一种轮脚模组及机器人的制作方法

本实用新型实施例涉及机器人技术领域，特别是涉及一种轮脚模组及机器人。

背景技术：

全向轮是一种可以实现全方向移动的轮子。通过全向轮搭建的移动平台，仅通过控制全向轮的转动，即可实现移动平台前进、后退或者转向。而当机器人的轮脚模组采用全向轮作为滚动轮时，可以通过全向轮的转动，实现机器人朝不同的方向移动。

本实用新型的发明人在实现本实用新型的过程中，发现：目前，机器人的轮脚模组中的全向轮和执行器之间是分离设置的，全向轮再通过转轴和执行器连接，此种轮脚模组占用空间大，集成化程度低，容易使机器人变得更加笨重。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的主要目的在于提供一种轮脚模组及机器人，减小轮脚模组占用的空间，使其集成化程度更高，从而使机器人变得更加轻便。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种轮脚模组，包括全向轮，设有轴槽；执行器，收容于所述轴槽，所述执行器的壳体可相对于所述轴槽的内壁转动，所述执行器的输出端与所述全向轮固定，用于驱动所述全向轮转动。

可选的，所述轮脚模组还包括第一轴承，所述第一轴承设置于所述轴槽内，所述第一轴承的外圈与所述轴槽的内壁固定，所述执行器的壳体套设于所述第一轴承内，所述执行器的壳体与所述第一轴承的内圈固定。

可选的，所述全向轮包括内侧轮毂、全向轮主结构、外侧轮毂、内侧滚子和外侧滚子；所述轴槽位于所述全向轮主结构，所述内侧轮毂和所述外侧轮毂均与所述全向轮主结构连接，所述内侧轮毂和所述外侧轮毂分别位于轴槽的两端，所述内侧轮毂与所述全向轮主结构共同形成内转槽，所述内侧滚子转动连接于所述内转槽内，所述外侧轮毂与所述全向轮主结构共同形成外转槽，所述外侧滚子转动连接于所述外转槽内；所述内侧轮毂设置有与所述轴槽连通的连接通孔，所述执行器从所述连接通孔插入所述轴槽内，所述输出端与所述外侧轮毂面向所述轴槽的一表面连接。

可选的，所述全向轮还包括第二轴承和外轴销；所述外侧滚子设置有外通孔，所述第二轴承固定于所述外通孔内，所述外轴销插接于所述外通孔，并且套接于所述第二轴承内，所述外轴销的两端分别固定于所述外转槽的两相对侧壁。

可选的，所述全向轮还包括外垫片，所述外垫片套设于所述外轴销的一端，所述外垫片位于所述第二轴承与所述外转槽的侧壁之间。

可选的，所述全向轮还包括第三轴承和内轴销；所述内侧滚子设置有内通孔，所述第三轴承固定于所述内通孔内，所述内轴销插接于所述内通孔，并且套接于所述第三轴承内，所述内轴销的两端分别固定于所述内转槽的两相对侧壁。

可选的，所述全向轮还包括内垫片，所述内垫片套设于所述内轴销的一端，所述内垫片位于所述第三轴承与所述内转槽的侧壁之间。

可选的，所述内侧轮毂与所述全向轮主结构之间的连接方式为螺接，所述外侧轮毂与所述全向轮主结构之间的连接方式为螺接。

可选的，所述执行器的输出端为法兰盘。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供了一种机器人，包括上面所述的轮脚模组。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例将执行器收容于全向轮的轴槽内，并且执行器的壳体可相对于轴槽的内壁转动，同时执行器的输出端与全向轮固定，当执行器驱动输出端转动时，全向轮会相对执行器的壳体转动，实现将执行器集成于全向轮内，相比于执行器与全向轮分离设置，并且执行器和全向轮均单独占用空间的方式，本实施例的脚轮模组占用空间更低，集成化程度更高，使机器人变得更加轻便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型一种轮脚模组实施例的示意图；

