一种用于球形机器人的轮体装配结构及球形机器人

技术领域

本实用新型涉及球形机器人的技术领域，特别是一种用于球形机器人的轮体装配结构及球形机器人。

背景技术

目前的小型化的移动机器人产品结构中，普遍采用外壳+外部螺钉连接固定的结构设计方式，则会使用螺钉对驱动轮的侧盖进行装配，因而免不了会在外表面或者脚贴或贴纸下留下螺丝孔，在小型化的移动机器人移动的过程中容易接触到尘土、积水，污染螺钉；或者，目前的小型化的移动机器人会将驱动轮的部件（包括侧盖）做成一体成型而不容易更换和清理。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于球形机器人的轮体装配结构及球形机器人，具体的技术方案如下：

一种用于球形机器人的轮体装配结构，所述轮体装配结构包括半球壳体；半球壳体是设置在球形机器人内部的驱动组件的两侧；其中，驱动组件用于带动半球壳体转动；半球壳体是以无螺钉的方式装配而成。

进一步地，所述半球壳体包括球面端盖和锥台球壳；锥台球壳的顶端设置转轴安装通孔；转轴安装通孔在锥台球壳的内侧的一端用于接入驱动电机的输出轴，其中，驱动电机的输出轴通过轴套套接到转轴安装通孔在锥台球壳的内侧的一端，以将锥台球壳与驱动电机的输出轴安装在一起，实现由驱动电机带动所述半球壳体转动；其中，锥台球壳的顶端位于锥台球壳的中轴线上；其中，驱动组件包括驱动电机。

进一步地，所述锥台球壳的相对小的一端向内延伸形成安装锥台；所述转轴安装通孔设置在安装锥台的顶点位置处；所述锥台球壳的相对大的一端向内延伸形成环形支架；在环形支架的内边缘上，沿着圆周方向均匀地开设有多个加强筋，每个加强筋都连接在环形支架的内边缘和安装锥台的外边缘之间，以将所述转轴安装通孔固定设置在所述锥台球壳的顶端。

进一步地，所述半球壳体包括球面端盖、第一锥台球壳和第二锥台球壳；其中，第一锥台球壳和第二锥台球壳都属于所述锥台球壳；在所述球面端盖的顶点指向所述环形壳体的轴心的方向上，球面端盖、第一锥台球壳和第二锥台球壳依次扣合安装，实现球面端盖、第一锥台球壳和第二锥台球壳形成无螺钉安装的结构。

进一步地，球面端盖与第一锥台球壳的直径相对小的一端扣合连接；第一锥台球壳的直径相对大的一端与第二锥台球壳的直径相对小的一端扣合连接，实现球面端盖、第一锥台球壳和第二锥台球壳的连接固定。

进一步地，球面端盖的内侧面设置第一环形固定架，沿着第一环形固定架的内侧面设置有两个或两个以上的第一卡扣，存在至少两个第一卡扣关于第一环形固定架的中轴线对称设置；其中，第一锥台球壳的直径相对小的一端设置有与各个第一卡扣相配合的第一卡槽。

进一步地，第一锥台球壳包括安装锥台和第二环形固定架；安装锥台的直径相对大的一端的内侧面开设有与各个第一卡扣相配合的第一卡槽，存在至少两个第一卡槽关于安装锥台的轴线对称设置，使得第一卡扣在旋进相配合的第一卡槽后卡紧于该第一卡槽内；其中，安装锥台的外侧面还沿着圆周方向均匀地开设有多个加强筋，每个加强筋都连接在第二环形固定架的直径相对小的一端和安装锥台的直径相对大的一端之间。

进一步地，第一锥台球壳的直径相对大的一端向内延伸形成第二环形固定架，则第一锥台球壳的直径相对大的一端是第二环形固定架的直径相对大的一端；第一锥台球壳的直径相对小的一端向内延伸形成安装锥台，则第一锥台球壳的直径相对小的一端是安装锥台的直径相对大的一端；其中，第二环形固定架的直径相对大的一端的外侧面设置有两个或两个以上的第二卡扣，存在至少两个第二卡扣关于第二环形固定架的中轴线对称设置；其中，第二锥台球壳的直径相对小的一端设置有与各个第二卡扣相配合的第二卡槽。

进一步地，第二锥台球壳的直径相对小的一端的内侧面开设有与各个第二卡扣相配合的第二卡槽，存在至少两个第二卡槽关于第二锥台球壳的轴线对称设置，使得第二卡扣卡紧于该第二卡槽内；第二锥台球壳的直径相对大的一端的外侧面开设有两个或两个以上的第三卡扣，存在至少两个第三卡扣关于第二锥台球壳的轴线对称设置。

