[发明专利]状态可控的万向行走轮

说明书

本发明公开了一种状态可控的万向行走轮，包括轮子、轮轴、轮臂、转动法兰和转向锁止机构，所述轮子通过所述轮轴与所述轮臂的下端可转动连接，所述轮臂的上端与所述转动法兰固定连接，所述转动法兰与安装架可转动连接，所述转向锁止机构设置在所述转动法兰与所述安装架之间，所述转向锁止机构包括安装板、定位销、固定法兰、钢珠、压紧弹簧和锁止驱动装置；本发明一种状态可控的万向行走轮通过锁止驱动机构驱动转向锁止机构锁止转动法兰和固定法兰，使其在需要是可以锁止轮体，解决机器人行走时遇碎石等障碍出现物晃动的情况，同时满足万向轮任意角度转动能力和固定轮稳定运行能力，控制方便可靠，结构稳定，适合恶劣环境和长期运行。

技术领域

本发明涉及行走轮，尤其涉及一种状态可控的万向行走轮。

背景技术

目前，机器人应用已经非常广泛，而万向轮具有良好的转弯性能被广泛地运用，其具有优异的原地转弯性能和灵活的机动性能，可以在平整路面上实现360°任意角度旋转，但正是因为其过于灵活，在遇到路面不平或者有碎石坑洼时，就会不受控制无规则摆动，甚至被卡住，从而影响机器人的正常稳定运行，所以如何既保留万向轮优异的转弯性能，又能稳定地跨越障碍是目前面临的一个难题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种状态可控的万向行走轮。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种状态可控的万向行走轮，包括轮子、轮轴、轮臂和转动法兰，所述轮子通过所述轮轴与所述轮臂的下端可转动连接，所述轮臂的上端与所述转动法兰固定连接，所述转动法兰与安装架可转动连接，所述万向行走轮还包括转向锁止机构，所述转向锁止机构设置在所述转动法兰与所述安装架之间；

所述转向锁止机构包括安装板、定位销、固定法兰、钢珠、压紧弹簧和锁止驱动装置，所述安装板与所述安装架固定连接，所述固定法兰设置有多个通孔，所述定位销的上端通过限位螺钉与所述安装板固定连接，所述定位销设置在所述通孔内并可沿所述通孔上下滑动，所述转动法兰的上端面设置有与所述通孔对应的盲孔，所述钢珠设置在所述盲孔内且可滑动至所述通孔内，所述压紧弹簧设置在所述钢珠与所述盲孔的底面之间，所述转动法兰通过转轴与所述固定法兰可转动连接，所述锁止驱动装置与所述安装板固定连接，且驱动所述定位销向下移动。

具体地，所述通孔的直径、所述盲孔的直径和所述钢珠的直径相等，所述定位销的下移行程为所述钢珠的半径；

处于锁止状态时，所述钢珠的上半球位于所述通孔内，所述钢珠的下半球位于所述盲孔内；

处于活动状态时，所述定位销的下端面与所述通孔的下端面重合，所述钢珠位于所述盲孔内。

具体地，所述锁止驱动机构包括电磁铁和复位弹簧，所述电磁铁与所述安装板固定连接，所述复位弹簧套装在所述电磁铁上，且所述复位弹簧的上端与所述安装板的下侧面固定连接，所述复位弹簧的下端与所述固定法兰固定连接，所述转轴为铁磁性材料，所述电磁铁通电时与所述转轴的上端吸合。

优选地，所述转轴与所述固定法兰之间通过轴承可转动连接。

具体地，所述锁止驱动机构还可以为丝杆螺母机构、齿轮齿条机构和连杆机构。

本发明的有益效果在于：

本发明一种状态可控的万向行走轮通过锁止驱动机构驱动转向锁止机构锁止转动法兰和固定法兰，使其在需要是可以锁止轮体，解决机器人行走时遇碎石等障碍出现物晃动的情况，同时满足万向轮任意角度转动能力和固定轮稳定运行能力，控制方便可靠，结构稳定，适合恶劣环境和长期运行。

附图说明

图1是本发明所述的状态可控的万向行走轮的结构示意图；

图2是本发明所述的状态可控的万向行走轮的侧视图；