图2是本实用新型一种轮脚模组实施例的爆炸图；

图3是本实用新型一种轮脚模组实施例的剖视图；

图4是本实用新型一种轮脚模组实施例的另一爆炸图；

图5是本实用新型一种轮脚模组实施例中内侧滚子的示意图；

图6是本实用新型一种轮脚模组实施例中外侧滚子的示意图；

图7是本实用新型一种轮脚模组实施例中全向轮的爆炸图；

图8是本实用新型一种轮脚模组实施例中内侧轮毂和全向轮的示意图；

图9是本实用新型一种轮脚模组实施例中全向轮的示意图；

图10是本实用新型一种轮脚模组实施例中执行器的示意图。

具体实施方式的附图标号如下：

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1和图2，轮脚模组20包括：执行器21、全向轮22和第一轴承23。第一轴承23固定于全向轮22内，执行器21至少部分插入全向轮22内，并且执行器21的壳体套设于第一轴承23内，执行器21的输出端与全向轮22连接。当执行器21驱动其输出端转动时，全向轮22也会相对执行器21的壳体转动，实现驱动全向轮22转动，进而实现轮脚模组20的移动或者转向的功能。

对于上述全向轮22，如图3至图4所示，全向轮22包括内侧轮毂221、全向轮主结构222、外侧轮毂223、若干个内侧滚子224、若干个外侧滚子225、若干个第二轴承226、若干个第三轴承227、若干个外轴销228和若干个内轴销229。

对于上述内侧滚子224和内轴销229，如图5所示，内侧滚子224设置有内通孔2241。一第三轴承227固定于一内侧滚子224的内通孔2241内。一内轴销229插接于内通孔2241，并且套接于第三轴承227内，从而使得内侧滚子224可绕内轴销229转动。

在一些实施例中，每一内侧滚子224可设置至少两个第三轴承227，两个第三轴承227位于内侧滚子224的内通孔2241两端，内轴销229套接于两个第三轴承227内，如此可以使内侧滚子224的转动更稳定，减少晃动。

对于上述外侧滚子225和外轴销228，如图6所示，外侧滚子225设置有外通孔2251。一第二轴承226固定于一外侧滚子225的外通孔2251内。外轴销228插接于外通孔2251，并且套接于第二轴承226内，从而使得外侧滚子225可绕外轴销228转动。

在一些实施例中，每一外侧滚子225可设置至少两个第二轴承226，两个第二轴承226位于外侧滚子225的外通孔2251两端，外轴销228套接于两个第三轴承227内，如此可以使外侧滚子225的转动更稳定，减少晃动。

对于上述全向轮主结构222，如图7至图9所示，全向轮主结构222包括全向轮主结构本体2221和自全向轮主结构本体2221延伸得到的若干个第一外凸台2222和第一内凸台2223。全向轮主结构本体2221设有轴槽2221a，轴槽2221a上设有边沿。第一轴承23的外圈与轴槽2221a过盈配合并且抵接轴槽2221a的边沿，从而实现第一轴承23固定于轴槽2221a内。若干个第一内凸台2223环绕全向轮主结构本体2221排列，相邻两个第一内凸台2223之间围成一第一内槽2223a。若干个第一外凸台2222环绕全向轮主结构本体2221排列，并且相邻两个第一外凸台2222之间围成一第一外槽2222a。

可以理解的是：在另一些实施例中，第一轴承23与轴槽2221a连接的连接方式不仅限于上述描述的方式，也可以为其它方式，例如：第一轴承23与轴槽2221a通过键连接或销连接等。

对于上述内侧轮毂221，如图7至图9所示，内侧轮毂221包括内侧轮毂本体2211和自内侧轮毂本体2211延伸有若干第二内凸台2212。内侧轮毂本体2211设置有连接通孔2211a。若干个第二内凸台2212环绕内侧轮毂本体2211排列，相邻两个第二内凸台2212之间围成有第二内槽2212a。第一内凸台2223和第二内凸台2212的数量相同，并且一第一内凸台2223和一第二内凸台2212螺接，实现内侧轮毂221与全向轮主结构222连接，并且在第一内凸台2223和第二内凸台2212螺接时，连接通孔2211a与轴槽2221a连通，一第一内槽2223a和一第二内槽2212a连通，并且共同形成一内转槽221a。一内轴销229位于一内转槽221a，并且该内轴销229的两端与该内转槽221a的两相对侧壁固定，从而使得一内侧滚子224转动连接于一内转槽221a内。

可以理解的是：内侧轮毂221和全向轮主结构222之间的连接方式不限于上述所描述的方式，还可以为其它方式例如：焊接连接、卡合连接等等。此外，内侧轮毂221和全向轮主结构222共同形成内转槽221a的方式，以及内侧滚子224转动连接于一内转槽221a的连接方式，均不限于上述描述的方式，也可以为其它方式，此处不再赘述。