进一步地，所述轮体装配结构还包括胶圈，胶圈的内侧开设有与各个第三卡扣相配合的第三卡槽，使得胶圈沿着第二锥台球壳的直径相对大的一端的外侧面卡接于第二锥台球壳，其中，存在至少两个第三卡槽关于胶圈的轴线对称设置。

进一步地，所述安装锥台的顶端设置转轴安装通孔；转轴安装通孔在所述安装锥台的内侧一端用于通过轴套插入驱动电机的输出轴，以实现由驱动电机带动所述半球壳体转动；其中，驱动组件包括驱动电机。

一种球形机器人，该球形机器人装配有所述的轮体装配结构。

本实用新型在作为轮体的半球壳体的装配中采用扣位安装，保证了外观的整体性，使得整个外表面无螺钉外露，也减少内部的螺钉的污染程度。本实用新型通过无螺钉、卡扣式连接固定的方式，简化了操作人员挑选各种规格螺钉的时间和烦恼，提高了生产效率，同时帮助用户节省了制造成本。同时，对于球面端盖，其外表面可以更换不同颜色，材质，表面纹路，文字或图案的凹印，丰富了产品的个性化表现形式，加快定制产品的输出。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例公开的一种球形机器人的结构拆分示意图。

图2是本实用新型的另一种实施例公开的半球轮的结构拆分示意图（自内侧向外侧依次拆分）。

附图标记：

10、环形上盖；101、第一通孔；102、第二通孔；20、环形下盖；201、第一安装轴；202、第二安装轴；301、驱动电机的输出轴；401、转轴安装通孔；40、第一锥台球壳；41、第二锥台球壳；42、胶圈；43、球面端盖；431、第一卡扣；402、第一卡槽；403、第二卡扣；411、第二卡槽；412、第三卡扣。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细描述。在本实用新型的描述中，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”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”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中的元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中的元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

本实用新型公开一种用于球形机器人的轮体装配结构，半球壳体是设置在球形机器人内部的驱动组件的两侧；其中，驱动组件用于带动半球壳体转动；半球壳体是以无螺钉的方式装配而成。在本实施例中，存在半球壳体之外的环形壳体，可以容纳并完全包围球形机器人的主控制电路板、传感器装置和驱动组件，且主控制电路板、传感器装置和驱动组件在环形壳体内都是由同一个主体支架或多个支架固定安装，主体支架可以是配合球形机器人的外形而适应设计出环形座体，对应为图1位于中央的驱动电机的输出轴301所在的座体。

所述环形壳体包括环形上盖10和环形下盖20，其中，环形壳体是由图1的环形上盖10和环形下盖20构成的不完全封闭的环形结构，在其前后左右端都预留有相应的开口，相应地设置为驱动组件的传动部分、主控制电路板的散热部分和传感器装置的探头。具体地，如图1所示，环形上盖10和环形下盖20在所述环形壳体的侧面为驱动组件预留连接两个半球壳体的开口，便于驱动组件的传动部分（一般是马达电机的相关传动轴）伸出；如图1所示，两个半球壳体分别设置在所述环形壳体的两侧，对应为驱动电机的输出轴301所在的座体的左右两侧的半球体壳体；两个半球壳体对称地设置在所述环形壳体的两侧。环形壳体用于容纳球形机器人的驱动组件，两个半球壳体分别连接球形机器人的驱动组件，具体是两个半球壳体内部的相关孔位结构插入驱动组件的相关传动轴，用于驱动两个半球壳体相对于环形壳体相对转动，其中，两个半球壳体的底部会和地面接触，作为球形机器人的驱动滚轮，两个半球壳体安装在环形壳体的左右两侧以后，不但可以作为滚动件，并且环形壳体的底部伸出到环形壳体的下侧，使得环形壳体的底部不与地面接触，能够很好的保护环形壳体，并且可以确保球形机器人的运动方向。

需要补充的是，这里的每个半球体壳体可以是严格的弧面，也可以是接近半球体，例如半球体的一部分和其他形状的平滑接续形成的形状，则两个半球壳体与所述环形壳体组成一个球体。同理地，环形壳体可以是采用环形结构，也可以是接近环形；优选地，存在小部分（比如0.3的表面）不是由弧形组成，而是由直线型的壳体与其余弧形壳体平滑接续形成所述环形壳体。

具体地，所述环形壳体包括环形上盖10和环形下盖20，环形上盖10和环形下盖20可拆卸连接。所述环形壳体沿着中轴线分成环形上盖10和环形下盖20，当将驱动组件安装在环形下盖20和/或环形上盖10形成的内腔内后，再将另一个环形盖面合上即可，大大提高了装配效率。

