一种玩具机器人的移动机构的制作方法

本实用新型涉及玩具，具体涉及一种玩具机器人的移动机构。

背景技术：

现有的玩具机器人大多包括移动机构、躯干部壳体、头部壳体和两个手臂壳体。手臂壳体上可安装枪、刀剑等格斗器具模型，形成玩具格斗机器人。上述头部壳体安装在躯干部壳体顶部（头部壳体可与躯干部壳体一体连接，也可以与躯干部壳体相互独立）；手臂壳体上端通常可转动安装在躯干部壳体上。

移动机构包括底盘、多个行走电机和多个轮子，其中底盘由底盘主体和多个支腿组成，支腿数量与轮子数量一致，每个支腿上端分别通过多个螺钉等连接件与底盘主体连接，轮子则安装在支腿下端；行走电机与轮子数量相同且一一对应，行走电机的动力输出轴与对应的轮子的轮轴传动连接；躯干部壳体通常安装在底盘主体上。通过各行走电机分别驱动各轮子转动，并控制轮子的转动方向，实现各轮子的转动组合，从而使玩具机器人实现各种运动（如旋转、向各个方向移动等）。但是上述底盘结构不够牢固，承载力和抗冲击能力较差，支腿上端与底盘主体的连接处容易松动或受损，且组装较为繁琐，不利于生产效率的提高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种玩具机器人的移动机构，这种移动机构的底盘结构牢固且组装方便。采用的技术方案如下：

一种玩具机器人的移动机构，包括底盘、四个行走电机和四个轮子，其特征是：所述底盘包括底盘主体和两个轮架；底盘主体上设有相互交叉的两个条形限位槽，条形限位槽的槽口朝下；轮架包括横梁和两个支腿，两个支腿上端分别与横梁两端一体连接；两轮架的横梁分别处在两个条形限位槽中，并且轮架的横梁与对应的条形限位槽的侧壁或槽底连接；四个行走电机分别安装在四个支腿上，四个轮子的轮轴分别与四个行走电机的动力输出轴传动连接。

上述轮架采用横梁和两个支腿制成一体的整体形式，底盘主体上的两个条形限位槽能够对两个轮架起到限位和加强作用，因此，整个底盘结构牢固，承载力和抗冲击能力较强，有利于提高整个移动机构的使用寿命；通过设置两个条形限位槽，有利于快速将两个轮架放置到预定位置上，装配时，只需将两个轮架的横梁分别放入两个条形限位槽中，再将横梁与对应的条形限位槽的侧壁或槽底连接（可采用螺栓、螺钉等连接件进行连接，通常用两个连接件即可实现将轮架固定到对应的条形限位槽上），即可方便快捷地实现对位和连接，完成底盘的组装。

优选方案中，上述底盘主体上的两个条形限位槽相互垂直。

优选方案中，上述两个轮架中，第一个轮架的横梁中部设有开口朝下的第一卡口，第二个轮架的横梁中部设有开口朝上的第二卡口，第一卡口与第二个轮架的横梁中部卡接，第二卡口与第一个轮架的横梁中部卡接。通过上述卡接配合，使两个轮架之间结合更紧密，可进一步增强底盘结构的牢固程度；而且设置第一卡口和第二卡口，有利于快速实现两个轮架的准确对位。

优选方案中，上述条形限位槽两端分别设有一支腿限位槽，支腿限位槽与条形限位槽一体连接；轮架的横梁处在对应的条形限位槽中，轮架两端的支腿分别处在支腿限位槽中。通过设置支腿限位槽，可进一步加强轮架与底盘主体的结合，使底盘结构更加牢固。这种情况下，可通过螺栓、螺钉等连接件将支腿与对应的支腿限位槽的侧壁或槽底连接；一个轮架与底盘主体之间的连接件通常有两个以上（设置两个连接件即可基本实现轮架与底盘主体之间的固定连接，在此基础上，为了使连接更牢固，可增加连接件的数量）。

