[实用新型]可全方位运动的独轮车机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路行走机构，具体为一种可全方位运动的独轮车机构。

背景技术

轮式行走机构是人们广泛使用的道路行走机构，可运用于自行车、汽车等交通运输工具。独轮车作为轮式行走机构中的一种，具有独轮接地、静态不稳定而动态稳定的特点，是一种轻便小巧、环保节能的理想代步工具。

现有的独轮车机构大多数都是基于倒立摆动原理进行设计的，独轮车机构能够实现前后运动，但无法实现侧向的横移运动，这限制了独轮车机构的应用场合；另外，在传统的独轮车设计中，为了实现侧向的稳定，其方案通常需要添加类似于摆盘或摆杆等额外的配重调节机构，其设计结果会使系统体积变大，对人类骑行或携带不利。

比如专利申请号为201310648831.5的《可实现自平衡的独轮车机器人》专利申请，其上设计了需要周转的摆杆，这种独轮车机构结构复杂，横向所占的体积空间大，并且缺少横向移动的能力，转弯避障也不够灵活。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种可全方位运动的独轮车机构。

本实用新型可全方位运动的独轮车机构，其技术方案包括安装于轮架下叉的独轮，所不同的是所述独轮为全向轮，所述全向轮包括同轴固装前后转动的左、右轮毂，各轮毂上圆周均布有左右转动的节轮，左、右轮毂上的节轮位置相错，与左、右轮毂同轴固装有左、右轮盘，左、右轮盘通过于左、右轮盘上空转的左、右支撑轴安装于轮架下叉的左、右叉口上，所述轮毂的驱动为安装于轮架下叉一侧的轮毂电机。所述节轮的驱动包括轮毂外传动组件和轮毂内传动组件，所述轮毂外传动组件设于左、右轮毂上方的轮架下叉内，包括安装于上轮叉且左、右转动的摩擦驱动轮，所述摩擦驱动轮的轮体上圆周均布有前后转动的摩擦节轮，所述上轮叉通过弹性压装结构安装于轮架下叉而将摩擦节轮压紧在左或右轮毂的节轮上，所述摩擦驱动轮的驱动为安装于上轮叉一侧的步进电机；所述轮毂内传动组件包括设于左、右轮盘内的左、右大斜齿轮，左、右大斜齿轮安装于贯穿左、右轮毂的传动轴上，各大斜齿轮与圆周均布且与各节轮对位的小斜齿轮啮合，各小斜齿轮的转轴与对位节轮的转轴通过传动带或啮合的传动齿连接。

所述轮毂电机常规上采用降速齿轮传动副连接与对应轮盘固连的轴套，所述轴套空转安装于对应支撑轴上；而所述步进电机常规上采用直连摩擦驱动轮的方式直接驱动。

所述轮毂电机常规上采用薄饼电机。

所述弹性压装结构为：所述上轮叉顶部的插头插装于轮架下叉顶部的插套内，所述插头与插套内的限位板之间压装有弹簧。

进一步的设计，所述插套上设置有车体安装座。

进一步的设计，所述轮毂的外侧面上开设有内凹口，所述内凹口中设有圆周均布的多个小斜齿轮支撑架，所述轮盘安装于对应轮毂的外侧边缘上，一部分的轮毂内传动组件设于对应轮毂侧面上开设的内凹口中，所述小斜齿轮于对应的两两小斜齿轮支撑架内安装。

为简化结构，左、右支撑轴与中间的传动轴为一根整轴。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型可全方位运动的独轮车机构结构中，其双排全向轮在单排全向轮的摩擦带动下能够产生一个使独轮车机构横移的速度矢量，该矢量与由薄饼电机驱动的全向轮的前后运动速度矢量进行合成，最终可以转化为一个能够使独轮车机构全方位运动的矢量。

2、本实用新型结构中，采用弹簧压装结构能使单排全向轮与双排全向轮充分接触，从而提高了系统机械传动的可靠性。

3、本实用新型结构中，双排全向轮的轮毂侧面上开设有安装斜齿轮传动副的内凹口，这样可以增加大斜齿轮传动副的安装空间，使机构更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的主视图。

图2为图1实施方式的左视图。

图3为图1、图2中全向轮的轴侧图。

图4为图3中的A向视图(隐藏轮盘)。

图号标识：1、轮架下叉；1-1、插套；1-2、限位板；2、轮毂；3、节轮；4、轮盘；5、薄饼电机；6、上轮叉；6-1、插头；7、轮体；8、步进电机；9、大斜齿轮；10、小斜齿轮；11、传动带；12、降速齿轮传动副；13、弹簧；14、小斜齿轮支撑架；15、全向轮；16、车体安装座；17、摩擦节轮；18、轴套；19、支撑轴。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。