一种玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构的制作方法

1.本实用新型属于玩具机器人技术领域，涉及一种玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构。


背景技术：

2.麦克纳姆轮是依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向，在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动，麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮，广泛应用于机器人的行走。
3.如专利文件(申请号：201910438668.7)公开的带传动和麦克纳姆轮机器人全向载重缓震底盘，包括主体框架，麦克纳姆轮独立悬挂缓震左轮组，麦克纳姆轮独立悬挂缓震右轮组，两个麦克纳姆轮独立悬挂缓震左轮组分别安装于主体框架的前后端左侧，两个麦克纳姆轮独立悬挂缓震右轮组分别安装于主体框架前后端右侧，且四个麦克纳姆轮独立悬挂缓震轮组与主体框架相互独立。正如该专利公开的，麦克纳姆轮的轮轴线是水平设置的，其与行走的地面是平行的，轮轴线的高度是由麦克纳姆轮的直径决定的，尤其是小轮径的麦克纳姆轮，其轮轴线较低，离地间隙较小，使得机器人的底盘在行走过程中容易与地面的凸起物相碰，造成行走通过性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构，用以解决现有玩具机器人通过性较差的问题。
5.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构，玩具机器人包括底座，麦克纳姆轮包括筒状的轮支座和转动套设在轮支座上的轮毂总成，其特征在于，所述安装结构包括位于底座侧部的安装部，所述轮支座一端与安装部相固连，所述轮毂总成的中心线倾斜设置，且轮毂总成中心线朝向安装部的一端高于另一端，所述轮支座内设有能够驱动轮毂总成转动的驱动件。
6.底座上可以安装玩具的不同造型，而底座的侧部可以有多个安装部，麦克纳姆轮安装在安装部上，通过多个麦克纳姆轮的合理布置来对底座进行稳定支撑，而麦克纳姆轮的轮支座固定在安装部上，驱动件驱动轮毂总成相对轮支座转动实现行走，其中由于轮毂总成中心线倾斜，且朝向安装部的一端相对较高，这与轮毂总成中心线水平设置相比，底座的位置明显被抬高，即底座的离地间隙变大，因此不易于被地面凸起物阻挡，通过性更好，同时每个轮毂总成均通过各自的驱动件驱动，因此能够通过单独控制部分轮毂总成转动，部分轮毂总成不转，或者通过控制不同轮毂总成以不同的转速行走，进而提高通过性。
7.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述轮支座的内端具有盘状的连接部，所述连接部与安装部通过螺钉固连，所述连接部的上端向外倾斜设置，且轮支座的外
端向下倾斜设置。盘状的连接部具有较大的安装面积，进而提高稳定性，其倾斜设置，使得套设在轮支座上的轮毂总成呈倾斜状态。
8.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述连接部内侧面上周向具有环形的定位凸沿，所述定位凸沿上具有若干连接柱，所述安装部端面上周向具有环形的定位槽，在安装部内壁上还具有若干连接耳，所述定位凸沿嵌入定位槽内，且连接柱与连接耳相抵靠，上述螺钉螺接在连接耳与连接柱上。通过定位凸沿与定位槽配合来保证轮支座的安装精度和稳定性，且螺钉连接连接柱与连接耳，使得麦克纳姆轮整体可拆装。
9.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述轮毂总成包括筒状的内轮毂和盘状的外轮毂，所述内轮毂转动套设在轮支座上，所述外轮毂固连在内轮毂的外端，所述驱动件与外轮毂相连接。采用分体式的内轮毂与外轮毂，拆装更加方便。
10.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述驱动件包括固定在轮支座内的驱动电机，且驱动电机与轮支座同轴心设置，所述外轮毂的中心位置具有筒状部，所述轮支座外端面上开设有避让孔，所述驱动电机的电机轴穿过避让孔，上述筒状部套设在电机轴上并与电机轴相固连。轮毂总成整体连接在驱动电机的电机轴上，实现独立控制转动，操作更加灵活，当然作为另外一种驱动件结构，可以在轮支座内安装变速器，驱动电机通过变速器与外轮毂相连接。
11.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述轮支座的连接部外侧面上周向具有支撑凸沿，所述内轮毂的内端面抵靠在支撑凸沿上。由于内轮毂倾斜设置，使得底座对内轮毂产生沿其轴向的作用力，通过支撑凸沿与内轮毂端面抵靠支撑，实现对内轮毂的轴向定位，保证整体稳定性。
12.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述内轮毂的内周面上周向具有限位凸沿，所述轮支座外周面上周向具有限位台阶，所述限位凸沿抵靠在限位台阶上。通过限位凸沿与限位台阶相抵靠实现对内轮毂的轴向限位，保证稳定性。
