一种玩具机器人的制作方法

本实用新型涉及玩具，具体涉及一种玩具机器人。

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）。

为了使玩具机器人具有较高的观赏性和趣味性，通常，躯干部壳体可相对于移动底盘转动（即躯干部壳体的扭转），这样，玩具机器人需设置能够驱动躯干部壳体相对于移动底盘转动的躯干转动机构，然而现有的躯干转动机构结构较为复杂，成本较高。而且，玩具机器人通常还设有能够驱动两个手臂壳体相对于躯干部壳体摆动的手臂摆动机构，使手臂壳体可相对于躯干部壳体摆动，手臂摆动机构与躯干转动机构相互独立设置，使得整个玩具机器人结构较为复杂，制造成本较高。

另外，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，这种玩具机器人能够方便地完成躯干部壳体扭转的动作，且结构简单紧凑。采用的技术方案如下：

一种玩具机器人，包括移动机构、躯干部壳体、头部壳体和两个手臂壳体，移动机构包括底盘、安装在底盘上的多个轮子以及能够驱动轮子转动的行走电机，头部壳体安装在躯干部壳体顶部，手臂壳体上端与躯干部壳体连接，其特征是：所述玩具机器人还包括躯干转动机构，躯干部壳体可转动安装在底盘上且其转动轴线为上下方向，躯干转动机构包括躯干转动电机、躯干转动驱动齿轮和圆弧齿条，圆弧齿条固定安装在底盘上，躯干转动电机固定安装在躯干部壳体中，躯干转动驱动齿轮与躯干转动电机的动力输出轴传动连接，躯干转动驱动齿轮与圆弧齿条啮合。

上述玩具机器人中，躯干转动电机驱动躯干转动驱动齿轮转动时，躯干转动驱动齿轮沿圆弧齿条移动，从而使躯干部壳体相对于底盘转动。通过控制躯干转动电机的动力输出轴的转动方向，可控制躯干部壳体的转动方向。

通常，上述圆弧齿条所在圆的圆心与躯干部壳体的转动轴线重合。另外，上述圆弧齿条也可采用齿轮替代。

可在底盘上设置一圆柱状定位块，圆柱状定位块的轴线为上下方向，躯干部壳体底部设置一圆孔，圆柱状定位块处在该圆孔中，从而使躯干部壳体能够顺利地相对于底盘转动（躯干部壳体绕圆柱状定位块转动）。

优选方案中，上述躯干转动机构还包括躯干转动齿轮箱，躯干转动电机的动力输出轴通过躯干转动减速器与躯干转动驱动齿轮传动连接，躯干转动电机和躯干转动减速器均设于躯干转动齿轮箱中，躯干转动齿轮箱处于躯干部壳体中并且与躯干部壳体固定连接；躯干转动驱动齿轮安装在躯干转动减速器的输出轴上。一种具体方案中，上述躯干转动减速器的输入轴与躯干转动电机的动力输出轴固定连接，躯干转动减速器的首级传动结构采用蜗轮/蜗杆机构，其中蜗杆固定安装在躯干转动减速器的输入轴上，躯干转动减速器的末级传动结构为齿轮（躯干转动驱动齿轮与该末级齿轮同轴固定连接）。

一种优选方案中，上述手臂壳体上端通过手臂转轴可转动安装在躯干部壳体上，手臂转轴的轴线为左右方向；玩具机器人还包括手臂摆动机构，手臂摆动机构包括两个摆臂和两个限位立柱，两个摆臂与两个限位立柱一一对应；两个摆臂分别与两个手臂转轴连接，摆臂上设有条形孔；两个限位立柱固定安装在底盘上并且左右并排，限位立柱上设有限位块；左侧限位立柱上的限位块处在左侧摆臂上的条形孔中，右侧限位立柱上的限位块处在右侧摆臂上的条形孔中。通常，上述摆臂上端与对应的手臂转轴连接，条形孔为上下走向；限位立柱下端与底盘连接，限位块设于限位立柱上端。躯干部壳体相对于底盘转动（即躯干部壳体扭转）时，两个手臂转轴及手臂壳体随着躯干部壳体移动，由于两个限位立柱上的限位块对摆臂起到限位、阻挡作用，因此摆臂绕手臂转轴摆动，此时手臂转轴在摆臂带动下转动，使得手臂壳体相对于躯干部壳体摆动。在摆臂摆动的过程中，限位块能够沿条形孔移动。采用上述结构实现手臂摆动动作，借助躯干转动电机作为动力，无需另外增设电机，简化了结构，降低了成本。