对于上述外侧轮毂223，如图7至图9所示，外侧轮毂223包括外侧轮毂本体2231和自外侧轮毂本体2231延伸得到的若干个第二外凸台2232，若干个第二外凸台2232环绕外侧轮毂本体2231排列，相邻两个第二外凸台2232之间围成有第二外槽2232a。第一外凸台2222和第二外凸台2232的数量相同，并且一第一外凸台2222和一第二外凸台2232螺接，实现外侧轮毂223与全向轮主结构222连接，并且在第一外凸台2222和第二外凸台2232螺接时，一第一外槽2222a和一第二外槽2232a连通，并且共同形成一外转槽223a。一外轴销228位于一外转槽223a，并且该外轴销228的两端与该外转槽223a的两相对侧壁固定，从而使得一外侧滚子225转动连接于一外转槽223a内。

可以理解的是：外侧轮毂223和全向轮主结构222之间的连接方式不限于上述所描述的方式，还可以为其它方式例如：焊接连接、卡合连接等等。内侧轮毂221和全向轮主结构222共同形成内转槽221a的方式，以及内侧滚子224转动连接于一内转槽221a的连接方式，均不限于上述描述的方式，也可以为其它方式，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图8和图9所示，全向轮22还可以包括内垫片2210和外垫片220，内垫片2210套设于内轴销229，并且内垫片2210位于第三轴承227与内转槽221a的侧壁之间，用于对第三轴承227限位，防止第三轴承227脱离内轴销229。外垫片220套设于外轴销228，并且外垫片220位于第二轴承226与外转槽223a的侧壁之间，用于对第二轴承226进行限位，防止第二轴承226脱离外轴销228。

对于上述执行器21，如图10和图3所示，执行器21从内侧轮毂221的连接通孔2211a插入轴槽2221a内，并且套接于轴槽2221a内的第一轴承23内，执行器21的输出端与外侧轮毂223面向轴槽2221a的一表面连接。当执行器21的输出端转动时，执行器21的输出端带动全向轮22转动。在一些实施例中，执行器21为外转子执行器，执行器21的输出端可以是法兰盘211，以使执行器21输出扭矩更大。

可以理解的是：法兰盘211与外侧轮毂223的固定方式可以采用法兰盘螺接或焊接等等。

在一些实施例中，轮脚模组也可以不包括第一轴承23，全向轮主结构222和执行器21的壳体之间具有间隙，全向轮主结构222可相对于执行器21的壳体转动。

为了方便读者更好地理解本实用新型的实用新型构思，如下对轮脚模组20的装配过程进行描述,具体为：将第一轴承23的内圈固定于执行器21的壳体；将执行器21与外侧轮毂223螺接；将外轴销228固定于第二轴承226的内圈；将第二轴承226的外圈固定于外侧滚子225的外通孔2251；将外垫片220套设于外轴销228；将全向轮主结构222和外侧轮毂223螺接；将内轴销229固定于第三轴承227的内圈；将第三轴承227的外圈固定于内侧滚子224的内通孔2241；将内垫片2210套设于内轴销229；将全向轮主结构222和内侧轮毂221螺接。

可以理解的是：轮脚模组20的装配方式也不仅限于上面的描述，对于轮脚模组20的其它装配方式，此处不再一一赘述。

为了方便读者更好地理解本实用新型的实用新型构思，如下对轮脚模组20的运动过程进行描述，具体如下：

首先，执行器21驱动法兰盘211转动，法兰盘211再带动外侧轮毂223旋转，外侧轮毂223再带动全向轮主结构222旋转，最后，全向轮主结构222带动内侧轮毂221旋转。

在本实用新型实施例中，执行器21收容于全向轮的轴槽2221a内，并且执行器21的壳体可相对于轴槽2221a的内壁转动，同时执行器21的法兰盘211与全向轮22固定，当执行器21驱动法兰盘211转动时，全向轮22会相对执行器21转动，实现将执行器21集成于全向轮22内，相比于执行器21与全向轮22分离设置方式，执行器21和全向轮22均单独占用空间的方式，本实施例的脚轮模组20占用空间更低，集成化程度更高，使机器人变得更加轻便。

本实用新型还提供了一种机器人，包括一种轮脚模组。所述轮脚模组与上述实施例中的轮脚模组的结构和功能相一致，对于轮脚模组的结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。