本實(shí)用新型涉及道路行走機(jī)構(gòu)，具體為一種可實(shí)現(xiàn)側(cè)向平移的雙球輪行走機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

雙輪式行走機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體型小巧等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于自行車、segway兩輪車等工程實(shí)踐中。

由于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)向原理的限制，現(xiàn)有的雙輪式行走機(jī)構(gòu)常規(guī)通過車輪的差速進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，由此形成的弧形軌跡使其不能實(shí)現(xiàn)全方位平移轉(zhuǎn)向，特別是在近距離遇到障礙物時(shí)，容易造成機(jī)構(gòu)不能對(duì)緊急避障行為進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng)。

現(xiàn)有的球輪通常都具有全向運(yùn)動(dòng)能力，其主要結(jié)構(gòu)包括球殼和驅(qū)動(dòng)組件。按驅(qū)動(dòng)組件的安裝位置進(jìn)行分類，球輪分為內(nèi)驅(qū)動(dòng)球輪和外驅(qū)動(dòng)球輪。

外驅(qū)動(dòng)球輪的驅(qū)動(dòng)組件安裝在球殼外表面的上半部分，這種球殼的半徑較小，對(duì)地形的適應(yīng)能力較弱；而內(nèi)驅(qū)動(dòng)球輪的驅(qū)動(dòng)組件安裝在球殼內(nèi)部，如專利號(hào)201620109635.X公開的球輪，這種球殼的半徑較大，對(duì)地形的適應(yīng)能力較強(qiáng)。

雙輪式行走機(jī)構(gòu)理論上可以采用球輪作為行走輪。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提出了一種將球輪作為行走輪運(yùn)用于工程實(shí)踐的可實(shí)現(xiàn)側(cè)向平移的雙球輪行走機(jī)構(gòu)。

能夠解決上述技術(shù)問題的可實(shí)現(xiàn)側(cè)向平移的雙球輪行走機(jī)構(gòu)，其技術(shù)方案包括左、右球輪(可全向運(yùn)動(dòng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)球輪)，所不同的是左、右球輪通過球輪架安裝于踏板的左、右兩端，所述球輪架包括置于球輪上半球面上的上球架和置于球輪下半球面上半部分上的下球架，上、下球架上設(shè)有密集的滾珠座，所述滾珠座的座孔內(nèi)滾動(dòng)安裝有滾珠，所述滾珠的外部與球輪球面滾動(dòng)接觸；還包括罩在上球架上的上球殼和罩在下球架上的下球殼，上、下球殼相扣合形成對(duì)上、下球架的固定和支撐。

上、下球殼扣合連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：所述上球殼的底部設(shè)有下法蘭圈，所述下球殼的頂部設(shè)有上法蘭圈，上、下球殼扣合后，上、下法蘭圈之間通過螺栓組件連接。

球輪架安裝于踏板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：所述踏板上對(duì)應(yīng)開設(shè)有安裝孔，所述上球殼于踏板下方向上穿出安裝孔，所述下法蘭圈限位于踏板底部并通過螺栓組件與踏板固定連接。

為均衡球輪架負(fù)載以減少應(yīng)力集中，所述滾珠座的密集程度自球輪頂部向下逐漸稀疏。

進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，所述踏板中央設(shè)有扶手或座位。

進(jìn)一步的拓展，采用類似球輪架與球輪的組合安裝結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)出獨(dú)球輪、多球輪等行走機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)側(cè)向平移的雙球輪行走機(jī)構(gòu)是將全向驅(qū)動(dòng)的球輪應(yīng)用于工程實(shí)踐，以解決現(xiàn)實(shí)車輪差速轉(zhuǎn)彎對(duì)空間需求較大和側(cè)向平移能力欠缺的問題。

2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中，于踏板中部安裝扶手或者安裝可旋轉(zhuǎn)的座椅等輔助設(shè)施，如此，當(dāng)機(jī)構(gòu)平移轉(zhuǎn)向時(shí)，乘行者可以在踏板上通過直接走動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)座椅來改變?nèi)说囊暯?，?shí)時(shí)正視行進(jìn)方向。

3、采用本實(shí)用新型類似的球輪架與球輪配合設(shè)計(jì)方法，可以設(shè)計(jì)出獨(dú)球輪、多球輪等行走機(jī)構(gòu)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1實(shí)施方式的透視圖(透視球殼)。

圖3為圖1、圖2實(shí)施方式中的部件結(jié)構(gòu)圖(踏板和扶手)。

圖4為圖1、圖2實(shí)施方式中的部件結(jié)構(gòu)圖(球輪和球架以及球殼)。

圖5(a)為圖4中上、下球架的位置關(guān)系圖。

圖5(b)為圖4中上、下球殼的連接關(guān)系圖。

圖號(hào)標(biāo)識(shí)：1球輪；2、踏板；3、上球架；4、下球架；5、上球殼；6、下球殼；7、滾珠座；8、滾珠；9、下法蘭圈；10、上法蘭圈；11、安裝孔；12、扶手。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)側(cè)向平移的雙球輪行走機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括踏板2和通過球輪架安裝于踏板2左、右兩端的球輪1，所述球輪1采用可全向運(yùn)動(dòng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)球輪(已由本申請(qǐng)人申報(bào)專利，此處不展開描述其結(jié)構(gòu))，如圖1、圖2所示。

所述球輪架包括內(nèi)層的上球架3和下球架4以及外層的上球殼5和下球殼6，所述上球架3置于球輪1的上半球面上，所述下球架4置于球輪1下半球面的上半部分上，下球架4底部開設(shè)有使球輪1下半球面的下半部分露出下球架4的開口，上球架3和下球架4上設(shè)有密集的滾珠座7，所述滾珠座7的密集程度自球輪1頂部向下逐漸稀疏，各滾珠座7的座孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有滾珠8，所述滾珠8露出球架并與球輪1的球面滾動(dòng)接觸；所述上球殼5罩在上球架3上，上球殼5的底部設(shè)有連體的下法蘭圈9，下球殼6罩在下球架4上并與之接觸，下球殼6底部開設(shè)有使球輪1下半球面的下半部分露出下球殼6的開口，下球殼6的頂部設(shè)有連體的上法蘭圈10，上、下球殼5、6相扣合，上、下法蘭圈10、9對(duì)齊后用螺栓組件固定連接，形成對(duì)上、下球架3、4的限位固定和支撐，如圖2、圖4、圖5(a)、圖5(b)所示。

所述踏板2的左、右兩端開設(shè)安裝孔11，踏板2的中央設(shè)置扶手12，將組裝好球輪1的球輪架安裝于踏板2的左、右安裝孔中，具體的：球輪架的上球殼5從踏板2下方向上置于對(duì)應(yīng)的安裝孔11中，上球殼5底部的下法蘭圈9限位于踏板2底部，用螺栓組件將下法蘭圈9與踏板2固定連接即完成球輪架的安裝，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。

本實(shí)用新型采用球輪架結(jié)構(gòu)保證了球輪1的旋轉(zhuǎn)自由度并于踏板2上固定安裝，通過球輪1的全向滾動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)雙球輪行走機(jī)構(gòu)的全向運(yùn)動(dòng)。