[发明专利]万向轮、行走机构和自主移动搬运机器人

说明书

本公开涉及一种万向轮、行走机构和自主移动搬运机器人，所述万向轮包括支架和通过轮轴安装于支架的滚轮，其中，万向轮还包括第一铰接结构和第二铰接结构，第一铰接结构限定与轮轴的轴线垂直的第一旋转轴线，第二铰接结构限定与第一旋转轴线平行的第二旋转轴线，支架通过第一铰接结构与第二铰接结构连接，以使得支架与滚轮一起能够绕第一旋转轴线转动，同时，使得支架与滚轮以及第一铰接结构一起能够绕第二旋转轴线转动，过滚轮的中心点的基准旋转轴线、第一旋转轴线与第二旋转轴线相互平行但不共线，基准旋转轴线经过滚轮的着地点。本公开提供的万向轮能够避免行走机构转向行驶的过程出现不必要的晃动，保证行驶的平稳性。

技术领域

本公开涉及万向轮技术领域，具体地，涉及一种万向轮、行走机构和自主移动搬运机器人。

背景技术

超市推车通常安装有万向轮，以根据用户需求进行转弯。现有的万向轮中，其滚轮能够绕水平旋转轴线垂直转动的同时，还能够绕垂直旋转轴线进行水平转动，以实现360°的旋转。然而，当推车的转弯方向大于90°时，现有的万向轮存在运动死点，因此，推车会产生不需要的晃动。具体地，参考图1所示，推车与万向轮的铰接点(万向轮的垂直旋转轴线(在图1中垂直于纸面)过该铰接点)(用“□”表示)的初始位置为a，万向轮的着地点用“○”表示，推车的初始状态为沿箭头M所指的方向行驶，欲改变方向(大于90°)沿箭头M1或M2或M3或M4所指的方向行驶。在初始状态，万向轮的水平旋转轴线与箭头M所指的方向垂直，当推车改变方向行驶时，理想状态是从初始位置a沿箭头M1或M2或M3或M4所指的方向行驶，然而，由于万向轮需要调整其水平旋转轴线的方向，在摩擦力的作用下，万向轮会绕其着地点以水平旋转轴线与垂直旋转轴线之间的距离为半径旋转，在这种情况下，推车与万向轮的铰接点的运动轨迹受到限制，即不得不绕着地点旋转，直到转过对应角度的圆心角(到达a1或a2或a3或a4位置)才能沿箭头M1或M2或M3或M4所指的方向行驶。这种转动过程即为上述的“运动死点”，其不受控制，且转动的过程中速度相对较快，因此，会使得推车产生不需要的晃动，导致推车行走不稳定。

发明内容

本公开的目的是提供一种万向轮，该万向轮能够避免行走机构转向行驶的过程出现不必要的晃动，保证行驶的平稳性。

为了实现上述目的，本公开提供一种万向轮，包括支架和通过轮轴安装于所述支架的滚轮，其中，所述万向轮还包括第一铰接结构和第二铰接结构，所述第一铰接结构限定与所述轮轴的轴线垂直的第一旋转轴线，所述第二铰接结构限定与所述第一旋转轴线平行的第二旋转轴线，所述支架通过所述第一铰接结构与所述第二铰接结构连接，以使得所述支架与所述滚轮一起能够绕所述第一旋转轴线转动，同时，使得所述支架与所述滚轮以及所述第一铰接结构一起能够绕所述第二旋转轴线转动，过所述滚轮的中心点的基准旋转轴线、所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线相互平行但不共线，所述基准旋转轴线经过所述滚轮的着地点。

可选择地，所述基准旋转轴线与所述第一旋转轴线之间的间距等于所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线之间的间距。

可选择地，所述基准旋转轴线与所述第一旋转轴线之间的间距为第一间距，该第一间距在所述轮轴的轴线方向上的分量为所述基准旋转轴线与所述第一旋转轴线之间的偏心间距。

可选择地，所述第一铰接结构构造为第一轴承，所述第二铰接结构构造为第二轴承，所述第一轴承包括第一内圈和第一外圈，所述第二轴承包括第二内圈和第二外圈，所述第一内圈和所述第一外圈中的一者与所述支架固定连接，所述第一内圈和所述第一外圈中的另一者与所述第二内圈和所述第二外圈中的一者固定连接。

可选择地，所述第一外圈与所述支架固定连接，所述第一内圈与所述第二外圈固定连接。

可选择地，所述第一轴承与所述第二轴承之间设置有轴承座，该轴承座固定于所述第一内圈，所述第二外圈固定于所述轴承座。