，提供一种主动全向轮，以及应用该主动全向轮的移动装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种主动全向轮，包括轮架，所述轮架上沿圆周设置有若干个从动轮和至少一个主动轮，所有所述从动轮的从动轮轴之间通过万向节相互连接；所述轮架上设置有中心齿轮，每个所述主动轮的主动轮轴一端通过传动轴以齿轮传动的方式与所述中心齿轮啮合，另一端通过万向节连接相邻所述从动轮；旋转所述中心齿轮，通过所述传动轴带动所有所述主动轮旋转，进而带动所有所述从动轮旋转。

本实用新型所述一种主动全向轮，包括沿圆周分布的若干个从动轮和至少一个主动轮，通过在轮架上设置中心齿轮，中心齿轮通过传动轴，以齿轮传动的方式连接主动轮，主动轮和从动轮之间通过万向节连接，旋转中心齿轮，带动主动轮旋转，进而带动所有的从动轮同时旋转；相对现有的全向轮的从动轮只能在横移时实现被动旋转来说，该主动全向轮沿圆周分布的从动轮可以通过主动轮全部实现主动旋转，即该主动全向轮不仅可以实现轴向的主动旋转运动，而且还能够实现横向主动滑移，增大了该主动全向轮的功能，调整方便可靠。

优选地，所述中心齿轮通过锥齿轮传动的方式与所有所述传动轴啮合。

中心齿轮通过锥齿轮传动的方式与所有传动轴啮合，传动效率高。

优选地，所述中心齿轮垂直设置在所述轮架中心。

优选地，所述轮架上设置有两个所述传动轴，分别为传动轴一、传动轴二，所述传动轴一和传动轴二通过锥齿轮传动的方式与两个所述主动轮的主动轮轴啮合。

轮架上通过两个传动轴连接两个主动轮，每个主动轮分别与其中一半从动轮啮合实现传动转化，相对一个主动轮对所有从动轮实现传动转化来说，增加了传动可靠性和稳定性。

优选地，所述传动轴一和传动轴二位于同一直线上，能够将从动轮从数量上对称连接在两个主动轮上。

优选地，所有所述主动轮和从动轮大小相同，相对所述轮架中心对称设置。

优选地，所述轮架两侧安装有两个侧板，两个所述侧板之间沿轴向设置有若干个支架，每个所述支架上安装有所述从动轮或主动轮。

通过轮架、侧板和支架将主动轮和从动轮集成，便于加工和安装。

本实用新型还提供了一种移动装置，包括底盘，所述底盘上设置有至少一个如上述任一所述的主动全向轮。

本实用新型所述移动装置，在底盘上设置有至少一个主动全向轮，相对于现有的移动装置通过纵向移动或旋转轮轴实现横向移动调节来说，该移动装置在需要横向的姿态调整时，只需要主动全向轮上的主动轮实现主动旋转，便能够实现整个横向移动，进而实现移动装置的横向移动调节，简化了移动装置的调节结构，操作简单，控制方便可靠。

进一步优选地，所述底盘沿周向设置有若干个所述主动全向轮，对每个主动全向轮分别实现不同的主动轮旋转速度控制，能够实现更加复杂的横向调节。

进一步优选地，所述底盘上设置有至少两个相互平行的所述主动全向轮。

该移动装置相当于将若干个全向轮成相同方向安装在移动装置上，如现有汽车轮胎安装方式，在需要横向位移调节时，并不需要旋转相应的全向轮轮轴，而仅仅启动主动轮主动旋转，便能够实现该移动装置的横向调节，调节方法简单可靠，效率高。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述一种主动全向轮，沿圆周设置若干个从动轮和至少一个主动轮，通过在轮架上设置中心齿轮，中心齿轮通过传动轴，以齿轮传动的方式连接主动轮，主动轮和从动轮之间通过万向节连接，旋转中心齿轮，带动主动轮旋转，进而带动所有的从动轮同时旋转；相对现有的全向轮的从动轮只能在横移时实现被动旋转来说，该主动全向轮沿圆周分布的从动轮可以通过主动轮全部实现主动旋转，即该主动全向轮不仅可以实现轴向的主动旋转运动，而且还能够实现横向主动滑移，增大了该主动全向轮的功能，调整方便可靠；