另一种优选方案中，上述手臂壳体上端通过手臂转轴可转动安装在躯干部壳体上；玩具机器人还包括手臂摆动机构，手臂摆动机构包括两个摆臂和两个限位立柱，两个摆臂与两个限位立柱一一对应；两个摆臂分别与两个手臂转轴连接，摆臂上设有限位块；两个限位立柱固定安装在底盘上并且左右并排，限位立柱上设有条形孔；左侧摆臂上的限位块处在左侧限位立柱上的条形孔中，右侧摆臂上的限位块处在右侧限位立柱上的条形孔中。通常，上述摆臂上端与对应的手臂转轴，限位块设于摆臂下端；限位立柱下端与底盘连接，条形孔为上下走向。躯干部壳体相对于底盘转动（即躯干部壳体扭转）时，两个手臂转轴及手臂壳体随着躯干部壳体移动，由于两个限位立柱上的条形孔对摆臂起到限位、阻挡作用，因此摆臂绕手臂转轴摆动，此时手臂转轴在摆臂带动下转动，使得手臂壳体相对于躯干部壳体摆动。在摆臂摆动的过程中，限位块能够沿条形孔移动。采用上述结构实现手臂摆动动作，借助躯干转动电机作为动力，无需另外增设电机，简化了结构，降低了成本。

优选方案中，上述玩具机器人还包括接触金属片、线路板和控制电路，线路板固定安装在躯干部壳体上（在设有躯干转动齿轮箱的情况下，线路板可固定安装在躯干转动齿轮箱上）；躯干转动电机的控制信号输入端与控制电路相应的控制信号输出端电连接；线路板上设有反馈公共端电极和多个反馈电极，反馈公共端电极连接控制电路的接地端或电源端，各反馈电极分别与控制电路对应的反馈信号输入端电连接；接触金属片与躯干转动驱动齿轮同轴固定连接，接触金属片具有反馈公共端触点和反馈触点，反馈公共端触点与反馈公共端电极保持接触，反馈触点与各反馈电极对应配合。上述控制电路可输出控制信号给躯干转动电机，通过躯干转动驱动齿轮与圆弧齿条的配合，驱动躯干部壳体转动；躯干部壳体转动的同时，躯干转动驱动齿轮带动接触金属片一起转动，接触金属片与线路板相对转动。当躯干部壳体转动到一个角度时（如对中、左转至40°或右转至40°），反馈触点与相应的某个反馈电极接触，此时该反馈电极通过接触金属片、反馈公共端电极接通控制电路的接地端或电源端，产生低电平或高电平作为反馈信号，经相应的反馈信号输入端发送至控制电路，控制电路根据得到的反馈信号可以获知躯干部壳体的位置信息，随后输出控制信号给躯干转动电机，使躯干转动电机进行下一步动作（躯干转动电机的下一步动作可通过程序设定，如改变转动方向，或者继续按原方向转动，或者暂停转动），从而使躯干部壳体进行相应的动作。

更优选方案中，上述玩具机器人还包括接触金属片托盘，接触金属片叠置在接触金属片托盘上并与接触金属片托盘固定连接。接触金属片托盘能够增强接触金属片的强度，防止接触金属片变形。

一种具体方案中，上述接触金属片上设有一个反馈公共端触点和一个反馈触点；线路板上设有一个反馈公共端电极和三个反馈电极。三个反馈电极分别对应躯干部壳体对中、扭转至最左、扭转至最右三个位置。当躯干部壳体对中时，反馈触点与中间的反馈电极接触；当躯干部壳体扭转至最左位置时，反馈触点与左侧的反馈电极接触；当躯干部壳体扭转至最右位置时，反馈触点与右侧反馈电极接触。

通常，上述移动机构包括有至少三个行走电机和至少三个轮子，轮子与行走电机数量相同且一一对应，各行走电机均安装在底盘上，各轮子的轮轴与对应的行走电机的动力输出轴传动连接。轮子通常采用全向轮。

优选方案中，上述移动机构包括底盘、四个行走电机和四个轮子；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。

本实用新型中躯干转动机构的结构简单紧凑，使得玩具机器人能够方便地完成躯干部壳体扭转的动作，且结构简单紧凑，有利于降低制造成本。

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另一结构示意图（拆去头部壳体和部分躯干部壳体，示出躯干转动机构和手臂摆动机构）；

