所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于驅(qū)動輪技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于一個電機控制的球形驅(qū)動輪。

背景技術(shù)：

目前的機器人多使用多個電機控制機器人的運動，這樣無疑會加大機器人生產(chǎn)成本，同時多個電機的使用會增加機器人的故障率，如果機器人上其中一個電機損壞的話，會使機器人無法正常工作，這樣會給國家、企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟損失，所以就需要一種靠一個電機驅(qū)動機器人運動的發(fā)明。

本發(fā)明設(shè)計一種基于一個電機控制的球形驅(qū)動輪解決如上問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明公開一種基于一個電機控制的球形驅(qū)動輪，它是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種基于一個電機控制的球形驅(qū)動輪，其特征在于：它包括承載裝置、驅(qū)動機構(gòu)，其中四個驅(qū)動機構(gòu)兩兩一組對稱安裝在承載裝置下端面的兩側(cè)，且其中任意一側(cè)的兩個驅(qū)動機構(gòu)分別位于承載裝置的兩端。

上述驅(qū)動機構(gòu)包括殼體、驅(qū)動輪、驅(qū)動電機、第一驅(qū)動齒輪、支撐塊、連接桿、傳動軸、支撐弧塊、第二驅(qū)動齒輪、連接圓環(huán)、第三驅(qū)動齒輪、支撐板、滾珠腔、第一隔板、第二隔板、滾珠、支撐軸、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪、環(huán)形圓板、彈簧、環(huán)形限位板、導(dǎo)向塊、轉(zhuǎn)動套、軸套、渦卷彈簧、限位環(huán)槽、圓形槽、導(dǎo)向槽，其中殼體安裝在承載裝置的下端面上；驅(qū)動電機安裝在殼體內(nèi)側(cè)下端面上；支撐塊一側(cè)的端面上開有圓形孔；支撐塊安裝在殼體內(nèi)側(cè)的下端面上；傳動軸的一端安裝在支撐塊上圓形孔中，傳動軸的另一端安裝在電機轉(zhuǎn)軸上；傳動軸的外圓面上均勻地開有三處外螺紋；第一傳動齒輪的內(nèi)圓面上開有內(nèi)螺紋，第二傳動齒輪的內(nèi)圓面上開有內(nèi)螺紋，第三傳動齒輪的內(nèi)圓面上開有內(nèi)螺紋，第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪分別通過其內(nèi)圓面上的內(nèi)螺紋與傳動軸上的三處外螺紋配合安裝在傳動軸上；三個軸套的外圓面上均對稱安裝有兩個導(dǎo)向塊，三個軸套均勻地安裝在傳動軸的外圓面上；且三個軸套分別與第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪配合；三個轉(zhuǎn)動套一端的外圓面上均對稱安裝有一個環(huán)形限位板，三個轉(zhuǎn)動套的內(nèi)緣面上均開有兩個對稱的導(dǎo)向槽，三個轉(zhuǎn)動套分別通過其內(nèi)圓面上的兩個導(dǎo)向槽與相對應(yīng)的軸套上的兩個導(dǎo)向塊配合安裝在三個軸套的外圓面上；三個連接圓環(huán)的一端均開有圓形槽，三個連接圓環(huán)的另一端開均有限位環(huán)槽，三個連接圓環(huán)通過其上的環(huán)形限位槽與三個環(huán)形限位板配合安裝在三個轉(zhuǎn)動套的外圓面上；三個連接圓環(huán)上開有圓形槽的一端分別安裝在第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪的端面上；三個連接圓環(huán)與傳動軸之間分別安裝有一個渦卷彈簧；且三個渦卷彈簧的內(nèi)端均安裝在傳動軸的外圓面上，三個渦卷彈簧的外端均安裝在圓形槽的內(nèi)圓面上；三個環(huán)形圓板均勻地安裝在傳動軸的外圓面上，且三個環(huán)形圓板分別位于三個連接圓環(huán)上靠近驅(qū)動電機的一側(cè)；三個環(huán)形圓板與三個連接圓板之間均安裝有一根彈簧；三個彈簧分別嵌套在傳動軸的外圓面上；彈簧的一端安裝在環(huán)形圓板的端面上，另一端安裝在連接圓板的端面上；六個支撐板兩兩一組安裝在殼體內(nèi)側(cè)的上端面上；每組支撐板之間均安裝有一個支撐軸；第二驅(qū)動齒輪通過支撐軸安裝在三組支撐板中的其中一組支撐塊之間，且第二驅(qū)動齒輪第二傳動齒輪相互嚙合；第一驅(qū)動齒輪通過支撐軸安裝在三組支撐塊中的另一組支撐塊之間，且第一驅(qū)動齒輪與第一傳動齒輪配合；第三驅(qū)動齒輪通過支撐軸安裝在三組支撐塊中的剩下一組支撐塊之間，且第三驅(qū)動齒輪與第三傳動齒輪配合；支撐弧板的內(nèi)側(cè)面上開有滾珠腔，第一隔板的兩端分別安裝在滾珠腔的上下兩端面上，第二隔板的兩端分別安裝在滾珠腔的左右兩側(cè)面上；兩個支撐弧板的上端均安裝有一個連接桿，兩個支撐弧板通過兩個連接桿安裝在殼體內(nèi)側(cè)的上端面上，驅(qū)動輪安裝在兩個支撐弧板之間，且驅(qū)動輪的中心軸線穿過兩個支撐弧板；八個滾珠四個一組分別安裝在兩個支撐弧板的滾珠腔中；且每組中的四個滾珠通過第一隔板和第二隔板相互隔離；滾珠與驅(qū)動輪配合。

