[发明专利]可实现侧向平移的双球轮行走机构

说明书

技术领域

本发明涉及道路行走机构，具体为一种可实现侧向平移的双球轮行走机构。

背景技术

双轮式行走机构具有结构简单、体型小巧等特点，被广泛应用于自行车、segway两轮车等工程实践中。

由于转向机构及转向原理的限制，现有的双轮式行走机构常规通过车轮的差速进行转弯，由此形成的弧形轨迹使其不能实现全方位平移转向，特别是在近距离遇到障碍物时，容易造成机构不能对紧急避障行为进行及时的响应。

现有的球轮通常都具有全向运动能力，其主要结构包括球壳和驱动组件。按驱动组件的安装位置进行分类，球轮分为内驱动球轮和外驱动球轮。

外驱动球轮的驱动组件安装在球壳外表面的上半部分，这种球壳的半径较小，对地形的适应能力较弱；而内驱动球轮的驱动组件安装在球壳内部，如专利号201620109635.X公开的球轮，这种球壳的半径较大，对地形的适应能力较强。

双轮式行走机构理论上可以采用球轮作为行走轮。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种将球轮作为行走轮运用于工程实践的可实现侧向平移的双球轮行走机构。

能够解决上述技术问题的可实现侧向平移的双球轮行走机构，其技术方案包括左、右球轮(可全向运动的内驱动球轮)，所不同的是左、右球轮通过球轮架安装于踏板的左、右两端，所述球轮架包括置于球轮上半球面上的上球架和置于球轮下半球面上半部分上的下球架，上、下球架上设有密集的滚珠座，所述滚珠座的座孔内滚动安装有滚珠，所述滚珠的外部与球轮球面滚动接触；还包括罩在上球架上的上球壳和罩在下球架上的下球壳，上、下球壳相扣合形成对上、下球架的固定和支撑。

上、下球壳扣合连接的结构设计为：所述上球壳的底部设有下法兰圈，所述下球壳的顶部设有上法兰圈，上、下球壳扣合后，上、下法兰圈之间通过螺栓组件连接。

球轮架安装于踏板的结构设计为：所述踏板上对应开设有安装孔，所述上球壳于踏板下方向上穿出安装孔，所述下法兰圈限位于踏板底部并通过螺栓组件与踏板固定连接。

为均衡球轮架负载以减少应力集中，所述滚珠座的密集程度自球轮顶部向下逐渐稀疏。

进一步的设计，所述踏板中央设有扶手或座位。

进一步的拓展，采用类似球轮架与球轮的组合安装结构可以设计出独球轮、多球轮等行走机构。

本发明的有益效果：

1、本发明可实现侧向平移的双球轮行走机构是将全向驱动的球轮应用于工程实践，以解决现实车轮差速转弯对空间需求较大和侧向平移能力欠缺的问题。

2、本发明结构中，于踏板中部安装扶手或者安装可旋转的座椅等辅助设施，如此，当机构平移转向时，乘行者可以在踏板上通过直接走动或者旋转座椅来改变人的视角，实时正视行进方向。

3、采用本发明类似的球轮架与球轮配合设计方法，可以设计出独球轮、多球轮等行走机构。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的立体结构示意图。

图2为图1实施方式的透视图(透视球壳)。

图3为图1、图2实施方式中的部件结构图(踏板和扶手)。

图4为图1、图2实施方式中的部件结构图(球轮和球架以及球壳)。

图5(a)为图4中上、下球架的位置关系图。

图5(b)为图4中上、下球壳的连接关系图。

图号标识：1球轮；2、踏板；3、上球架；4、下球架；5、上球壳；6、下球壳；7、滚珠座；8、滚珠；9、下法兰圈；10、上法兰圈；11、安装孔；12、扶手。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明可实现侧向平移的双球轮行走机构，其结构包括踏板2和通过球轮架安装于踏板2左、右两端的球轮1，所述球轮1采用可全向运动的内驱动球轮(已由本申请人申报专利，此处不展开描述其结构)，如图1、图2所示。