图3是图2中a部分的放大图；

图4是接触金属片和线路板安装位置的示意图；

图5是线路板上反馈公共端电极和反馈电极的排布示意图（仰视方向）；

图6是接触金属片上反馈公共端触点和反馈触点的排布示意图（俯视方向）；

图7是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图8是本实用新型优选实施例的立体分解图（未画出全向轮）；

图9是本实用新型优选实施例中底盘主体的仰视图；

图10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11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12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，这种玩具机器人包括移动机构01、躯干部壳体02、头部壳体03和两个手臂壳体04。头部壳体03安装在躯干部壳体02顶部，手臂壳体04上端与躯干部壳体02连接。

躯干部壳体02可转动安装在底盘上且其转动轴线为上下方向，本实施例中，在底盘上设置有圆柱状定位块05（圆柱状定位块05设于底盘主体2上），圆柱状定位块05的轴线为上下方向，躯干部壳体02底部设置一圆孔，圆柱状定位块05处在该圆孔中，从而使躯干部壳体02能够顺利地相对于底盘转动（躯干部壳体02绕圆柱状定位块05转动）。

本实施例的玩具机器人还包括躯干转动机构，躯干转动机构包括躯干转动电机06、躯干转动驱动齿轮07和圆弧齿条08，圆弧齿条08固定安装在底盘上（圆弧齿条08固定安装在底盘主体2上），躯干转动电机06固定安装在躯干部壳体02中，躯干转动驱动齿轮07与躯干转动电机06的动力输出轴传动连接，躯干转动驱动齿轮07与圆弧齿条08啮合。圆弧齿条08所在圆的圆心与躯干部壳体02的转动轴线重合（圆弧齿条08所在圆的圆心与圆柱状定位块05的轴线重合）。

躯干转动机构还包括躯干转动齿轮箱09，躯干转动电机06的动力输出轴通过躯干转动减速器010与躯干转动驱动齿轮07传动连接，躯干转动电机06和躯干转动减速器010均设于躯干转动齿轮箱09中，躯干转动齿轮箱09处于躯干部壳体02中并且与躯干部壳体02固定连接；躯干转动驱动齿轮07安装在躯干转动减速器010的输出轴上。本实施例中，躯干转动减速器010的输入轴与躯干转动电机06的动力输出轴固定连接，躯干转动减速器010的首级传动结构采用蜗轮/蜗杆机构，其中蜗杆固定安装在躯干转动减速器010的输入轴上，躯干转动减速器010的末级传动结构为齿轮（躯干转动驱动齿轮07与该末级齿轮同轴固定连接）。

本实施例中，手臂壳体04上端通过手臂转轴011可转动安装在躯干部壳体02上，手臂转轴011的轴线为左右方向；玩具机器人还包括手臂摆动机构，手臂摆动机构包括两个摆臂012和两个限位立柱013，两个摆臂012与两个限位立柱013一一对应；两个摆臂012分别与两个手臂转轴011连接，摆臂012上设有条形孔014（本实施例中摆臂012上端与对应的手臂转轴011连接，条形孔014为上下走向）；两个限位立柱013固定安装在底盘上并且左右并排（两个限位立柱013固定安装在底盘主体2上），限位立柱013上设有限位块015（本实施例中限位立柱013下端与底盘主体2连接，限位块015设于限位立柱013上端）；左侧限位立柱013上的限位块015处在左侧摆臂012上的条形孔014中，右侧限位立柱013上的限位块015处在右侧摆臂012上的条形孔014中。

