一种万向轮以及行走设备的制作方法

1.本技术涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种万向轮以及行走设备。


背景技术：

2.随着科技的发展，越来越多的智能移动机器人出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利。智能移动机器人在工作时，主要通过行走电机控制驱动轮来带动智能移动机器人行走。而智能移动机器人在越过高度较低的障碍物时，主要通过万向轮来进行过坎越障，但是现有的技术中，中国专利cn210391371u-自移动机器人及其辅助轮，公开了一种辅助轮越障方法，万向轮在进行越障时，只设置有一个辅助越障的万向轮，过坎越障能力较差。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本技术提供了一种万向轮以及行走设备。本技术的具体技术方案如下：一种万向轮，所述万向轮包括轮架以及设置在轮架上的第一越障轮、第二越障轮和行走轮；在竖直方向上，所述第一越障轮的最低点位于第二越障轮的最低点的上方，第二越障轮的最低点位于行走轮的最低点的上方；在行走方向上，所述第一越障轮的最前点位于第二越障轮的最前点的前方，第二越障轮的最前点位于行走轮的最前点的前方。所述万向轮在进行越障时，呈阶梯排布的第一越障轮、第二越障轮和行走轮依次与凸起的障碍物接触来使行走轮移动到障碍物上方，减少了行走设备越障时所需的动力，提高了万向轮的过坎越障能力。
4.进一步地，所述万向轮还包括安装构件，所述安装构件包括转动轴、第一轴承和第二轴承，所述安装构件用于使轮架与行走设备的机体底部转动连接，所述第一轴承设置在行走设备的机体的内部，所述第二轴承设置在行走设备的机体的外部。通过所述第一轴承和第二轴承相配合的方式来使万向轮与行走设备的机体底部转动连接，提高了万向轮在行走设备的机体底部的转动能力。
5.进一步地，所述转动轴包括一体化设置的上端部、圆形限位块和下端部，所述圆形限位块位于上端部和下端部之间。使转动轴便于生产和安装。
6.进一步地，所述第一轴承和第二轴承套设在转动轴的上端部上，所述安装构件还包括限位片，所述转动轴的上端部上设有限位槽，所述限位片通过卡扣结构固定在限位槽上，来将所述第一轴承和第二轴承锁定在圆形限位块和限位槽之间。通过卡扣的方式来锁定第一轴承和第二轴承，结构简单，便于拆卸。
7.进一步地，所述转动轴的下端部设有条形槽，所述转动轴的下端部的底部设有螺孔，所述轮架上设有安装转动轴下端部的安装座，所述安装座上设有与条形槽相配合的凸条，所述转动轴的下端部通过螺钉与轮架固定连接。通过螺钉来将转动轴锁定在轮架上，结构牢靠，防止转动轴从轮架上脱落；转动轴设有两个条形槽，便于转动轴带动轮架转动。
8.进一步地，第一越障轮的半径小于第二越障轮的半径。降低了万向轮的体积。
9.进一步地，所述轮架为圆柱形，所述轮架的底部的前端设有斜面，所述第一越障轮和第二越障轮的部分轮体凸出斜面。通过斜面来辅助第一越障轮和第二越障轮进行越障，提高万向轮的越障能力。
10.进一步地，所述第二越障轮包括两个并排设置的子轮，在第二越障轮的轮轴方向上，所述第一越障轮和行走轮位于两个所述子轮之间。降低了万向轮的体积。
11.进一步地，所述行走轮的宽度大于万向轮的子轮的宽度。提高了行走轮的行走能力且降低了万向轮的体积。
12.一种行走设备，所述行走设备上包括机体和上述的万向轮，所述万向轮包括轮架和安装构件，所述安装构件包括转动轴、第一轴承和第二轴承，所述行走设备的机体底部设有轮座，所述轮座的顶部设有卡孔，所述轮座用于安装轮架，所述卡孔用于使转动轴的部分轴体伸入行走设备的内部；所述第一轴承设置在行走设备内部且位于轮座的顶部的上方，所述第二轴承设置在行走设备的外部且位于轮座的顶部的下方，使轮座的顶部被锁定在第一轴承和第二轴承之间；所述第一轴承包括外环和内环，所述第二轴承包括外环和内环，所述第一轴承和第二轴承的外环与机体固定，所述第一轴承和第二轴承的内环与转动轴固定。所述万向轮在进行越障时，呈阶梯排布的第一越障轮、第二越障轮和行走轮依次与凸起的障碍物接触来使行走轮移动到障碍物上方，减少了行走设备越障时所需的动力，提高了万向轮的过坎越障能力。
