一种全向轮及全向轮机构的制作方法

本实用新型涉及一种全向移动装置，特别是一种全向轮及全向轮机构。

背景技术：

全向轮是一种可以用于搭建全方位移动平台的轮子，通常的全向轮包括电机驱动的主动轮，沿主动轮圆周均匀分布的多个可以自由转动的从动轮，由于主动轮的轴向与从动轮的轴向不相同，整个轮子可以实现滚动和侧向滑动，当多个全向轮配合使用时，通过各轮子间的速度控制，可以实现平台的任意方向移动，具有非常高的运动灵活性，适用于狭小空间中的运动。

现有的全向轮一般为欧米轮和麦克纳姆轮，这两种全向轮都是在主轮的轮缘上斜向分布着许多小滚子，小滚子的转轴与主轮的转轴成一定角度，通过这个小滚子使其在轴向方向增加一个自由度，故轮子可以横向滑移。使用时欧米尼轮需要3个一组或者4个一组配合使用才能成为一个完整的移动平台；而麦克纳姆轮只有4个一组的模式，并且有左右之分，左右两轮上的小滚子成镜像关系分布。然而现有的这两种全向轮具有以下缺点：1）每个零件采用的材料不同、加工工艺不同，生产、制造成本较高；结构复杂，维护难度较大；2）零件数量较多，整体体积较大，无法小型化；3）结构比较精密，容易受到外力影响而损坏；4）轮子的制作过程比较繁琐，生产周期较长。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种全向轮，该全向轮结构简单，体积减小，制造过程简单，生产周期短。

本实用新型采用的技术方案为：

一种全向轮，包括轮体和固定在轮体上的固定轴，轮体为旋转体，轮体由以固定轴为中心环形阵列的若干条弧形凸起构成，每条弧形凸起的纵切面与固定轴同平面。

优选地，每条弧形凸起的横截面中外侧边的长度小于内侧边的长度。

优选地，每条弧形凸起的横截面为三角形或梯形。

优选地，固定轴上设有安装孔。

本实用新型还提供了一种全向轮机构，该全向轮机构包括安装板和以及三个固定在安装板下方的支撑脚，相邻两支撑脚的空间夹角相同，每个支撑脚的下方设有全向轮，支撑脚内设有用于驱动全向轮的驱动电机，安装板上设有用于控制各驱动电机的转速和转向的控制系统。

优选地，各支撑脚与水平面的夹角为0~75度。

本实用新型还提供了一种全向轮机构，该全向轮机构包括安装板和以及四个固定在安装板下方的支撑脚，相邻两支撑脚的空间夹角相同，每个支撑脚的下方设有全向轮，支撑脚内设有用于驱动所述全向轮的驱动电机，安装板上设有用于控制各驱动电机的转速和转向的控制系统。

优选地，各支撑脚与水平面的夹角为0~75度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种全向轮，该全向轮整体结构简单，体积小巧，利用一个或两个弧形凸起与地面接触，减小摩擦力，并且采用该全向轮制成的全向轮机构可以完成前进后退、左右转弯，还可以完成左右平移，广泛适用于机器人、手推车、转移输送机、货运车和行李等。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种全向轮的立体图；

图2为本实用新型提供的一种全向轮的俯视图；

图3为本实用新型提供的一种全向轮机构的第一种实施方式的立体图；

图4为本实用新型提供的一种全向轮机构的第一种实施方式的俯视图；

图5为本实用新型提供的一种全向轮机构的第二种实施方式的立体图；

图6为本实用新型提供的一种全向轮机构的第二种实施方式的俯视图。

具体实施方式

根据附图对本实用新型提供的优选实施方式做具体说明。

图1至图2，为本实用新型提供的一种全向轮的优选实施方式。如图1至图2所示，该全向轮100包括轮体10和固定在轮体10上的固定轴20，固定轴20上设有安装孔21，轮体10为旋转体，轮体10由以固定轴20为中心环形阵列的若干条弧形凸起11构成，每条弧形凸起11的纵切面与固定轴20同平面。每条弧形凸起11的横截面中外侧边的长度小于内侧边的长度；作为一种优选实施方式，每条弧形凸起11的横截面为三角形或梯形；这样在固定轴20在非垂直状态时，利用一个或两个弧形凸起11与地面接触，类似于冰刀与地面接触的形式，轮体10在每个方向受力不同，沿着轴向的摩擦力很小而沿着径向的摩擦力很大，有利于轮体10在地面上的滑动。

图3至图4，为本实用新型提供的一种全向轮机构的第一种实施方式。如图3至图4所示，该全向机构包括安装板30和以及三个固定在安装板30下方的支撑脚40，相邻两支撑脚40的空间夹角相同，各支撑脚40与水平面的夹角为0~75度，每个支撑脚40的下方设有全向轮100，支撑脚40内设有用于驱动全向轮100的驱动电机（图中未显示），安装板30上设有用于控制各驱动电机的转速和转向的控制系统（图中未显示）；在使用时，将安装板30安装在载具下方，3个全向轮100分别通过固定轴20与对应的驱动电机连接，全向轮100安装在支撑脚40下方，一个或两个弧形凸起11与地面接触，利用控制系统控制各驱动电机的转速和转向，3个全向轮相互配合，完成前进后退、左右转弯，还可以完成左右平移，广泛适用于机器人、手推车、转移输送机、货运车和行李等。

图5至图6，为本实用新型提供的一种全向轮机构的第二种实施方式。如图5至图6所示，该全向机构包括安装板30A和以及三个固定在安装板30A下方的支撑脚40A，相邻两支撑脚40A的空间夹角相同，各支撑脚40A与水平面的夹角为0~75度，每个支撑脚40A的下方设有全向轮100，支撑脚40内设有用于驱动全向轮100的驱动电机（图中未显示），安装板30A上设有用于控制各驱动电机的转速和转向的控制系统（图中未显示）；在使用时，将安装板30A安装在载具下方，一个或两个弧形凸起11与地面接触，4个全向轮100分别通过固定轴20与对应的驱动电机连接，全向轮100安装在支撑脚40A下方，利用控制系统控制各驱动电机的转速和转向，4个全向轮相互配合，完成前进后退、左右转弯，还可以完成左右平移，广泛适用于机器人、手推车、转移输送机、货运车和行李等。

综上所述，本实用新型的技术方案可以充分有效的实现上述实用新型目的，且本实用新型的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对实用新型的实施例做出多种变更或修改。因此，本实用新型包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本实用新型申请专利范围内所作的等效变化，皆属的本案申请的专利范围之内。