优选方案中，上述底盘还包括底盘主体加固罩，底盘主体加固罩设有四个加固槽，其中两个加固槽与一条形限位槽相对应，另外两个加固槽与另一条形限位槽相对应，底盘主体加固罩处在底盘主体上侧，各条形限位槽分别处在对应的两个加固槽中。底盘主体加固罩除了起到加固的作用外，可设计成所需形状，起到装饰作用。

优选方案中，上述移动机构还包括四个行走电机齿轮箱，行走电机齿轮箱分别与支腿、行走电机和轮子一一对应；行走电机齿轮箱固定安装在对应的支腿上，行走电机处在对应的行走电机齿轮箱中，行走电机齿轮箱中设有传动齿轮组，该传动齿轮组的首级齿轮固定安装在行走电机的动力输出轴上，轮子的轮轴与该传动齿轮组的末级齿轮同轴固定连接。

优选方案中，上述轮子为全向轮，全向轮包括轮毂和两排滚轮，两排滚轮在全向轮的轴向上并排设置，每排滚轮包括沿轮毂的周向等间距排列的多个滚轮，滚轮的轴线沿全向轮的切线方向布置，滚轮部分突出至轮毂的轮面外侧，两排滚轮所含滚轮的数量相同，并且两排滚轮在轮毂的周向上交替排布。上述全向轮中，两排滚轮在轮毂的周向上交替排布，是指一排滚轮中的任一滚轮，均对应另一排滚轮中相邻两个滚轮之间的间隙。通常，在轮毂的周向上，各滚轮的尺寸大于对应的另一排滚轮中相邻两个滚轮之间的间隙。全向轮在行走电机的驱动下可整体转动，全向轮上与路面接触的滚轮可绕其轴线转动（横向转动）。

更优选方案中，上述滚轮的外径自其中间向两端逐渐减小。例如滚轮呈橄榄状。

通常，上述滚轮的两端分别设有轴头，两轴头轴线相重合，两轴头与轮毂可转动连接。

更优选方案中，上述全向轮的轮毂上设有两排滚轮安装槽，两排滚轮安装槽在全向轮的轴向上并排设置，每排滚轮安装槽包括沿轮毂周向排列的多个滚轮安装槽，滚轮安装槽与滚轮数量相同且一一对应；滚轮安装槽两侧分别设有一轴头定位孔，滚轮两端的轴头分别可转动安装在对应的滚轮安装槽两侧的轴头定位孔中。

更进一步的优选方案中，上述全向轮的轮毂包括中间支架、左盖板和右盖板；中间支架的中心与相应的轮轴连接，中间支架包括在全向轮的轴向上并排设置的左滚轮架和右滚轮架，左滚轮架和右滚轮架一体连接；左滚轮架的左侧面上设有多个半圆凹槽，左盖板的右侧面上对应设有多个半圆凹槽，左盖板安装在左滚轮架的左侧，左盖板右侧面上的半圆凹槽与左滚轮架左侧面上对应的半圆凹槽围成相应的轴头定位孔；右滚轮架的右侧面上设有多个半圆凹槽，右盖板的左侧面上对应设有多个半圆凹槽，右盖板安装在右滚轮架的右侧，右盖板左侧面上的半圆凹槽与右滚轮架右侧面上对应的半圆凹槽围成相应的轴头定位孔。通常，左滚轮架和右滚轮架采用塑料制成一体；左盖板、右盖板采用塑料制成，通过螺钉将左盖板与左滚轮架连接，通过螺钉将右盖板与右滚轮架连接。上述中间支架的中心部位可设有内花键，相应的轮轴上设有与该内花键相匹配的外花键，通过以上花键联接，使全向轮与其轮轴能够一起转动，且使全向轮的安装更加方便。