上述第二傳動齒輪的半徑為第一傳動齒輪半徑的三分之二，第三傳動齒輪的半徑為第一傳動齒輪半徑的三分之一。

上述第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪均包括錐面、圓半齒，其中第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪上的錐面均與驅(qū)動輪的球面配合，第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪上的圓半齒分別與第一驅(qū)動齒輪、第二驅(qū)動齒輪和第三驅(qū)動齒輪嚙合。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述第一驅(qū)動齒輪通過軸承安裝在支撐軸上。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述第二驅(qū)動齒輪通過軸承安裝在支撐軸上。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述第三驅(qū)動齒輪通過軸承安裝在支撐軸上。作為本技術(shù)的進一步改進，上述彈簧為拉伸彈簧。

相對于傳統(tǒng)的驅(qū)動輪技術(shù)，本發(fā)明中的球形驅(qū)動輪具有行走和轉(zhuǎn)向的功能。

本發(fā)明中驅(qū)動電機驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動；傳動軸轉(zhuǎn)動會帶動安裝在其外圓面上的軸套轉(zhuǎn)動，因為轉(zhuǎn)動套通過兩個導(dǎo)向塊與兩個導(dǎo)向槽的配合安裝在軸套的外圓面上，轉(zhuǎn)套的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動套轉(zhuǎn)動；且轉(zhuǎn)動軸套在軸套的外圓面上可以沿著導(dǎo)向槽移動；連接圓環(huán)通過環(huán)形限位板與限位環(huán)槽的配合安裝在轉(zhuǎn)動套的外圓面上，環(huán)形限位板與限位環(huán)槽之間可以進行相互轉(zhuǎn)動；第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪的一端分別安裝在與其對應(yīng)的連接圓環(huán)的一端；第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪均通過螺紋與傳動軸配合連接；當(dāng)?shù)谝粋鲃育X輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪處于非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，傳動軸轉(zhuǎn)動會使得第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪進行移動；安裝在連接圓環(huán)和轉(zhuǎn)動套之間的渦卷彈簧處于拉伸狀態(tài)時可以給第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪提供一個恢復(fù)力；使得第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪進行旋轉(zhuǎn)；安裝在環(huán)形圓板與連接圓環(huán)之間的彈簧處于拉伸狀態(tài)時可以給連接圓環(huán)提供一個恢復(fù)力。

