本发明涉及一种两自由度车轮，用于车辆或其它设备的移动。
背景技术：
现有的汽车车轮虽然可以通过转向来实现车辆侧向移动，但是通过转向完成的侧向移动的汽车需要较大的转动半径。如汽车停车，前后需要一定的距离并且频繁的前后移动才能完成侧向移动，把车停进停车位。且在停车空间较为紧密区域，驾驶员需反复移动才可完成停车要求，同时非常考验驾驶员的技术，易发生剐蹭等事故。
现有的轮椅、购物车为万向轮，但在超市内，多为横向或纵向移动，在斜向移动过程中，现有的万向轮会出现卡死状态并且需要一定的转弯半径。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有两组移动方向，并能够快捷地在两组移动方向上进行切换的两自由度车轮。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种两自由度车轮，包括支撑机构、纵向行走机构以及横向行走机构；
所述纵向行走机构包括轮毂、第一传动架、第二传动架以及纵向行走驱动单元，所述轮毂的内周具有支架，所述第一传动架和第二传动架分别固定在所述支架的沿轮毂的轴线方向的两侧，所述第一传动架和第二传动架的远离所述轮毂的一端分别转动固定在所述支撑机构上，所述纵向行走驱动单元与所述第一传动架或第二传动架联接；
所述横向行走机构包括第一履带支撑架、第二履带支撑架、履带以及横向行走驱动单元，所述第一履带支撑架和第二履带支撑架分别固定在所述轮毂的外周的相对两侧，所述履带绕设在所述第一履带支撑架和第二履带支撑架上，所述横向行走驱动单元与所述履带联接。
进一步地，所述支撑机构包括轮毂支撑架，所述轮毂支撑架呈弧形，所述第一传动架和第二传动架的远离所述轮毂的一端分别转动固定在所述轮毂支撑架的两端。
进一步地，所述纵向行走驱动单元包括第一电机、与第一电机的输出轴连接的主动带轮、与第一传动架或第二传动架连接的从动带轮以及连接在主动带轮和从动带轮间的传动带。
进一步地，所述横向行走驱动单元包括第二电机以及与第二电机的输出轴连接的传动履带轮，所述传动履带轮与所述履带的外表面相互啮合。
进一步地，所述横向行走驱动单元设置有两副，两副所述横向行走驱动单元分别设置在所述第一传动架和第二传动架上，所述履带穿过所述第一传动架和第二传动架。
进一步地，所述第一传动架的一侧设有第一连接板，所述第二传动架的与所述第一传动架的一侧相对的另一侧设有第二连接板，第一连接板和第二连接板分别用于安装两副所述横向行走驱动单元。
进一步地，所述第一履带支撑架和第二履带支撑架的沿所述履带的延伸方向的两端分别设有支撑履带轮，所述支撑履带轮与所述履带的内表面相互啮合。
进一步地，所述履带的延伸方向垂直于所述轮毂的径向。
进一步地，所述第一履带支撑架和第二履带支撑架均呈圆弧形。
进一步地，所述轮毂的外周除固定所述第一履带支撑架和第二履带支撑架以外的部分包覆有轮胎。
本发明的有益效果体现在：
本发明可以通过纵向行走机构实现在第一方向上移动，通过横向行走机构实现在第二方向上移动，而且移动方向切换快捷、方便，应用在汽车停车时，可以先通过纵向行走机构进行前后移动将车辆行驶至停车位前方，然后通过横向行走机构进行左右移动将车辆驶入停车位，不需要频繁的前后移动才能完成侧向移动，可以很方便地切换行驶方向，避免发生剐蹭等事故。
另外，本发明结构简单、易于制作，不仅可以应用在车辆领域，还可以用于其它需要移动的设备上。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明一实施例的轮毂支撑架A1及纵向行走驱动单元的结构示意图。
图3是本发明一实施例的纵向行走机构的结构示意图。
图4是本发明一实施例的横向行走机构的结构示意图。
附图中各部件的标记为：A支撑机构、A1轮毂支撑架、B纵向行走机构、B1轮毂、B2第一传动架、B3第二传动架、B4支架、B5第一电机、B6主动带轮、B7从动带轮、B8传动带、B9第一连接板、B10第二连接板、B11轮胎、B12支板、C横向行走机构、C1第一履带支撑架、C2第二履带支撑架、C3履带、C4第二电机、C5传动履带轮、C6支撑履带轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
参见图1至图4，本发明一实施例的两自由度车轮，包括支撑机构A、纵向行走机构B以及横向行走机构C；
所述纵向行走机构B包括轮毂B1、第一传动架B2、第二传动架B3以及纵向行走驱动单元，所述轮毂B1的内周具有支架B4，所述第一传动架B2和第二传动架B3分别固定在所述支架B4的沿轮毂B1的轴线方向的两侧，所述第一传动架B2和第二传动架B3的远离所述轮毂B1的一端分别转动固定在所述支撑机构A上，所述纵向行走驱动单元与所述第一传动架B2或第二传动架B3联接；
