CN206106799U - 全向轮及具有该全向轮的机器人 - Google Patents

Abstract

一种全向轮，所述全向轮包括轮毂及设置于所述轮毂周缘的多个从动轮。每个所述从动轮均包括轮轴及轮体，所述轮轴穿过所述轮体，且相对两端自所述轮体露出。所述轮轴的相对两端固定于所述轮毂。所述轮体外表面设置有胎纹。所述轮毂包括第一子轮毂及第二子轮毂，所述第一子轮毂和第二子轮毂沿所述全向轮的轴向隔开预设距离，且沿全向轮的周向错开预设角度。本实用新型还提供一种使用该全向轮的机器人。

Description

全向轮及具有该全向轮的机器人

技术领域

本实用新型涉及一种全向轮及具有该全向轮的机器人。

背景技术

全向轮是一种可以用于搭建全方位移动平台的轮子。它的特点是每个全向轮在轮毂周围分布有与其成一定角度的从动轮。在轮毂的驱动下，从动轮可以朝任一方向自由转动，从而实现平面上前行、横移、斜行、旋转及其组合等全方位移动方式。由于这种特征，运用全向轮的移动平台相比普通轮系平台，具有更高的运动灵活性，能适应在更狭小的空间中运动。现有技术中，全向轮的抓地力较差。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种解决上述问题的全向轮及具有该全向轮的机器人。

一种全向轮，包括轮毂及设置于所述轮毂周缘的多个从动轮，每个所述从动轮均包括轮轴及轮体，所述轮轴穿过所述轮体，且相对两端自所述轮体露出，所述轮轴的相对两端固定于所述轮毂，所述轮体外表面设置有胎纹。

进一步地，所述胎纹为均匀分布的凸起。

进一步地，所述胎纹呈矩阵排列。

进一步地，所述轮体呈鼓状，所述胎纹凸起的高度自所述轮体两端向所述轮体中部逐渐递增。

进一步地，每一所述凸起的高度自远离所述轮体中部的一侧向靠近所述轮体中部的一侧逐渐增大。

进一步地，所述轮体为一体成型结构。

进一步地，所述轮毂为碳纤维轮毂。

进一步地，所述轮毂包括第一子轮毂及第二子轮毂，所述第一子轮毂和第二子轮毂沿所述全向轮的轴向隔开预设距离，且沿全向轮的周向错开预设角度。

进一步地，所述从动轮可转动地设置于所述第一子轮毂和第二子轮毂之间，且所述从动轮的两个端部分别靠近所述第一子轮毂和第二子轮毂。

进一步地，所述第一子轮毂及第二子轮毂的外缘均设置有与所述轮轴配合固定的支撑耳，所述轮轴的相对两端分别固定在所述第一子轮毂及所述第二子轮毂的支撑耳上。

进一步地，所述从动轮的轮轴的两端分别连接于所述第一子轮毂和第二子轮毂，且所述从动轮的轮轴与所述从动轮的轮体可转动地连接和/或所述从动轮的轮轴与所述第一子轮毂和第二子轮毂可转动地连接。

进一步地，所述从动轮的轮轴为螺杆，通过螺母连接于所述轮毂上，其中所述螺杆的螺杆头抵接于第一子轮毂，螺杆尾部的螺纹部分穿过第二子轮毂与所述螺母连接。

进一步地，所述子轮毂还包括内轮毂、外轮毂及连接内轮毂和外轮毂的连接臂，所述支撑耳设置于所述外轮毂的外缘。

一种机器人，包括机身及至少一个上述全向轮，所述全向轮连接于所述机身。

进一步地，所述机器人还包括成像装置，所述成像装置设置于在所述机身上。

进一步地，所述机器人还包括安装于机身的控制装置，所述控制装置控制所述全向轮依照控制指令进行运动。

相对于现有技术，本实用新型提供的全向轮及机器人，由于所述全向轮的从动轮表面设置有胎纹，可提升所述全向轮的抓地力，从而提高所述全向轮的运动效率及可控性。

附图说明

图1是本实用新型实施方式提供的全向轮的立体图。

图2是图1所示的全向轮的轮毂的立体图。

图3是图1所示的全向轮的从动轮的立体图。

主要元件符号说明

全向轮	10
		轮毂	11
从动轮	16
		第一子轮毂	12
第二子轮毂	13
		第一支撑耳	121
第二支撑耳	131
		第一内轮毂	122
第一外轮毂	123
		第一连接臂	124
第二内轮毂	132
		第二外轮毂	133
第二连接臂	134
		轮轴	17
轮体	18
		通孔	181
胎纹	182

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置于另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，本实用新型实施方式提供的全向轮10包括轮毂11及设置于所述轮毂11周缘的多个从动轮16。