上述傳動齒輪與第一驅(qū)動齒輪、第二驅(qū)動輪和第三驅(qū)動輪的配合通過控制電機的轉(zhuǎn)速來控制，當(dāng)傳動齒輪需要與第一驅(qū)動齒輪配合時，通過控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速使得第一傳動齒輪移動到與第一驅(qū)動齒輪相接觸的位置；而此種狀態(tài)下第二驅(qū)動齒輪位于第二傳動齒輪斜后側(cè)，第三驅(qū)動齒輪位于第三傳動齒輪斜后側(cè)；當(dāng)傳動齒輪需要與第二驅(qū)動齒輪配合時，通過控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速使得第二傳動齒輪移動到與第二驅(qū)動齒輪相接觸的位置；而此種狀態(tài)下第一傳動齒輪運動到第一驅(qū)動齒輪和第二驅(qū)動齒輪之間；且第一傳動齒輪與第一驅(qū)動齒輪完全脫離，第一傳動齒輪位于第二驅(qū)動齒輪斜后側(cè)；第三驅(qū)動齒輪位于第三傳動齒輪斜后側(cè)；當(dāng)傳動齒輪需要與第三驅(qū)動齒輪配合時，通過控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速使得第三傳動齒與第三驅(qū)動齒輪相接觸的位置；而此種狀態(tài)下第一傳動齒輪運動到第一驅(qū)動齒輪和第二驅(qū)動齒輪之間；且第一傳動齒輪與第一驅(qū)動齒輪完全脫離，第一傳動齒輪位于第二驅(qū)動齒輪斜后側(cè)；第二傳動齒輪運動到第二驅(qū)動齒輪和第三驅(qū)動齒輪之間；且第二傳動齒輪與第二驅(qū)動齒輪完全脫離，第二傳動齒輪位于第三驅(qū)動齒輪斜后側(cè)；由于第一驅(qū)動齒輪與第一傳動齒輪、第二驅(qū)動齒輪與第二傳動齒輪、第三驅(qū)動齒輪與第三傳動齒輪接觸時驅(qū)動電機驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動的速度依次增大，而為了保證球形驅(qū)動輪在轉(zhuǎn)動能夠保持恒定的速度，所以本發(fā)明設(shè)計的第二傳動齒輪的半徑為第一傳動齒輪半徑的三分之二，第三傳動齒輪的半徑為第一傳動齒輪半徑的三分之一。

本發(fā)明設(shè)計兩個支撐弧板分別通過兩個連接桿安裝在殼體內(nèi)側(cè)的上端；兩個支撐弧板對稱地位于驅(qū)動輪的外圓面上；且兩個支撐弧板與驅(qū)動輪的中心軸線配合；兩個支撐弧板分別通過四個滾珠對驅(qū)動輪起到了支撐的作用；支撐塊對傳動軸起到力支撐的作用；通過支撐板和支撐軸的配合對第一驅(qū)動齒輪和第二驅(qū)動齒輪和第三驅(qū)動齒輪起到了支撐的作用。

當(dāng)球形驅(qū)動輪進行工作時，三個渦卷彈簧均處于自由伸縮狀態(tài)；驅(qū)動電機通電，驅(qū)動電機驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動；傳動軸帶動軸套轉(zhuǎn)動，軸套帶動轉(zhuǎn)動套轉(zhuǎn)動；傳動軸與第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪之間通過螺紋連接，傳動軸在轉(zhuǎn)動的同時會促使第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪運動，第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第三傳動齒輪運動會帶動與其對應(yīng)的連接圓環(huán)運動；連接圓環(huán)帶動安裝在連接圓環(huán)和環(huán)形圓板之間的彈簧的一端向靠近連接圓環(huán)的一端運動，同時渦卷彈簧的內(nèi)端向內(nèi)壓縮；當(dāng)球形驅(qū)動輪向右轉(zhuǎn)向運動時控制驅(qū)動電機使得第一傳動齒輪與第一驅(qū)動齒輪接觸，通過第一驅(qū)動齒輪推動驅(qū)動輪進行轉(zhuǎn)動，而第一驅(qū)動齒輪位于驅(qū)動輪的右側(cè)，所以驅(qū)動輪在第一驅(qū)動輪的作用下向右轉(zhuǎn)向運動；當(dāng)球形驅(qū)動輪直線運動時通過控制驅(qū)動電機使得第二傳動齒輪與第二驅(qū)動齒輪接觸，通過第一驅(qū)動齒輪推動驅(qū)動輪進行轉(zhuǎn)動，而第二驅(qū)動齒輪位于驅(qū)動輪的正中間，所以驅(qū)動輪在第二驅(qū)動輪的作用下會直線運動；當(dāng)球形驅(qū)動輪向左轉(zhuǎn)向運動時通過驅(qū)動電機控制第三傳動齒輪與第三驅(qū)動齒輪接觸，通過第三驅(qū)動齒輪推動驅(qū)動輪進行轉(zhuǎn)動，而第三驅(qū)動齒輪位于驅(qū)動輪的左側(cè)，所以驅(qū)動輪在第三驅(qū)動輪的作用下會向左轉(zhuǎn)向運動。

