可实现侧向平移的双球轮行走机构的制作方法

本实用新型涉及道路行走机构，具体为一种可实现侧向平移的双球轮行走机构。

背景技术：

双轮式行走机构具有结构简单、体型小巧等特点，被广泛应用于自行车、segway两轮车等工程实践中。

由于转向机构及转向原理的限制，现有的双轮式行走机构常规通过车轮的差速进行转弯，由此形成的弧形轨迹使其不能实现全方位平移转向，特别是在近距离遇到障碍物时，容易造成机构不能对紧急避障行为进行及时的响应。

现有的球轮通常都具有全向运动能力，其主要结构包括球壳和驱动组件。按驱动组件的安装位置进行分类，球轮分为内驱动球轮和外驱动球轮。

外驱动球轮的驱动组件安装在球壳外表面的上半部分，这种球壳的半径较小，对地形的适应能力较弱；而内驱动球轮的驱动组件安装在球壳内部，如专利号201620109635.X公开的球轮，这种球壳的半径较大，对地形的适应能力较强。

双轮式行走机构理论上可以采用球轮作为行走轮。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出了一种将球轮作为行走轮运用于工程实践的可实现侧向平移的双球轮行走机构。

能够解决上述技术问题的可实现侧向平移的双球轮行走机构，其技术方案包括左、右球轮(可全向运动的内驱动球轮)，所不同的是左、右球轮通过球轮架安装于踏板的左、右两端，所述球轮架包括置于球轮上半球面上的上球架和置于球轮下半球面上半部分上的下球架，上、下球架上设有密集的滚珠座，所述滚珠座的座孔内滚动安装有滚珠，所述滚珠的外部与球轮球面滚动接触；还包括罩在上球架上的上球壳和罩在下球架上的下球壳，上、下球壳相扣合形成对上、下球架的固定和支撑。

上、下球壳扣合连接的结构设计为：所述上球壳的底部设有下法兰圈，所述下球壳的顶部设有上法兰圈，上、下球壳扣合后，上、下法兰圈之间通过螺栓组件连接。

球轮架安装于踏板的结构设计为：所述踏板上对应开设有安装孔，所述上球壳于踏板下方向上穿出安装孔，所述下法兰圈限位于踏板底部并通过螺栓组件与踏板固定连接。

为均衡球轮架负载以减少应力集中，所述滚珠座的密集程度自球轮顶部向下逐渐稀疏。

进一步的设计，所述踏板中央设有扶手或座位。

进一步的拓展，采用类似球轮架与球轮的组合安装结构可以设计出独球轮、多球轮等行走机构。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型可实现侧向平移的双球轮行走机构是将全向驱动的球轮应用于工程实践，以解决现实车轮差速转弯对空间需求较大和侧向平移能力欠缺的问题。

2、本实用新型结构中，于踏板中部安装扶手或者安装可旋转的座椅等辅助设施，如此，当机构平移转向时，乘行者可以在踏板上通过直接走动或者旋转座椅来改变人的视角，实时正视行进方向。

3、采用本实用新型类似的球轮架与球轮配合设计方法，可以设计出独球轮、多球轮等行走机构。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的立体结构示意图。

图2为图1实施方式的透视图(透视球壳)。

图3为图1、图2实施方式中的部件结构图(踏板和扶手)。

图4为图1、图2实施方式中的部件结构图(球轮和球架以及球壳)。

图5(a)为图4中上、下球架的位置关系图。

图5(b)为图4中上、下球壳的连接关系图。

图号标识：1球轮；2、踏板；3、上球架；4、下球架；5、上球壳；6、下球壳；7、滚珠座；8、滚珠；9、下法兰圈；10、上法兰圈；11、安装孔；12、扶手。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型可实现侧向平移的双球轮行走机构，其结构包括踏板2和通过球轮架安装于踏板2左、右两端的球轮1，所述球轮1采用可全向运动的内驱动球轮(已由本申请人申报专利，此处不展开描述其结构)，如图1、图2所示。

所述球轮架包括内层的上球架3和下球架4以及外层的上球壳5和下球壳6，所述上球架3置于球轮1的上半球面上，所述下球架4置于球轮1下半球面的上半部分上，下球架4底部开设有使球轮1下半球面的下半部分露出下球架4的开口，上球架3和下球架4上设有密集的滚珠座7，所述滚珠座7的密集程度自球轮1顶部向下逐渐稀疏，各滚珠座7的座孔内转动安装有滚珠8，所述滚珠8露出球架并与球轮1的球面滚动接触；所述上球壳5罩在上球架3上，上球壳5的底部设有连体的下法兰圈9，下球壳6罩在下球架4上并与之接触，下球壳6底部开设有使球轮1下半球面的下半部分露出下球壳6的开口，下球壳6的顶部设有连体的上法兰圈10，上、下球壳5、6相扣合，上、下法兰圈10、9对齐后用螺栓组件固定连接，形成对上、下球架3、4的限位固定和支撑，如图2、图4、图5(a)、图5(b)所示。

所述踏板2的左、右两端开设安装孔11，踏板2的中央设置扶手12，将组装好球轮1的球轮架安装于踏板2的左、右安装孔中，具体的：球轮架的上球壳5从踏板2下方向上置于对应的安装孔11中，上球壳5底部的下法兰圈9限位于踏板2底部，用螺栓组件将下法兰圈9与踏板2固定连接即完成球轮架的安装，如图1、图2、图3、图4所示。

本实用新型采用球轮架结构保证了球轮1的旋转自由度并于踏板2上固定安装，通过球轮1的全向滚动，即可实现双球轮行走机构的全向运动。