请一并参阅图2，本实施方式中，所述轮毂11为碳纤维轮毂。所述碳纤维轮毂能够保证所述轮毂11的机械强度，同时减轻所述轮毂11的重量，进而在所述全向轮10运转时降低噪音。本实施方式中，所述轮毂11包括相对设置的第一子轮毂12及第二子轮毂13。所述第一子轮毂12及所述第二子轮毂13沿所述全向轮10的轴向隔开预设距离，且沿所述全向轮10的周向错开预设距离，从而使得所述从动轮16的轴线与所述全向轮10的轴线之间成一定角度，例如30度、45度、60度等。

本实施方式中，所述第一子轮毂12的外缘设置有多个第一支撑耳121。所述多个第一支撑耳121沿所述第一子轮毂12的周向间隔均匀地分布。具体到图示实施方式中，所述第一子轮毂12还包括第一内轮毂122、第一外轮毂123及连接在所述第一内轮毂122与所述第一外轮毂123之间的多个第一连接臂124。所述第一内轮毂122与所述第一外轮毂123共轴设置。所述多个第一连接臂124间隔均匀地连接在所述第一内轮毂122与第一外轮毂123之间。所述第一支撑耳121沿所述第一外轮毂123的周向间隔均匀地设置在所述第一外轮毂123的外缘。

本实施方式中，所述第一连接臂124的数量为六个，每一个所述第一连接臂124大致呈“V”形弯曲，每一个所述第一连接臂124的两末端分别连接所述第一内轮毂122以及所述第一外轮毂123。可以理解，在其他的实施方式中，所述第一连接臂124的数量可以依据实际需求作任意合适的变化，例如所述第一连接臂124可以为三个、四个、五个、七个、八个等；另外，所述第一连接臂124的形状也不限于图示的实施方式，例如，所述第一连接臂124可以大致呈“一”字形、大致呈“Y”形、大致呈“X”形等。

所述第二子轮毂13的结构与所述第一子轮毂12的结构大致相同。

所述第二子轮毂13的外缘设置有多个第二支撑耳131。所述第二支撑耳131与所述第一支撑耳121一一对应。所述第二支撑耳131沿所述第二子轮毂13的轴向间隔均匀地分布。每个所述第二支撑耳131与对应的所述第一支撑耳121沿所述轮毂11的轴向间隔预定距离，以件支撑一个所述从动轮16，并将所述从动轮16收容于两对应的所述第一支撑耳121与第二支撑耳131之间。本实施方式中，每个所述第二支撑耳131与对应的所述第一支撑耳121沿所述轮毂11的轴向错开预定角度，以使收容其间的所述从动轮16倾斜设置。每一所述支撑耳121与对应的第二支撑耳131配合，以将一个所述从动轮16连接于所述轮毂11。具体到图式实施方式中，所述第二子轮毂13还包括与所述第一内轮毂122对应的第二内轮毂132，与所述第一外轮毂123对应的第二外轮毂133，以及连接在所述第二内轮毂132与所述第二外轮毂133之间且与所述多个第一连接部124一一对应的多个第二连接臂134。所述第二内轮毂132与所述第二外轮毂133共轴设置。所述多个第二连接臂134间隔均匀地连接在所述第二内轮毂132与第二外轮毂133之间。每一所述第二连接臂134的中段与对应的第一连接臂124的中段向靠近彼此的方向凹陷。所述第二支撑耳131沿所述第二外轮毂133的周向间隔均匀地设置在所述第二外轮毂133的外缘。

可以理解，其他实施方式中，所述第一子轮毂12与所述第二子轮毂13一体成型。此时，所述第一内轮毂122与所述第二内轮毂132一体成型及/或所述第一连接臂124与所述第二连接臂134一体成型及/或所述第一外轮毂123与所述第二外轮毂133一体成型。所述第一内轮毂122与所述第二内轮毂123构成所述轮毂11的内轮毂。所述第一外轮毂123与所述第二外轮毂133构成所述轮毂11的外轮毂。所述第一连接臂124与所述第二连接臂134构成大致“X”的连接臂连接在所述内轮毂与所述外轮毂之间。此时，所述连接臂的形状可依据所述第一连接臂124及所述第二连接臂134形状的不同而有所不同，并不以此为限。

每个所述从动轮16可转动地设置于所述第一子轮毂12和第二子轮毂13之间，且所述从动轮16的两个端部分别靠近所述第一子轮毂12和第二子轮毂13。

请一并参阅图3，每个所述从动轮16均包括轮轴17及轮体18。所述轮轴17穿过所述轮体18，且相对两端自所述轮体18露出。

所述轮轴17的相对两端连接于所述轮毂11。本实施方式中，所述轮轴17的相对两端分别连接于所述第一子轮毂12和第二子轮毂13，且所述轮轴17与所述轮体18可转动地连接，及/或所述轮轴17相对所述第一子轮毂12和第二子轮毂13可转动地连接。具体到图示实施方式中，所述轮轴17的相对两端连接于所述第一支撑耳122及对应的所述第二支撑耳132上。本实施方式中，所述轮轴17为螺杆，通过螺母连接于所述轮毂11上。所述螺杆的螺杆头抵接于第一子轮毂12，螺杆尾部的螺纹部分穿过第二子轮毂13与所述螺母连接。