附圖說明

圖1是整體部件外觀示意圖。

圖2是行走輪安裝示意圖。

圖3是整體部件內(nèi)部分布示意圖。

圖4是驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是支撐弧板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是滾珠安裝示意圖。

圖7是驅(qū)動電機安裝示意圖。

圖8是第一驅(qū)動齒輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是第一傳動齒輪安裝示意圖。

圖10是連接圓環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是軸套結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是轉(zhuǎn)動套結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是渦卷彈簧安裝示意圖。

圖14是滾珠工作原理示意圖。

圖15是行走輪工作原理示意圖。

圖中標(biāo)號名稱：1、承載裝置；2、驅(qū)動機構(gòu)；3、殼體；4、驅(qū)動輪；5、驅(qū)動電機；6、第一驅(qū)動齒輪；7、支撐塊；8、連接桿；9、傳動軸；10、支撐弧塊；11、第二驅(qū)動齒輪；12、連接圓環(huán)；13、第三驅(qū)動齒輪；14、支撐板；15、滾珠腔；16、第一隔板；17、第二隔板；18、滾珠；19、支撐軸；20、第一傳動齒輪；21、環(huán)形圓板；22、彈簧；23、環(huán)形限位板；24、導(dǎo)向塊；25、轉(zhuǎn)動套；26、軸套；27、渦卷彈簧；28、限位環(huán)槽；29、圓形槽；30、導(dǎo)向槽；31、第二傳動齒輪；32、第三傳動齒輪。

具體實施方式

如圖1所示，它包括承載裝置1、驅(qū)動機構(gòu)2，其中四個驅(qū)動機構(gòu)2兩兩一組對稱安裝在承載裝置1下端面的兩側(cè)，且其中任意一側(cè)的兩個驅(qū)動機構(gòu)2分別位于承載裝置1的兩端。

如圖4、7、8所示，圖中對第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪只畫出了錐面，沒有顯示出圓半齒，如圖15所示，圖中具錐面和圓半齒。