参考图4-图6，本实施例的玩具机器人还包括接触金属片016、线路板017和控制电路，线路板017固定安装在躯干转动齿轮箱09上；躯干转动电机06的控制信号输入端与控制电路相应的控制信号输出端电连接；线路板017上设有反馈公共端电极018和多个反馈电极019，反馈公共端电极018连接控制电路的接地端或电源端，各反馈电极019分别与控制电路对应的反馈信号输入端电连接；接触金属片016与躯干转动驱动齿轮07同轴固定连接，接触金属片016具有反馈公共端触点020和反馈触点021，反馈公共端触点020与反馈公共端电极018保持接触，反馈触点021与各反馈电极019对应配合。上述控制电路可输出控制信号给躯干转动电机06，通过躯干转动驱动齿轮07与圆弧齿条08的配合，驱动躯干部壳体02转动；躯干部壳体02转动的同时，躯干转动驱动齿轮07带动接触金属片016一起转动，接触金属片016与线路板017相对转动。当躯干部壳体02转动到一个角度时（如对中、左转至40°或右转至40°），反馈触点021与相应的某个反馈电极019接触，此时该反馈电极019通过接触金属片016、反馈公共端电极018接通控制电路的接地端或电源端，产生低电平或高电平作为反馈信号，经相应的反馈信号输入端发送至控制电路，控制电路根据得到的反馈信号可以获知躯干部壳体02的位置信息，随后输出控制信号给躯干转动电机06，使躯干转动电机06进行下一步动作（躯干转动电机的下一步动作可通过程序设定，如改变转动方向，或者继续按原方向转动，或者暂停转动），从而使躯干部壳体02进行相应的动作。玩具机器人还包括接触金属片托盘025，接触金属片016叠置在接触金属片托盘025上并与接触金属片托盘025固定连接（躯干转动驱动齿轮07带动接触金属片016转动时，接触金属片托盘025与接触金属片016一起转动）。

本实施例中，接触金属片016上设有一个反馈公共端触点020和一个反馈触点021；线路板017上设有一个反馈公共端电极018和三个反馈电极019-1、019-2、019-3。三个反馈电极019-1、019-2、019-3分别对应躯干部壳体对中、扭转至最左、扭转至最右三个位置。当躯干部壳体02对中时，反馈触点021与中间的反馈电极019-1接触；当躯干部壳体02扭转至最左位置时，反馈触点021与左侧的反馈电极019-2接触；当躯干部壳体02扭转至最右位置时，反馈触点021与右侧反馈电极019-3接触。此外，接触金属片016上还设有两个辅助支撑触点024，辅助支撑触点024与线路板017接触，起到辅助支撑和保持平衡的作用，但不会与反馈公共端电极018和反馈电极019接触到。

两个手臂壳体04中，一个手臂壳体04下端安装有枪模型022，另一个手臂壳体04下端安装有刀模型023。

如图7-图9所示，移动机构01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7、图8和图10，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7，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11，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）。

下面简述一下本玩具机器人的动作原理：

躯干转动电机06驱动躯干转动驱动齿轮07转动时，躯干转动驱动齿轮07沿圆弧齿条08移动，从而使躯干部壳体02相对于底盘转动。通过控制躯干转动电机06的动力输出轴的转动方向，可控制躯干部壳体02的转动方向。

躯干部壳体02相对于底盘转动（即躯干部壳体扭转）时，两个手臂转轴011及手臂壳体04随着躯干部壳体02移动，由于两个限位立柱013上的限位块015对摆臂012起到限位、阻挡作用，因此摆臂012绕手臂转轴011摆动，此时手臂转轴011在摆臂012带动下转动，使得手臂壳体04绕手臂转轴011转动（即相对于躯干部壳体04摆动）。在摆臂012摆动的过程中，限位块015能够沿条形孔014移动。手臂壳体04绕手臂转轴011转动时，可产生抬枪、挥刀等动作。

参考图12，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。

其他实施方案中，手臂摆动机构也可按下述方式设置：手臂壳体上端通过手臂转轴可转动安装在躯干部壳体上；玩具机器人还包括手臂摆动机构，手臂摆动机构包括两个摆臂和两个限位立柱，两个摆臂与两个限位立柱一一对应；两个摆臂分别与两个手臂转轴连接，摆臂上设有限位块；两个限位立柱固定安装在底盘上并且左右并排，限位立柱上设有条形孔；左侧摆臂上的限位块处在左侧限位立柱上的条形孔中，右侧摆臂上的限位块处在右侧限位立柱上的条形孔中。上述摆臂上端与对应的手臂转轴，限位块设于摆臂下端；限位立柱下端与底盘连接，条形孔为上下走向。躯干部壳体相对于底盘转动（即躯干部壳体扭转）时，两个手臂转轴及手臂壳体随着躯干部壳体移动，由于两个限位立柱上的条形孔对摆臂起到限位、阻挡作用，因此摆臂绕手臂转轴摆动，此时手臂转轴在摆臂带动下转动，使得手臂壳体相对于躯干部壳体摆动。在摆臂摆动的过程中，限位块能够沿条形孔移动。采用上述结构实现手臂摆动动作，借助躯干转动电机作为动力，无需另外增设电机，简化了结构，降低了成本。