本实施方式中，所述轮体18为一体成型结构，大致呈鼓状。所述轮体18轴向开设有通孔181，以供所述轮轴17穿过。所述轮体18的外表面设置有胎纹182。本实施方式中，所述胎纹182为均匀分布的凸起。具体地，所述凸起呈点状。所述胎纹182呈矩阵排列。所述胎纹182凸起的高度自所述轮体18的两端向所述轮体18的中部逐渐递增。每一所述凸起的高度自远离所述轮体18的中部的一侧向靠近所述轮体18的中部的一侧逐渐增大。

可以理解，其他实施方式中，所述胎纹182可为线状、点状或各种图案的凸起及/或凹陷。此时，所述胎纹182轴向环绕所述轮体18设置。当然，所述胎纹182也可依需要设计为其他形状，只要能够增大所述轮体18的外表面面积及增大轮体与地面的摩擦力，进而增大所述全向轮10的抓地力即可，并不以此为限。

本实用新型实施方式还提供一种机器人（图未示），包括机身，及设置于所述机身上的成像装置和/或感测装置，控制装置及至少一个所述全向轮10。所述控制装置控制所述全向轮10依照控制指令进行运动。

可以理解，所述成像装置及感测装置可省略。

相对于现有技术，本实用新型提供的全向轮及机器人，由于所述全向轮的从动轮表面设置有胎纹，可提升所述全向轮的抓地力，从而提高所述全向轮的运动效率及可控性。

另外，由于所述全向轮的轮毂为碳纤维轮毂，可减轻所述全向轮的重量，同时减弱所述全向轮运转时的噪音。

对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种全向轮，包括轮毂及设置于所述轮毂周缘的多个从动轮，每个所述从动轮均包括轮轴及轮体，所述轮轴穿过所述轮体，且相对两端自所述轮体露出，所述轮轴的相对两端固定于所述轮毂，所述轮体外表面设置有胎纹，所述轮毂包括第一子轮毂及第二子轮毂，所述第一子轮毂和第二子轮毂沿所述全向轮的轴向隔开预设距离，且沿全向轮的周向错开预设角度。

2.如权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述胎纹为均匀分布的凸起。

3.如权利要求2所述的全向轮，其特征在于，所述胎纹呈矩阵排列。

4.如权利要求1或2所述的全向轮，其特征在于，所述轮体呈鼓状，所述胎纹凸起的高度自所述轮体两端向所述轮体中部逐渐递增。

5.如权利要求3所述的全向轮，其特征在于，每一所述凸起的高度自远离所述轮体中部的一侧向靠近所述轮体中部的一侧逐渐增大。

6.如权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述轮体为一体成型结构。

7.如权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述轮毂为碳纤维轮毂。

8.如权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述从动轮可转动地设置于所述第一子轮毂和第二子轮毂之间，且所述从动轮的两个端部分别靠近所述第一子轮毂和第二子轮毂。

9.如权利要求8所述的全向轮，其特征在于：所述第一子轮毂及第二子轮毂的外缘均设置有与所述轮轴配合固定的支撑耳，所述轮轴的相对两端分别固定在所述第一子轮毂及所述第二子轮毂的支撑耳上。

10.如权利要求1或9所述的全向轮，其特征在于，所述从动轮的轮轴的两端分别连接于所述第一子轮毂和第二子轮毂，且所述从动轮的轮轴与所述从动轮的轮体可转动地连接和/或所述从动轮的轮轴与所述第一子轮毂和第二子轮毂可转动地连接。

11.如权利要求1所述的全向轮，其特征在于，所述从动轮的轮轴为螺杆，通过螺母连接于所述轮毂上，其中所述螺杆的螺杆头抵接于第一子轮毂，螺杆尾部的螺纹部分穿过第二子轮毂与所述螺母连接。

12.如权利要求9所述的全向轮，其特征在于，所述子轮毂还包括内轮毂、外轮毂及连接内轮毂和外轮毂的连接臂，所述支撑耳设置于所述外轮毂的外缘。

13.一种机器人，包括机身及至少一个如权利要求1-12中任一项所述的全向轮，所述全向轮连接于所述机身。

14.如权利要求13所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括成像装置，所述成像装置设置于在所述机身上。

15.如权利要求13所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括安装于机身的控制装置，所述控制装置控制所述全向轮依照控制指令进行运动。