如圖2、3所示，上述驅(qū)動機構(gòu)2包括殼體3、驅(qū)動輪4、驅(qū)動電機5、第一驅(qū)動齒輪6、支撐塊7、連接桿8、傳動軸9、支撐弧塊10、第二驅(qū)動齒輪11、連接圓環(huán)12、第三驅(qū)動齒輪13、支撐板14、滾珠腔15、第一隔板16、第二隔板17、滾珠18、支撐軸19、第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32、環(huán)形圓板21、彈簧22、環(huán)形限位板23、導(dǎo)向塊24、轉(zhuǎn)動套25、軸套26、渦卷彈簧27、限位環(huán)槽28、圓形槽29、導(dǎo)向槽30，其中如圖1所示，殼體3安裝在承載裝置1的下端面上；如圖3所示，驅(qū)動電機5安裝在殼體3內(nèi)側(cè)下端面上；支撐塊7一側(cè)的端面上開有圓形孔；支撐塊7安裝在殼體3內(nèi)側(cè)的下端面上；傳動軸9的一端安裝在支撐塊7上圓形孔中，傳動軸9的另一端安裝在電機轉(zhuǎn)軸上；傳動軸9的外圓面上均勻地開有三處外螺紋；如圖9所示，第一傳動齒輪20的內(nèi)圓面上開有內(nèi)螺紋，第二傳動齒輪31的內(nèi)圓面上開有內(nèi)螺紋，第三傳動齒輪32的內(nèi)圓面上開有內(nèi)螺紋，如圖7、9所示，第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31和第三傳動齒輪32分別通過其內(nèi)圓面上的內(nèi)螺紋與傳動軸9上的三處外螺紋配合安裝在傳動軸9上；如圖11所示，三個軸套26的外圓面上均對稱安裝有兩個導(dǎo)向塊24，三個軸套26均勻地安裝在傳動軸9的外圓面上；且三個軸套26分別；且三個軸套26分別與第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31和第三傳動齒輪32配合；；如圖12所示，三個轉(zhuǎn)動套25一端的外圓面上均對稱安裝有一個環(huán)形限位板23，三個轉(zhuǎn)動套25的內(nèi)緣面上均開有兩個對稱的導(dǎo)向槽30，如圖9所示，三個轉(zhuǎn)動套25分別通過其內(nèi)圓面上的兩個導(dǎo)向槽30與相對應(yīng)的軸套26上的兩個導(dǎo)向塊24配合安裝在三個軸套26的外圓面上；如圖10所示，三個連接圓環(huán)12的一端均開有圓形槽29，三個連接圓環(huán)12的另一端開均有限位環(huán)槽28，如圖9所示，三個連接圓環(huán)12通過其上的環(huán)形限位槽與三個環(huán)形限位板23配合安裝在三個轉(zhuǎn)動套25的外圓面上；如圖7所示，三個連接圓環(huán)12上開有圓形槽29的一端分別安裝在第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31和第三傳動齒輪32的端面上；如圖9、13所示，三個連接圓環(huán)12與傳動軸9之間分別安裝有一個渦卷彈簧27；且三個渦卷彈簧27的內(nèi)端均安裝在傳動的外圓面上，三個渦卷彈簧27的外端均安裝在圓形槽29的內(nèi)圓面上；如圖7所示，三個環(huán)形圓板21均勻地安裝在傳動軸9的外圓面上，且三個環(huán)形圓板21分別位于三個連接圓環(huán)12上靠近驅(qū)動電機5的一側(cè)；三個環(huán)形圓板21與三個連接圓板之間均安裝有一根彈簧22；三個彈簧22分別嵌套在傳動軸9的外圓面上；彈簧22的一端安裝在環(huán)形圓板21的端面上，另一端安裝在連接圓板的端面上；如圖4所示，六個支撐板14兩兩一組安裝在殼體3內(nèi)側(cè)的上端面上；每組支撐板14之間均安裝有一個支撐軸19；第二驅(qū)動齒輪11通過支撐軸19安裝在三組支撐板14中的其中一組支撐塊7之間，且第二驅(qū)動齒輪11第二傳動齒輪31相互嚙合；第一驅(qū)動齒輪6通過支撐軸19安裝在三組支撐塊7中的另一組支撐塊7之間；且第一驅(qū)動齒輪6與第一傳動齒輪20配合；第三驅(qū)動齒輪13通過支撐軸19安裝在三組支撐塊7中的剩下一組支撐塊7之間；且第三驅(qū)動齒輪13與第三傳動齒輪32配合；如圖5所示，支撐弧板的內(nèi)側(cè)面上開有滾珠腔15，第一隔板16的兩端分別安裝在滾珠腔15的上下兩端面上，第二隔板17的兩端分別安裝在滾珠腔15的左右兩側(cè)面上；兩個支撐弧板的上端均安裝有一個連接桿8，如圖14所示，兩個支撐弧板通過兩個連接桿8安裝在殼體3內(nèi)側(cè)的上端面上，驅(qū)動輪4安裝在兩個支撐弧板之間，且驅(qū)動輪4的中心軸線穿過兩個支撐弧板；如圖6所示，八個滾珠18四個一組分別安裝在兩個支撐弧板的滾珠腔15中；且每組中的四個滾珠18通過第一隔板16和第二隔板17相互隔離。滾珠18與驅(qū)動輪4配合；

