一種全向輪的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種全向輪，包括上輪轂、下輪轂，所述上輪轂、下輪轂中部連接有墊套，所述上輪轂、下輪轂以及墊套固設在一起，所述上輪轂、下輪轂之間設有若干輥子，所述輥子通過軸承與螺栓可轉動連接在上輪轂、下輪轂之間，所述輥子為兩頭小、中間大的中空圓柱形結構，所述輥子為不銹鋼材料制造而成，所述輥子的中軸線與上輪轂或下輪轂的中軸線成45°角。本發明全向輪的結構組成在運動過程中十分靈活，能夠很好地實現全向運動的效果；其次，輥子的結構避震強，產生的沖擊力小，這樣驅動的有效載荷做功效率高。
【專利說明】一種全向輪
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種輪子，尤其涉及一種全向輪。
【背景技術】
[0002]全向輪是一種可以朝任意方向移動的輪子。全向輪是在一個大輪子周圍均勻分布若干從動輪，在大輪子的驅動下，從動輪可以朝任意方向自由轉動。
[0003]當前的全向輪結構緊湊，安裝復雜，只能在運動面比較平坦的情況下才能較好地實現全向運動的效果，并且在運動過程中容易導致全向運動失效；其次，該種全向輪承重較大，與地面的摩擦力更大，從而運動不夠靈活；最后，該種全向輪主要應用于機器人的機理研究方面，其結構多采用輥輪端頭固定的方式，這樣輪轂軸上容易產生跳動，對輥輪產生沖擊力，從而損失驅動功率，減少驅動的有效載荷。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有技術的不足，提供了一種全向輪，該全向輪的結構組成在運動過程中十分靈活，能夠很好地實現全向運動的效果；其次，輥子的結構避震強，產生的沖擊力小，這樣驅動的有效載荷做功效率高。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決:
一種全向輪，包括上輪轂、下輪轂，所述上輪轂、下輪轂中部連接有墊套，所述上輪轂、下輪轂以及墊套固設在一起，所述上輪轂、下輪轂之間設有若干輥子，所述輥子通過軸承與螺栓可轉動連接在上輪轂、下輪轂之間，所述輥子為兩頭小、中間大的中空圓柱形結構，所述輥子為不銹鋼材料制造而成，所述輥子的中軸線與上輪轂或下輪轂的中軸線成45°角。
[0006]上述技術方案中，所述上輪轂、下輪轂之間分別設有置放輥子的卡槽，所述輥子通過上輪轂、下輪轂之間的通孔由軸承與螺栓可轉動連接在上輪轂、下輪轂之間的卡槽內。
[0007]上述技術方案中，所述上輪轂、下輪轂之間設有輥子的個數為8個，所述8個輥子均勻分布在上輪轂、下輪轂之間。
[0008]上述技術方案中，所述墊套上設有螺紋孔，所述上輪轂、下輪轂以及墊套通過螺釘與墊套上的螺紋孔固定連接在一起。
[0009]有益效果:本發明與現有技術相比較，其具有以下有益效果:
本發明全向輪的結構組成在運動過程中十分靈活，能夠很好地實現全向運動的效果；其次，輥子的結構避震強，產生的沖擊力小，這樣驅動的有效載荷做功效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為全向輪的主視圖。
[0011]圖2為全向輪的左視圖。
[0012]圖3為全向輪中輥子結構視圖。
[0013]圖4為全向輪移動機構的協調運動原理圖。【具體實施方式】
[0014]參加圖1?3，一種全向輪，包括上輪轂100、下輪轂200，作為優選，上輪轂100、下輪轂200使用鋼板沖壓成型，這樣全向輪更加堅固而輕便。
[0015]所述上輪轂100、下輪轂200中部連接有墊套300，所述上輪轂100、下輪轂200以及墊套300固設在一起，所述上輪轂100、下輪轂200之間設有若干輥子20，所述輥子20通過軸承30與螺栓40可轉動連接在上輪轂100、下輪轂200之間，從而使輥子的結構避震強，產生的沖擊力小，這樣驅動的有效載荷做功效率高；所述輥子20為兩頭小、中間大的中空圓柱形結構，外形像腰鼓型。這樣更方便滾動，全向輪在運動過程中十分靈活，能夠很好地實現全向運動的效果。