附图说明
13.图1为本技术一种实施例所述万向轮的结构示意图；图2为本技术一种实施例所述万向轮的底部结构示意图；图3为本技术一种实施例所述万向轮的分解示意图；图4为本技术一种实施例所述万向轮在行走设备上的结构示意图。
实施方式
14.在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，以便不在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。
15.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、
ꢀ“
一些实施例”、
ꢀ“
示例”、
ꢀ“
具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
16.如在本技术中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当
…
时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0017]
如图1至图4所示，一种万向轮，所述万向轮包括轮架1以及在轮架1上呈阶梯排布的第一越障轮2、第二越障轮3和行走轮4；在竖直方向上，所述第一越障轮2的最低点位于第二越障轮3的最低点的上方，第二越障轮3的最低点位于行走轮4的最低点的上方；在行走方向上，所述第一越障轮2的最前点位于第二越障轮3的最前点的前方，第二越障轮3的最前点位于行走轮4的最前点的前方。所述万向轮在进行越障时，呈阶梯排布的第一越障轮2、第二越障轮3和行走轮4依次与凸起的障碍物接触来使行走轮4移动到障碍物上方，减少了行走设备越障时所需的动力，提高了万向轮的过坎越障能力。所述竖直方向为万向轮在工作时，垂直于行走面的方向。所述行走方向为万向轮在进行直线行走的指向。
[0018]
作为其中一种实施例，所述万向轮还包括安装构件，所述安装构件包括转动轴5、第一轴承6和第二轴承7，所述安装构件用于使轮架1与行走设备的机体底部转动连接，所述第一轴承6位于行走设备的机体底部的上方，所述第二轴承7位于行走设备的机体底部的下方。通过所述第一轴承6和第二轴承7相配合的方式来使万向轮与行走设备的机体底部转动连接，提高了万向轮在行走设备的机体底部的转动能力。即万向轮安装在行走设备上时，第一轴承6位于行走设备的机体的内部，第二轴承7位于行走设备的机体的外部。
[0019]
作为其中一种实施例，所述转动轴5包括一体化设置的上端部、圆形限位块8和下端部，所述圆形限位块8位于上端部和下端部之间。使转动轴5便于生产和安装。所述转动轴5的上端部和下端部都是圆柱体。圆形限位块8用于支撑第二轴承7.作为其中一种实施例，所述第一轴承6和第二轴承7套设在转动轴5的上端部上，所述安装构件还包括限位片9，所述转动轴5的上端部上设有限位槽10，所述限位片9通过卡扣结构固定在限位槽10上，来将所述第一轴承6和第二轴承7锁定在圆形限位块8和限位槽10之间。通过卡扣的方式来锁定第一轴承6和第二轴承7，结构简单，便于拆卸。
[0020]
作为其中一种实施例，所述转动轴5的下端部设有条形槽11，所述转动轴5的下端部的底部设有螺孔，所述轮架1上设有安装转动轴5下端部的安装座，所述安装座上设有与条形槽11相配合的凸条，所述转动轴5的下端部通过螺钉12与轮架1固定连接。转动轴5的下端部的条形槽11的数量可以为1条、2条、3条、4条等等，这些条形槽11均匀分布在转动轴5 的下端部的侧面。通过螺钉12来将转动轴5锁定在轮架1上，结构牢靠，防止转动轴5从轮架1上脱落；转动轴5设有两个条形槽11，便于转动轴5带动轮架1转动。
[0021]
作为其中一种实施例，第一越障轮的半径小于第二越障轮3的半径。降低了万向轮的体积。