上述第二傳動齒輪31的半徑為第一傳動齒輪20半徑的一半，第三傳動齒輪32的半徑為第一傳動齒輪20半徑的三分之一。

上述第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31和第三傳動齒輪32均包括錐面、圓半齒，其中第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31和第三傳動齒輪32上的錐面均與驅(qū)動輪4的球面配合，第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31和第三傳動齒輪32上的圓半齒分別與第一驅(qū)動齒輪6、第二驅(qū)動齒輪11和第三驅(qū)動齒輪13嚙合。

上述第一驅(qū)動齒輪6通過軸承安裝在支撐軸19上。

上述第二驅(qū)動齒輪11通過軸承安裝在支撐軸19上。

上述第三驅(qū)動齒輪13通過軸承安裝在支撐軸19上。

上述彈簧22為拉伸彈簧22。

綜上所述：

本發(fā)明中的球形驅(qū)動輪4具有行走和轉(zhuǎn)向的功能。

本發(fā)明中驅(qū)動電機5驅(qū)動傳動軸9轉(zhuǎn)動；傳動軸9轉(zhuǎn)動會帶動安裝在其外圓面上的軸套26轉(zhuǎn)動，因為轉(zhuǎn)動套25通過兩個導(dǎo)向塊24與兩個導(dǎo)向槽30的配合安裝在軸套26的外圓面上，轉(zhuǎn)套的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動套25轉(zhuǎn)動；且轉(zhuǎn)動軸套26在軸套26的外圓面上可以沿著導(dǎo)向槽30移動；連接圓環(huán)12通過環(huán)形限位板23與限位環(huán)槽28的配合安裝在轉(zhuǎn)動套25的外圓面上，環(huán)形限位板23與限位環(huán)槽28之間可以進行相互轉(zhuǎn)動；第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32的一端分別安裝在與其對應(yīng)的連接圓環(huán)12的一端；第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32均通過螺紋與傳動軸9配合連接；當(dāng)?shù)谝粋鲃育X輪20、第二傳動齒輪31和第三傳動齒輪32處于非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，傳動軸9轉(zhuǎn)動會使得第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32進行移動；安裝在連接圓環(huán)12和轉(zhuǎn)動套25之間的渦卷彈簧27處于拉伸狀態(tài)時可以給第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32提供一個恢復(fù)力；使得第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32進行旋轉(zhuǎn)；安裝在環(huán)形圓板21與連接圓環(huán)12之間的彈簧22處于拉伸狀態(tài)時可以給連接圓環(huán)12提供一個恢復(fù)力。

上述傳動齒輪與第一驅(qū)動齒輪6、第二驅(qū)動輪4和第三驅(qū)動輪4的配合通過控制電機的轉(zhuǎn)速來控制，當(dāng)傳動齒輪需要與第一驅(qū)動齒輪6配合時，通過控制驅(qū)動電機5的轉(zhuǎn)速使得第一傳動齒輪20移動到與第一驅(qū)動齒輪6相接觸的位置；而此種狀態(tài)下第二驅(qū)動齒輪11位于第二傳動齒輪31斜后側(cè)，第三驅(qū)動齒輪13位于第三傳動齒輪32斜后側(cè)；當(dāng)傳動齒輪需要與第二驅(qū)動齒輪11配合時，通過控制驅(qū)動電機5的轉(zhuǎn)速使得第二傳動齒輪31移動到與第二驅(qū)動齒輪11相接觸的位置；而此種狀態(tài)下第一傳動齒輪20運動到第一驅(qū)動齒輪6和第二驅(qū)動齒輪11之間；且第一傳動齒輪20與第一驅(qū)動齒輪6完全脫離，第一傳動齒輪20位于第二驅(qū)動齒輪11斜后側(cè)；第三驅(qū)動齒輪13位于第三傳動齒輪32斜后側(cè)；當(dāng)傳動齒輪需要與第三驅(qū)動齒輪13配合時，通過控制驅(qū)動電機5的轉(zhuǎn)速使得第三傳動齒與第三驅(qū)動齒輪13相接觸的位置；而此種狀態(tài)下第一傳動齒輪20運動到第一驅(qū)動齒輪6和第二驅(qū)動齒輪11之間；且第一傳動齒輪20與第一驅(qū)動齒輪6完全脫離，第一傳動齒輪20位于第二驅(qū)動齒輪11斜后側(cè)；第二傳動齒輪31運動到第二驅(qū)動齒輪11和第三驅(qū)動齒輪13之間；且第二傳動齒輪31與第二驅(qū)動齒輪11完全脫離，第二傳動齒輪31位于第三驅(qū)動齒輪13斜后側(cè)；由于第一驅(qū)動齒輪6與第一傳動齒輪20、第二驅(qū)動齒輪11與第二傳動齒輪31、第三驅(qū)動齒輪13與第三傳動齒輪32接觸時驅(qū)動電機5驅(qū)動傳動軸9轉(zhuǎn)動的速度依次增大，而為了保證球形驅(qū)動輪4在轉(zhuǎn)動能夠保持恒定的速度，所以本發(fā)明設(shè)計的第二傳動齒輪31的半徑為第一傳動齒輪20半徑的一半，第三傳動齒輪32的半徑為第一傳動齒輪20半徑的三分之一。