2、本实用新型所述的轮架上通过两个传动轴连接两个主动轮，两个传动轴沿同一直线设置，每个主动轮分别与其中一半从动轮啮合实现传动转化，相对一个主动轮对所有从动轮实现传动转化来说，增加了传动可靠性和稳定性；

3、本实用新型所述移动装置，在底盘上设置有至少一个主动全向轮，相对于现有的移动装置通过纵向移动或旋转轮轴实现横向移动调节来说，该移动装置在需要横向的姿态调整时，只需要主动全向轮上的主动轮实现主动旋转，便能够实现整个横向移动，进而实现移动装置的横向移动调节，简化了移动装置的调节结构，操作简单，控制方便可靠。

附图说明

图1是本实用新型所述一种主动全向轮的外观结构示意图；

图2为图1中一种主动全向轮隐藏一侧的侧板后的结构示意图；

图3为本实用新型所述移动装置的一种结构示意图；

图4为本实用新型所述移动装置的另一种结构示意图。

图中标记：

1、轮架，2、侧板，3、支架，4、从动轮，5、主动轮，51、主动轴齿轮，6、传动轴一，61、锥齿轮一，62、锥齿轮二，63、轴承架一，7、传动轴二，71、锥齿轮三，72、锥齿轮四，73、轴承架二，8、万向节，9、中心齿轮，10、底盘。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1、2所示，一种主动全向轮，包括轮架1，该轮架1上沿圆周设置有若干个从动轮4和至少一个主动轮5，所有从动轮4的从动轮轴之间通过万向节8相互连接；轮架1上设置有中心齿轮9，每个主动轮5的主动轮轴一端通过传动轴以齿轮传动的方式与中心齿轮9啮合，另一端通过万向节8连接相邻从动轮4；旋转中心齿轮9，通过传动轴带动所有主动轮5旋转，进而带动所有从动轮4旋转。

如图2所示，上述的中心齿轮9是通过锥齿轮传动的方式与所有传动轴啮合，因为中心齿轮9通过锥齿轮传动的方式与所有传动轴啮合，传动效率高。具体的，该轮架1上设置有两个传动轴，分别为传动轴一6、传动轴二7；其中传动轴一6的一端设有锥齿轮一61与中心齿轮9啮合，另一端设有锥齿轮二62与主动轮5上主动轮轴的主动轴齿轮51啮合；传动轴二7的一端设有锥齿轮三71与中心齿轮9啮合，另一端设有锥齿轮四72与主动轮5上主动轮轴的主动轴齿轮51啮合。且传动轴一6和传动轴二7位于同一直线上，能够将从动轮4从数量上对称连接在两个主动轮5上；轮架1上通过两个传动轴分别连接两个主动轮5，每个主动轮5分别与其中一半从动轮4啮合实现传动转化，相对一个主动轮5对所有从动轮4实现传动转化来说，增加了传动可靠性和稳定性。

另外，上述的轮架1两侧通过螺栓固定安装有两个侧板2，两个侧板2之间沿圆周设置有若干个支架3，每个支架3上安装有从动轮4或主动轮5，传动轴一6通过安装在两个侧板2上的轴承架一63套设在支架3上，传动轴二7也是通过安装在两个侧板2上的轴承架二73套设在支架3上。本实施例中所有主动轮5和从动轮4大小、结构和形状均相同，相对轮架1中心对称设置。优选地，所述中心齿轮9垂直设置在所述轮架1中心。通过轮架1、侧板2和支架3将主动轮5和从动轮4集成，便于加工和安装。