[0022]
作为其中一种实施例，所述轮架1为圆柱形，所述轮架1的底部的前端设有斜面13，所述第一越障轮2和第二越障轮3的部分轮体凸出斜面13。通过斜面13来辅助第一越障轮2和第二越障轮3进行越障，提高万向轮的越障能力。圆形的轮架1便于在行走设备的底部进行自转。
[0023]
作为其中一种实施例，所述第二越障轮3包括两个并排设置的子轮，在第二越障轮3的轮轴方向上，所述第一越障轮2和行走轮4位于两个所述子轮之间。降低了万向轮的体积。通过两个子轮来提高第二越障轮与障碍物的接触面积，提高越障能力。
[0024]
作为其中一种实施例，所述行走轮4的宽度大于万向轮的子轮的宽度。提高了行走轮4的行走能力且降低了万向轮的体积。
[0025]
如图4所示，图4中的万向轮为截面图，一种行走设备，所述行走设备上包括机体和
上述的万向轮，所述万向轮包括轮架1、安装构件、第一越障轮2、第二越障轮3和行走轮4；所述第一越障轮2、第二越障轮3和行走轮4在轮架1上呈阶梯排布，所述安装构件用于使轮架1与行走设备的机体底部转动连接。所述安装构件包括转动轴5、第一轴承6和第二轴承7，所述行走设备的机体底部设有轮座，所述轮座的顶部14设有卡孔15，所述轮座的顶部14为工字型，所述卡孔为中间的竖线，所述轮座用于安装轮架1，所述卡孔15用于使转动轴5的部分轴体伸入行走设备的机体内部；所述第一轴承6设置在行走设备的机体内部且位于轮座的顶部14的上方，所述第二轴承设置在行走设备的机体外部且位于轮座的顶部14的下方，使轮座的顶部14被锁定在第一轴承6和第二轴承7之间；所述第一轴承6包括外环和内环，所述第二轴承7包括外环和内环，所述第一轴承6和第二轴承7的外环与机体固定，所述第一轴承6和第二轴承7的内环与转动轴5固定。万向轮安装在行走设备上时，轮座凹进行走设备的机体底部，轮座的顶部14上方为行走设备的机体内部，轮座的顶部14下方为行走设备的机体的外部，所以轮架1、第一越障轮2、第二越障轮3和行走轮4的部分结构凸出行走设备的机体底部平面，转动轴5的上端部一部分通过卡孔15伸入到行走设备内部，这时第一轴承6位于卡孔15的上方，防止转动轴5从机体中脱落，第二轴承7位于行走设备外部，用于支撑轮座的顶部14，并贴紧轮座的顶部14。所述万向轮在进行越障时，呈阶梯排布的第一越障轮2、第二越障轮3和行走轮4依次与凸起的障碍物接触来使行走轮4移动到障碍物上方，减少了行走设备越障时所需的动力，提高了万向轮的过坎越障能力。
[0026]
作为其中一种实施例，行走设备在进行过坎越障时，第一越障轮2先与障碍物接触，第一越障轮2在推力的作用下，通过滚动的方式移动到障碍物上，并使行走设备的前端微微抬高，使第二越障轮3更容易移动到障碍物上，然后第二越障轮3与障碍物接触，第二越障轮3在推力的作用下，通过滚动的方式移动到障碍物上，并将行走设备的前端大幅度抬高，使行走轮4在推力的作用下轻易的移动到障碍物上，实现过坎越障。
[0027]
显然，上述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，各个实施例之间的技术方案可以相互结合。此外，如果实施例中出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等术语，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如果实施例中出现“第一”、“第二”、“第三”等术语，是为了便于相关特征的区分，不能理解为指示或暗示其相对重要性、次序的先后或者技术特征的数量。
[0028]
另外，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同限定以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保
护范围之内。

技术特征：