本發(fā)明設(shè)計兩個支撐弧板分別通過兩個連接桿8安裝在殼體3內(nèi)側(cè)的上端；兩個支撐弧板對稱地位于驅(qū)動輪4的外圓面上；且兩個支撐弧板與驅(qū)動輪4的中心軸線配合；兩個支撐弧板分別通過四個滾珠18對驅(qū)動輪4起到了支撐的作用；支撐塊7對傳動軸9起到力支撐的作用；通過支撐板14和支撐軸19的配合對第一驅(qū)動齒輪6和第二驅(qū)動齒輪11和第三驅(qū)動齒輪13起到了支撐的作用。

具體實施方案：當(dāng)球形驅(qū)動輪4進行工作時，三個渦卷彈簧27均處于自由伸縮狀態(tài)；驅(qū)動電機5通電，驅(qū)動電機5驅(qū)動傳動軸9轉(zhuǎn)動；傳動軸9帶動軸套26轉(zhuǎn)動，軸套26帶動轉(zhuǎn)動套25轉(zhuǎn)動；傳動軸9與第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32之間通過螺紋連接，傳動軸9在轉(zhuǎn)動的同時會促使第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32運動，第一傳動齒輪20、第二傳動齒輪31、第三傳動齒輪32運動會帶動與其對應(yīng)的連接圓環(huán)12圓環(huán)運動；連接圓環(huán)12帶動安裝在連接圓環(huán)12和環(huán)形圓板21之間的彈簧22的一端向靠近連接圓環(huán)12的一端運動，同時渦卷彈簧27的內(nèi)端向內(nèi)拉伸；如圖15a所示，當(dāng)球形驅(qū)動輪4向右轉(zhuǎn)向運動時控制驅(qū)動電機5使得第一傳動齒輪20與第一驅(qū)動齒輪6接觸，通過第一驅(qū)動齒輪6推動驅(qū)動輪4進行轉(zhuǎn)動，而第一驅(qū)動齒輪6位于驅(qū)動輪4的右側(cè)，所以驅(qū)動輪4在第一驅(qū)動輪4的作用下向右轉(zhuǎn)向運動；如圖15b所示，當(dāng)球形驅(qū)動輪4直線運動時通過控制驅(qū)動電機5使得第二傳動齒輪31與第二驅(qū)動齒輪11接觸，通過第一驅(qū)動齒輪6推動驅(qū)動輪4進行轉(zhuǎn)動，而第二驅(qū)動齒輪11位于驅(qū)動輪4的正中間，所以驅(qū)動輪4在第二驅(qū)動輪4的作用下會直線運動；如圖15c所示，當(dāng)球形驅(qū)動輪4向左轉(zhuǎn)向運動時通過驅(qū)動電機5控制第三傳動齒輪32與第三驅(qū)動齒輪13接觸，通過第三驅(qū)動齒輪13推動驅(qū)動輪4進行轉(zhuǎn)動，而第三驅(qū)動齒輪13位于驅(qū)動輪4的左側(cè)，所以驅(qū)動輪4在第三驅(qū)動輪4的作用下會向左轉(zhuǎn)向運動。