本实用新型的底盘结构牢固，承载力和抗冲击能力较强，有利于提高整个移动机构的使用寿命，且组装方便，有利于提高生产效率，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的立体分解图（未画出全向轮）；

图3是本实用新型优选实施例中底盘主体的仰视图；

图4是本实用新型优选实施例中行走电机与全向轮传动连接的结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例中全向轮的结构示意图（右盖板与全向轮其他部分分解的状态）；

图6是本实用新型优选实施例中全向轮的排列及玩具机器人行走方向的示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，这种玩具机器人的移动机构包括底盘、四个行走电机1和四个全向轮10；底盘包括底盘主体2和两个轮架3；底盘主体2上设有相互交叉的两个条形限位槽4，条形限位槽4的槽口朝下；轮架3包括横梁31和两个支腿32，两个支腿32上端分别与横梁31两端一体连接；两轮架3的横梁31分别处在两个条形限位槽4中，并且轮架3的横梁31与对应的条形限位槽4的侧壁连接（轮架3的横梁31也可与对应的条形限位槽4的槽底连接）；四个行走电机1分别安装在四个支腿32上，四个全向轮10的轮轴5分别与四个行走电机1的动力输出轴传动连接。

本实施例中，底盘主体2上的两个条形限位槽4相互垂直。

两个轮架3中，第一个轮架3-1的横梁31中部设有开口朝下的第一卡口33，第二个轮架3-2的横梁31中部设有开口朝上的第二卡口34，第一卡口33与第二个轮架3-2的横梁31中部卡接，第二卡口34与第一个轮架3-1的横梁31中部卡接。

本实施例中，条形限位槽4两端分别设有一支腿限位槽6，支腿限位槽6与条形限位槽4一体连接；轮架3的横梁31处在对应的条形限位槽4中，轮架3两端的支腿32分别处在支腿限位槽6中。

底盘还包括底盘主体加固罩7，底盘主体加固罩7设有四个加固槽71，其中两个加固槽71与一条形限位槽4相对应，另外两个加固槽71与另一条形限位槽4相对应，底盘主体加固罩7处在底盘主体2上侧，各条形限位槽4分别处在对应的两个加固槽71中。底盘主体加固罩7除了起到加固的作用外，可设计成所需形状，起到装饰作用。

参考图1、图2和图4，移动机构还包括四个行走电机齿轮箱8，行走电机齿轮箱8分别与支腿32、行走电机1和全向轮10一一对应；行走电机齿轮箱8固定安装在对应的支腿32上，行走电机1处在对应的行走电机齿轮箱8中，行走电机齿轮箱8中设有传动齿轮组9，该传动齿轮组9的首级齿轮固定安装在行走电机1的动力输出轴上，全向轮10的轮轴5与该传动齿轮组9的末级齿轮同轴固定连接。

参考图1，全向轮10包括轮毂101和两排滚轮，两排滚轮在全向轮的轴向上并排设置，每排滚轮包括沿轮毂101的周向等间距排列的多个滚轮102，滚轮102的轴线沿全向轮的切线方向布置，滚轮102部分突出至轮毂101的轮面103外侧，两排滚轮所含滚轮102的数量相同，并且两排滚轮在轮毂101的周向上交替排布。全向轮中，两排滚轮102在轮毂101的周向上交替排布，是指一排滚轮中的任一滚轮102，均对应另一排滚轮中相邻两个滚轮102之间的间隙104。在轮毂101的周向上，各滚轮102的尺寸大于对应的另一排滚轮中相邻两个滚轮之间的间隙104。

滚轮102的外径自其中间向两端逐渐减小（例如滚轮102呈橄榄状）。

滚轮102的两端分别设有轴头105，两轴头105轴线相重合，两轴头105与轮毂101可转动连接。

参考图5，本实施例中，全向轮的轮毂101上设有两排滚轮安装槽，两排滚轮安装槽在全向轮的轴向上并排设置，每排滚轮安装槽包括沿轮毂101周向排列的多个滚轮安装槽106，滚轮安装槽106与滚轮102数量相同且一一对应；滚轮安装槽106两侧分别设有一轴头定位孔107，滚轮102两端的轴头105分别可转动安装在对应的滚轮安装槽106两侧的轴头定位孔107中。