本实用新型所述一种主动全向轮，包括沿圆周分布的若干个从动轮4和至少一个主动轮5，通过在轮架1上设置中心齿轮9，中心齿轮9通过传动轴，以齿轮传动的方式连接主动轮5，主动轮5和从动轮4之间通过万向节8连接，旋转中心齿轮9，带动主动轮5旋转，进而带动所有的从动轮4同时旋转；相对现有的全向轮的从动轮4只能在横移时实现被动旋转来说，该主动全向轮沿圆周分布的从动轮4可以通过主动轮5全部实现主动旋转，即该主动全向轮不仅可以实现轴向的主动旋转运动，而且还能够实现横向主动滑移，增大了该主动全向轮的功能，调整方便可靠。

实施例2

如图3所示，本实施例2提供了一种移动装置，包括底盘10，该底盘10上设置有至少一个如实施例1中所述的主动全向轮。

该移动装置，通过在底盘10上设置有至少一个主动全向轮，相对于现有的移动装置通过纵向移动或旋转轮轴实现横向移动调节来说，该移动装置在需要横向的姿态调整时，只需要主动全向轮上的主动轮5实现主动旋转，便能够实现整个横向移动，进而实现移动装置的横向移动调节，简化了移动装置的调节结构，操作简单，控制方便可靠。

如图3所示，当主动全向轮是沿轴向安装在底盘10上时，通过对每个主动全向轮分别实现不同的主动轮5旋转速度控制，能够实现更加复杂的横向调节。

如图4所示，当主动全向轮是类似于如现有汽车轮胎的安装方式平行设置在底盘10上时，如地盘上设置有至少两个相互平行的主动全向轮。此时，该移动装置在需要横向位移调节时，并不需要旋转相应的全向轮轮轴，而仅仅启动主动轮5主动旋转，便能够实现该移动装置的横向调节，调节方法简单可靠，效率高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种主动全向轮，包括轮架(1)，其特征在于，所述轮架(1)上沿圆周设置有若干个从动轮(4)和至少一个主动轮(5)，所有所述从动轮(4)的从动轮轴之间通过万向节(8)相互连接；所述轮架(1)上设置有中心齿轮，每个所述主动轮(5)的主动轮轴一端通过传动轴以齿轮传动的方式与所述中心齿轮(9)啮合，另一端通过万向节(8)连接相邻所述从动轮(4)；旋转所述中心齿轮(9)，通过所述传动轴带动所有所述主动轮(5)旋转，进而带动所有所述从动轮(4)旋转。

2.根据权利要求1所述的一种主动全向轮，其特征在于，所述中心齿轮(9)通过锥齿轮传动的方式与所有所述传动轴啮合。

3.根据权利要求1所述的一种主动全向轮，其特征在于，所述中心齿轮(9)垂直设置在所述轮架(1)中心。

4.根据权利要求2所述的一种主动全向轮，其特征在于，所述轮架(1)上设置有两个所述传动轴，分别为传动轴一(6)、传动轴二(7)，所述传动轴一(6)和传动轴二(7)通过锥齿轮传动的方式与两个所述主动轮(5)的主动轮轴啮合。

5.根据权利要求4所述的一种主动全向轮，其特征在于，所述传动轴一(6)和传动轴二(7)位于同一直线上。

6.根据权利要求1所述的一种主动全向轮，其特征在于，所有所述主动轮(5)和从动轮(4)大小相同，相对所述轮架(1)中心对称设置。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种主动全向轮，其特征在于，所述轮架(1)两侧安装有两个侧板(2)，两个所述侧板(2)之间沿轴向设置有若干个支架(3)，每个所述支架(3)上安装有所述从动轮(4)或主动轮(5)。

8.一种移动装置，包括底盘，其特征在于，所述底盘(10)上设置有至少一个如上述权利要求1-7任一所述的主动全向轮。

9.根据权利要求8所述的一种移动装置，其特征在于，所述底盘(10)沿周向设置有若干个所述主动全向轮。

10.根据权利要求8所述的一种移动装置，其特征在于，所述底盘(10)上设置有至少两个相互平行的所述主动全向轮。