[0016]所述輥子20為不銹鋼材料制造而成，作為優選，采用的不銹鋼材料為316的鉻-鎳奧氏體不銹鋼，這種不銹鋼是應用廣泛的鋼種，具有更好的抗氯化物腐蝕能力，所述輥子20的中軸線與上輪轂100或下輪轂200的中軸線成45°角。輥子20有三個自由度，在繞自身轉動的同時又能繞車軸轉動，還能繞輥子20與地面接觸點的轉動。這使得輪體本身也具備了三個自由度:繞輪軸的轉動和沿輥子20中軸線垂線方向的平動及繞輥子20與地面接觸點的轉動。這樣，驅動輪在一個方向上具有主動驅動能力的同時，另外一個方向也具有自由移動(被動移動)的運動特性。輪子的圓周不是由普通的輪胎組成，而是分布了許多輥子20，這些輥子20的外廓線與輪子的理論圓周相重合，并且輥子20能自由旋轉。當電機驅動車輪旋轉時，車輪以普通方式沿著垂直于驅動軸的方向前進，同時車輪周邊的輥子20沿著其各自的軸線自由旋轉。若干個這種車輪適當地組合就可以構成在平面上具有三個自由度(X方向平動、Y方向平動、繞中心垂直軸Z的轉動)的全方位移動機構
作為優選，所述上輪轂100、下輪轂200之間分別設有置放輥子20的卡槽101、201，所述輥子20通過上輪轂100、下輪轂200之間的通孔由軸承30與螺栓40可轉動連接在上輪轂100、下輪轂200之間的卡槽101、201內。這樣輥子20可以在上輪轂100、下輪轂200之間的卡槽101、201內自由轉動，不會脫離上輪轂100、下輪轂200的范圍。
[0017]所述上輪轂100、下輪轂200之間設有輥子20的個數為8個，所述8個輥子20均勻分布在上輪轂100、下輪轂200之間。這樣做的好處是輥子20的滾動更加流暢。
[0018]所述墊套300上設有螺紋孔301，所述上輪轂100、下輪轂200以及墊套300通過螺釘10與墊套300上的螺紋孔301固定連接在一起。這樣方便更換或維修輥子20。
[0019]參閱圖4，由四個全向輪組合而成的全向移動機構。輪中的小斜線表示觸地輥子20的軸線方向，分左旋和右旋兩種。每個全向輪都由一臺直流電機獨立驅動，通過四個全向輪的轉速轉向適當組合，可以實現平臺在平面上三自由度的全方位移動，由多個全向輪以一定的方式組成，運動將十分靈活。
[0020]綜上所述，本發明全向輪的結構組成在運動過程中十分靈活，能夠很好地實現全向運動的效果；其次，輥子的結構避震強，產生的沖擊力小，這樣驅動的有效載荷做功效率聞。
[0021]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種全向輪，包括上輪轂(100)、下輪轂(200)，所述上輪轂(100)、下輪轂(200)中部連接有墊套(300)，所述上輪轂(100)、下輪轂(200)以及墊套(300)固設在一起，其特征在于，所述上輪轂(100)、下輪轂(200)之間設有若干輥子(20)，所述輥子(20)通過軸承(30)與螺栓(40 )可轉動連接在上輪轂(100 )、下輪轂(200 )之間，所述輥子(20 )為兩頭小、中間大的中空圓柱形結構，所述輥子(20)為不銹鋼材料制造而成，所述輥子(20)的中軸線與上輪轂(100)或下輪轂(200)的中軸線成45°角。
2.根據權利要求1所述的全向輪，其特征在于，所述上輪轂(100)、下輪轂(200)之間分別設有置放輥子(20)的卡槽(101、201)，所述輥子(20)通過上輪轂(100)、下輪轂(200)之間的通孔由軸承(30)與螺栓(40)可轉動連接在上輪轂(100)、下輪轂(200)之間的卡槽(101,201)內。
3.根據權利要求1所述的全向輪，其特征在于，所述上輪轂(100)、下輪轂(200)之間設有輥子(20 )的個數為8個，所述8個輥子(20 )均勻分布在上輪轂(100 )、下輪轂(200 )之間。
4.根據權利要求1~3任一項所述的全向輪，其特征在于，所述墊套(300)上設有螺紋孔(301)，所述上輪轂(100)、下輪轂(200)以及墊套(300)通過螺釘(10)與墊套(300)上的螺紋孔(301)固定連接 在一起。
【文檔編號】B60B19/12GK104015556SQ201410271410
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】葉立平 申請人:昆山市葉茂機電設備有限公司