1.一种万向轮，其特征在于，所述万向轮包括轮架以及设置在轮架上的第一越障轮、第二越障轮和行走轮；在竖直方向上，所述第一越障轮的最低点位于第二越障轮的最低点的上方，第二越障轮的最低点位于行走轮的最低点的上方；在行走方向上，所述第一越障轮的最前点位于第二越障轮的最前点的前方，第二越障轮的最前点位于行走轮的最前点的前方。2.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，所述万向轮还包括安装构件，所述安装构件包括转动轴、第一轴承和第二轴承，所述安装构件用于使轮架与行走设备的机体底部转动连接，所述第一轴承设置在行走设备的机体的内部，所述第二轴承设置在行走设备的机体的外部。3.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，所述转动轴包括一体化设置的上端部、圆形限位块和下端部，所述圆形限位块位于上端部和下端部之间。4.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，所述第一轴承和第二轴承套设在转动轴的上端部上，所述安装构件还包括限位片，所述转动轴的上端部上设有限位槽，所述限位片通过卡扣结构固定在限位槽上，来将所述第一轴承和第二轴承锁定在圆形限位块和限位槽之间。5.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，所述转动轴的下端部设有条形槽，所述转动轴的下端部的底部设有螺孔，所述轮架上设有安装转动轴下端部的安装座，所述安装座上设有与条形槽相配合的凸条，所述转动轴的下端部通过螺钉与轮架固定连接。6.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，第一越障轮的半径小于第二越障轮的半径。7.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，所述轮架为圆柱形，所述轮架的底部的前端设有斜面，所述第一越障轮和第二越障轮的部分轮体凸出斜面。8.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，所述第二越障轮包括两个并排设置的子轮，在第二越障轮的轮轴方向上，所述第一越障轮和行走轮位于两个所述子轮之间。9.根据权利要求1所述的一种万向轮，其特征在于，所述行走轮的宽度大于万向轮的子轮的宽度。10.一种行走设备，其特征在于，所述行走设备上包括机体和权利要求1至9中任一项所述的万向轮，所述万向轮包括轮架和安装构件，所述安装构件包括转动轴、第一轴承和第二轴承，所述行走设备的机体底部设有轮座，所述轮座的顶部设有卡孔，所述轮座用于安装轮架，所述卡孔用于使转动轴的部分轴体伸入行走设备的机体内部；所述第一轴承设置在行走设备的机体的内部且位于轮座的顶部的上方，所述第二轴承设置在行走设备的机体的外部且位于轮座的顶部的下方，使轮座的顶部被锁定在第一轴承和第二轴承之间；所述第一轴承包括外环和内环，所述第二轴承包括外环和内环，所述第一轴承和第二轴承的外环与机体固定，所述第一轴承和第二轴承的内环与转动轴固定。

技术总结
本申请公开了一种万向轮以及行走设备，所述万向轮包括轮架以及在轮架上呈阶梯排布的第一越障轮、第二越障轮和行走轮；在竖直方向上，所述第一越障轮的最低点位于第二越障轮的最低点的上方，第二越障轮的最低点位于行走轮的最低点的上方；在行走方向上，所述第一越障轮的最前点位于第二越障轮的最前点的前方，第二越障轮的最前点位于行走轮的最前点的前方。所述万向轮在进行越障时，呈阶梯排布的第一越障轮、第二越障轮和行走轮依次与凸起的障碍物接触来使行走轮移动到障碍物上方，减少了行走设备越障时所需的动力，提高了万向轮的过坎越障能力。障能力。障能力。


技术研发人员：王学全 孙土春 金儒彬
受保护的技术使用者：珠海市一微机器人技术有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/6/28