在本实施例中，环形上盖10和环形下盖20以外表面不凸显螺钉的装配方式盖合在一起，即环形上盖10和环形下盖20之间需要开设螺孔连接的部位都被外侧的壳体结构所包围，包括所述环形壳体的左右两侧的半球壳体，使得所述球形机器人的整个外表面不凸显螺钉，所述环形壳体及其左右两侧的半球壳体将螺孔及其内部螺钉完全包围住，除非分解拆卸出来，不然螺孔及其内部螺钉不具备可视性，从而保证了外观的整体性，使得整个外表面无螺钉外露，也减少内部的螺钉的污染程度。

作为一种实施例，结合图1和图2可知，所述环形上盖10的侧面开设有供驱动电机的输出轴301伸出的第一开口，对应为图1的环形上盖10的右侧面；在第一开口的两侧分别设置有第一通孔101和第二通孔102，对应为图1的环形上盖10的右侧面开设的开口朝下的拱形开口，该第一开口在环形上盖10的右侧面的左右两侧的壳面分别设置第一通孔101和第二通孔102，其中，第一通孔101和第二通孔102可以关于所述环形壳体或环形上盖10的中轴线对称设置；优选地，第一开口的两侧可以对称地设置有至少两对通孔，每一对是两个对称设置的通孔。所述环形下盖20的侧面开设有供驱动电机的输出轴301伸出的第二开口，对应为图1的环形下盖20的右侧面；在第二开口的两侧分别设置有第一安装轴201和第二安装轴202，对应为图1的环形上盖10的右侧面开设的开口朝上的拱形开口，该第二开口在环形下盖20的右侧面的左右两侧的壳面分别设置第一安装轴201和第二安装轴202，其中，第一安装轴201和第二安装轴202可以关于所述环形壳体或环形上盖10的中轴线对称设置，并分别与第一通孔101和第二通孔102一一对应；优选地，第二开口的两侧可以对称地设置有至少两对安装轴，每一对是两个对称设置的安装轴。

所述环形上盖10和所述环形下盖20盖合时，第一通孔101套接第一安装轴201，第二通孔101套接第二安装轴202；需要说明的是，所述驱动组件包括驱动电机，还包括相匹配的控制电路板。

在上述实施例中，驱动组件包括两个驱动电机，两个驱动电机沿着所述环形壳体的中轴线分别安装在所述环形壳体的两侧，且两个驱动电机的输出轴分别伸出所述环形壳体的两侧，使得所述环形上盖的左右侧面各设置一个第一开口，且所述环形下盖的左右侧面各设置一个第二开口。其中，两个驱动电机对称设置，第一开口和第二开口对称设置。所述环形上盖10和所述环形下盖20盖合，且两个半球壳体对称地设置在所述环形壳体的两侧时，第一开口和第二开口卡接住对应一侧的驱动电机及其周侧套接的轴承和齿轮组件；其中，半球壳体的顶点到其球心（两个半球壳体与所述环形壳体组成的球体的球心）的连线与所述环形壳体的中轴线重合。在本实施方式中，通过控制两个驱动电机的转速和转向，实现球形机器人的移动控制。当两个驱动电机的转向和转速均相同时，两个驱动轮同向同速转动，从而使球形机器人沿直线移动；当两个驱动电机转速不同或转向不同时，两个驱动轮之间差速转动，球形机器人可实现转向。

作为一种实施例，外表面不凸显螺钉的装配方式不包括：第一通孔101通过第一螺钉套接在第一安装轴201上，第二通孔102通过第二螺钉套接在第二安装轴202上；其中，第一通孔101和第一安装轴201存在相互配合安装的柱状装配结构，第二通孔102和第二安装轴202存在相互配合安装的柱状装配结构，且这些柱状装配结构及通孔的内侧面都设置有螺纹孔，则第一螺钉被旋进第一通孔101的内侧且不凸出第一通孔101的外表面，第二螺钉被旋进第二通孔102的内侧且不凸出第二通孔102的外表面，在一定程度上避开螺钉与壳体外部发生直接接触。使得环形上盖10和环形下盖20以外表面不凸显螺钉的装配方式盖合在一起。

进一步地，两个半球壳体安装在所述环形壳体的两侧后，所述环形壳体包围驱动电机的输出轴301所在的座体（图1的中央位置的装置），第一通孔101、第一安装轴201、第二通孔102和第二安装轴201都被两个半球壳体包围，使得第一螺钉和第二螺钉都不外露，则外部的污染物无法通过第一通孔101进入第一螺钉的顶部，外部的污染物无法通过第二通孔102进入第二螺钉的顶部。