全向轮的轮毂101包括中间支架、左盖板1011和右盖板1012；中间支架的中心与相应的轮轴连接，中间支架包括在全向轮的轴向上并排设置的左滚轮架1013和右滚轮架1014，左滚轮架1013和右滚轮架1014一体连接；左滚轮架1013的左侧面上设有多个半圆凹槽1071，左盖板1011的右侧面上对应设有多个半圆凹槽1071，左盖板1011安装在左滚轮架1013的左侧，左盖板1011右侧面上的半圆凹槽1071与左滚轮架1013左侧面上对应的半圆凹槽1071围成相应的轴头定位孔107；右滚轮架1014的右侧面上设有多个半圆凹槽1071，右盖板1012的左侧面上对应设有多个半圆凹槽1071，右盖板1012安装在右滚轮架1014的右侧，右盖板1012左侧面上的半圆凹槽1071与右滚轮架1014右侧面上对应的半圆凹槽1071围成相应的轴头定位孔107。左滚轮架1013和右滚轮架1014采用塑料制成一体；左盖板1011、右盖板1012采用塑料制成，通过螺钉将左盖板1011与左滚轮架1013连接，通过螺钉将右盖板1012与右滚轮架1014连接。中间支架的中心部位设有内花键108，相应的轮轴5上设有与该内花键相匹配的外花键。

进行装配时，将两个轮架3的横梁31分别放入两个条形限位槽4中，并使第一卡口33与第二个轮架3-2的横梁31中部卡接，第二卡口34与第一个轮架3-1的横梁31中部卡接；再通过螺栓、螺钉等连接件将横梁31与对应的条形限位槽4的侧壁连接（也可将轮架3的横梁31与对应的条形限位槽4的槽底连接），通过螺栓、螺钉等连接件将支腿32与对应的支腿限位槽6的侧壁连接（也可将支腿32与对应的支腿限位槽6的槽底连接），即可方便快捷地实现对位和连接，完成底盘的组装。一个轮架3与底盘主体2之间的连接件通常有两个以上（设置两个连接件即可基本实现轮架与底盘主体之间的固定连接，在此基础上，为了使连接更牢固，可增加连接件的数量）。

下面简述一下本移动机构的工作原理：

参考图6，按四个全向轮10（10-1、10-2、10-3、10-4）分别处在玩具机器人左前侧、右前侧、左后侧、右后侧四个位置进行描述。左前侧的全向轮10-1的轮轴与右后侧的全向轮10-4的轮轴轴线相重合或相互平行；右前侧的全向轮10-2的轮轴与左后侧的全向轮10-3的轮轴轴线相重合或相互平行。需要旋转时，四个全向轮10均正转或者均反转（在周向上，顺时针方向为正转，逆时针方向为反转）。需要使玩具机器人行进、后退、左移或右移时，两个全向轮正转，其余两个全向轮反转，例如：需要使玩具机器人行进时，左前侧的全向轮10-1、左后侧的全向轮10-3正转，右前侧的全向轮10-2、右后侧的全向轮10-4反转；需要使玩具机器人左移时，左后侧的全向轮10-3、右后侧的全向轮10-4正转，左前侧的全向轮10-1、右前侧的全向轮10-2反转。需要使玩具机器人向左前方、右前方、左后方或右后方移动时，相对的两个全向轮转动，另外两个全向轮暂停转动，例如：需要使玩具机器人向左前方移动时，左后侧的全向轮10-3正转，右前侧的全向轮10-2反转，而左前侧的全向轮10-1、右后侧的全向轮10-4暂停转动。