所述横向行走机构C包括第一履带支撑架C1、第二履带支撑架C2、履带C3以及横向行走驱动单元，所述第一履带支撑架C1和第二履带支撑架C2分别固定在所述轮毂B1的外周的相对两侧，所述履带C3绕设在所述第一履带支撑架C1和第二履带支撑架C2上，所述横向行走驱动单元与所述履带C3联接。
使用时，本车轮通过纵向行走机构B可以实现在第一方向上移动，具体为纵向行走驱动单元带动第一传动架B2或第二传动架B3转动，由于第一传动架B2、第二传动架B3、支架B4和轮毂B1是相互固定的，最终轮毂B1转动，实现移动；
本车轮通过横向行走机构C可以实现在第二方向上移动，具体为先转动轮毂B1，使履带C3与行走面接触，然后关闭纵向行走机构B，启动横向行走驱动单元，在其驱动下，履带C3转动，实现移动。
具体实施中，所述履带C3的延伸方向垂直于所述轮毂B1的径向。这样纵向行走机构B和横向行走机构C可以更加快捷地在相互垂直的移动方向上切换。
具体应用在汽车停车时，可以先通过纵向行走机构B进行前后移动将车辆行驶至停车位前方，然后通过横向行走机构C进行左右移动将车辆驶入停车位，可以看出，采用本车轮，不需要频繁的前后移动才能完成侧向移动，可以很方便地切换行驶方向。
具体实施中，第一传动架B2、第二传动架B3、支架B4和轮毂B1可以通过焊接固定；也可以为一体成型构件。
本实施例中，所述支撑机构A包括轮毂支撑架A1，所述轮毂支撑架A1呈弧形，所述第一传动架B2和第二传动架B3的远离所述轮毂B1的一端分别通过轴承转动固定在所述轮毂支撑架A1的两端，这里要保证，轴承与轮毂共轴线。这样设计，结构合理，方便让位轮毂转动。当然，轮毂支撑架A1是起支撑作用，上述形状只是本发明的一种优选，此外，任意改变其形状、结构，都属于本发明容易联想到的保护范围。
本实施例中，所述纵向行走驱动单元包括第一电机B5、与第一电机B5的输出轴连接的主动带轮B6、与第一传动架B2或第二传动架B3连接的从动带轮B7以及连接在主动带轮B6和从动带轮B7间的传动带B8。这种纵向行走驱动单元结构简单，容易实施，而且驱动效果可靠。
具体实施中，第一电机B5固定在轮毂支撑架A1的外侧，第二传动架B3的远离所述轮毂B1的一端穿过轮毂支撑架A1与从动带轮B7连接，这样设计，便于安装固定，而且传动稳定。
本实施例中，所述横向行走驱动单元包括第二电机C4以及与第二电机C4的输出轴连接的传动履带轮C5，所述传动履带轮C5与所述履带C3的外表面相互啮合。这种横向行走驱动单元结构简单，容易实施。
本实施例中，所述横向行走驱动单元设置有两副，两副所述横向行走驱动单元分别设置在所述第一传动架B2和第二传动架B3上，所述履带C3穿过所述第一传动架B2和第二传动架B3。这样设置不仅可以增强驱动力，而且能够避免重心偏移，从而提高车轮的稳定性。
本实施例中，所述第一传动架B2的一侧焊接有第一连接板B9，所述第二传动架B3的与所述第一传动架B2的一侧相对的另一侧焊接有第二连接板B10，分别用于安装两副所述横向行走驱动单元。这样设计，可以进一步提高稳定性，而且，履带C3受到的作用力能够达到平衡，避免产生脱带等问题。
本实施例中，所述第一履带支撑架C1和第二履带支撑架C2的沿所述履带C3的延伸方向的两端分别设有支撑履带轮C6，所述支撑履带轮C6与所述履带C3的内表面相互啮合。四个支撑履带轮C6可以起到支撑履带的作用，并能够规正履带；具体实施时，在第一履带支撑架C1和第二履带支撑架C2的两端分别焊接支板B12，支板B12由两块耳板组成，支撑履带轮C6转动安装在两块耳板之间。
本实施例中，所述第一履带支撑架C1和第二履带支撑架C2均呈圆弧形。设计为圆弧形是为了一方面为纵向行走机构B方向行走时，防止除轮胎B11外其他部位着地，阻碍运行；另一方面使履带C3在与第一履带支撑架C1和第二履带支撑架C2紧贴时，使履带C3和轮胎B11外圆弧向切合，防止结构向纵向行走机构B方向行走时由于履带C3和轮胎B11不切合而产生的震动。
具体实施中，所述传动履带轮C5的中心位于相应侧两个支撑履带轮C6中心连线的内侧，这样履带C3以S形绕过传动履带轮C5和两个支撑履带轮C6，履带C3在运行过程中更加稳定。
本实施例中，所述轮毂B1的外周除固定所述第一履带支撑架C1和第二履带支撑架C2以外的部分包覆有轮胎B11。轮胎的材质为橡胶。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。