13.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述内轮毂的内端周向具有盘状部，所述外轮毂上固连有圆形的端盖，且端盖的外径小于盘状部的外径，所述外轮毂上还周向连接有若干滚子，该若干滚子周向均布，且滚子位于盘状部与端盖之间。端盖的外径小于盘状部的外径，使得内轮毂倾斜后端盖外边沿和盘状部外边沿均靠近地面，滚子被隐藏在盘状部与端盖之间，同时滚子凸出并与地面接触。
14.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述滚子均呈柱状并倾斜设置，且滚子的内端靠近盘状部的外边沿，外端靠近端盖外边沿，所述滚子的外周面为弧面，且滚子外周面的中部向外弧形拱起。滚子通过弧形拱起的外周面与地面实现线接触，从而在外轮毂倾斜状态下流畅行走。
15.在上述的玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构中，所述端盖的内侧面上周向具有环形凸沿，所述环形凸沿上具有若干卡脚，所述外轮毂外端面上周向开设有环形凹槽，所述环形凹槽内开设有若干卡槽，所述环形凸沿嵌入环形凹槽内，且卡脚卡接在卡槽内。使得端盖位置精度高，且方便拆装。
16.与现有技术相比，本玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构具有以下优点：
17.1、由于轮毂总成中心线倾斜，且朝向安装部的一端相对较高，这与轮毂总成中心线水平设置相比，底座的位置明显被抬高，即底座的离地间隙变大，因此不易于被地面凸起
物阻挡，通过性更好。
18.2、由于每个轮毂总成均通过各自的驱动件驱动，因此能够通过单独控制部分轮毂总成转动，部分轮毂总成不转，或者通过控制不同轮毂总成以不同的转速行走，进而提高通过性。
19.3、由于滚子的外周面为弧面，且滚子外周面的中部向外弧形拱起，滚子通过弧形拱起的外周面与地面实现线接触，从而在外轮毂倾斜状态下流畅行走。
附图说明
20.图1是玩具机器人的局部立体结构示意图。
21.图2是玩具机器人的基局部结构剖视图。
22.图3是麦克纳姆轮处的结构剖视图。
23.图中，1、底座；11、安装部；12、定位槽；13、连接耳；2、轮支座；21、连接部；22、定位凸沿；23、连接柱；24、避让孔；25、支撑凸沿；26、限位台阶；3、轮毂总成；31、内轮毂；311、限位凸沿；312、盘状部；32、外轮毂；321、筒状部；322、环形凹槽；323、卡槽；4、驱动电机；5、端盖；51、环形凸沿；52、卡脚；6、滚子；7、螺钉。
具体实施方式
24.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
25.如图1、图2所示，一种玩具机器人的麦克纳姆轮安装结构，玩具包括底座1，麦克纳姆轮包括筒状的轮支座2和转动套设在轮支座2上的轮毂总成3，安装结构包括位于底座1侧部的安装部11，安装部11有多个并环绕底座1周向均布，轮支座2一端与安装部11相固连，轮毂总成3的中心线倾斜设置，且轮毂总成3中心线朝向安装部11的一端高于另一端，轮支座2内设有能够驱动轮毂总成3转动的驱动电机4。
26.具体来说，结合图3所示，轮支座2的内端具有盘状的连接部21，连接部21内侧面上周向具有环形的定位凸沿22，定位凸沿22上具有若干连接柱23，该若干定位柱周向均布，安装部11端面上周向具有环形的定位槽12，在安装部11内壁上还具有若干连接耳13，定位凸沿22嵌入定位槽12内，且连接柱23与连接耳13相抵靠，连接耳13与连接柱23通过螺钉7相固连。连接部21的上端向外倾斜设置，且轮支座2的外端向下倾斜设置。轮毂总成3包括筒状的内轮毂31和盘状的外轮毂32，轮支座2的连接部21外侧面上周向具有支撑凸沿25，内轮毂31的内周面上周向具有限位凸沿311，轮支座2外周面上周向具有限位台阶26，内轮毂31转动套设在轮支座2上，内轮毂31的内端面抵靠在支撑凸沿25上，限位凸沿311抵靠在限位台阶26上，外轮毂32固连在内轮毂31的外端，驱动电机4固定在轮支座2内，且驱动电机4与轮支座2同轴心设置，外轮毂32的中心位置具有筒状部321，轮支座2外端面上开设有避让孔24，驱动电机4的电机轴穿过避让孔24，筒状部321套设在电机轴上并与电机轴通过螺母锁紧固连。
27.内轮毂31的内端周向具有盘状部312，外轮毂32上固连有圆形的端盖5，端盖5的内侧面上周向具有环形凸沿51，环形凸沿51上具有若干卡脚52，外轮毂32外端面上周向开设有环形凹槽322，环形凹槽322内开设有若干卡槽323，环形凸沿51嵌入环形凹槽322内，且卡
脚52卡接在卡槽323内，端盖5的外径小于盘状部312的外径，外轮毂32上还周向连接有若干滚子6，即盘状部312与端盖5之间固定有若干连接销，滚子6转动套设在连接销上，若干滚子6周向均布，且滚子6位于盘状部312与端盖5之间，滚子6均呈柱状并倾斜设置，且滚子6的内端靠近盘状部312的外边沿，外端靠近端盖5外边沿，所述滚子6的外周面为弧面，且滚子6外周面的中部向外弧形拱起。
28.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
29.尽管本文较多地使用了底座1、安装部11、定位槽12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。