具体地，外表面不凸显螺钉的装配方式不包括：第一通孔101的内侧和第一安装轴201的内侧都设置有螺钉孔（即螺纹孔），以供第一螺钉旋入至第一通孔101和第一安装轴201之间；其中，第一安装轴201是只有一端贯通的螺钉孔，第一通孔101则是两端都贯通的螺钉孔，但是不会让穿过的螺钉凸显出第一通孔101和第一安装轴201的外部（外表面）；所述环形上盖10和所述环形下盖20盖合时，第一通孔101通过螺钉安装在第一安装轴201的上方。第二通孔102的内侧和第二安装轴202的内侧都设置有螺钉孔（即螺纹孔），以供第二螺钉旋入至第二通孔102和第二安装轴202之间；其中，第二安装轴202是只有一端贯通的螺钉孔，第二通孔102则是两端都贯通的螺钉孔，但是不会让穿过的螺钉凸显出第二通孔102和第二安装轴202的外部（外表面）；所述环形上盖10和所述环形下盖20盖合时，第二通孔102安装在第二安装轴202的上方，实现所述环形上盖10和所述环形下盖20的固定安装。使得环形上盖10和环形下盖20以外表面不凸显螺钉的装配方式盖合在一起。

优选地，第一通孔101的形状和第一安装轴201的形状都是圆柱体，第一通孔101的贯通部分的直径等于第一安装轴201的轴体直径，使得第一通孔101通过第一螺钉盖合第一安装轴201，其中，第一通孔101的整体直径大于第一安装轴201的整体直径，第一通孔101的贯通部分的直径等于第一安装轴201的贯通部分的直径，以便螺钉穿过第一通孔101和第一安装轴201。第二通孔102的形状和第二安装轴202的形状都是圆柱体，第二通孔102的贯通部分的直径等于第二安装轴202的轴体直径，使得第二通孔102通过第二螺钉与第二安装轴202连接，其中，第二通孔102的整体直径大于第二安装轴202的整体直径，第二通孔102的贯通部分的直径等于第二安装轴202的贯通部分的直径，以便螺钉穿过第二通孔102和第二安装轴202。从而从内部实现所述环形上盖10和所述环形下盖20的固定安装。

作为一种实施例，结合图1和图2可知，所述半球壳体包括球面端盖43和锥台球壳（侧盖40、41和42的组合结构）；锥台球壳的顶端设置转轴安装通孔401；转轴安装通孔401用于连接驱动组件，具体地，转轴安装通孔401在锥台球壳的内侧的一端用于接入驱动电机的输出轴301，转轴安装通孔401在锥台球壳的外侧的一端用于安装入螺钉；其中，转轴安装通孔401的内侧设置有螺钉孔或螺纹孔以便螺钉穿过。可选地，驱动电机的输出轴301通过轴套插接入转轴安装通孔401的左端（在锥台球壳的内侧的一端），则通过螺钉依次转轴安装通孔401的两侧和轴套的穿孔连接在螺纹孔的方式，将锥台球壳与驱动电机的输出轴301固定安装在一起，实现所述半球壳体安装在所述环形壳体上，并由驱动电机带动所述半球壳体相对于所述环形壳体转动，所述半球壳体与驱动电机的紧密配合，避免所述半球壳体在转动过程中沿驱动电机的轴向晃动；其中，锥台球壳的顶端位于锥台球壳的中轴线上；优选地，所述轴套的内侧面设置有螺纹孔；驱动组件包括驱动电机。综上，用于穿过转轴安装通孔401的螺钉将锥台球壳与轴套（驱动电机的输出轴301）固定安装在一起，被球面端盖43和轴套包围，使该螺钉没有外露。因此；螺钉被球面端盖、锥台球壳以及所述环形壳体覆盖使其没有外露。

作为一种实施例，结合图1和图2的右侧的半球壳体可知，所述锥台球壳的较小的一端向内延伸形成安装锥台；所述转轴安装通孔设置在安装锥台的顶点位置处；所述锥台球壳的较大的一端向内延伸形成环形支架；在环形支架的内边缘上，沿着圆周方向均匀地开设有多个加强筋，比如绕着环形支架的中心均匀分布的6个加强筋。每个加强筋都连接在环形支架的内边缘和安装锥台的外边缘之间，以将所述转轴安装通孔固定设置在所述锥台球壳的顶端，则安装到所述转轴安装通孔的驱动电机的轴线穿过所述锥台球壳的顶端，所述半球壳体的顶点到其球心的连线与驱动电机的轴线重合。结合图1和图2，锥台球壳内侧环绕转轴安装通孔形成安装锥台，用于增加安装锥台的中心位置的厚度，从而提高半球壳体的强度，也避免球面端盖受力变形甚至损坏。

作为另一种实施例，为了方便所述半球壳体的组装，所述半球壳体所包括的球面端盖、第一锥台球壳和第二锥台球壳之间设置有相嵌套的定位结构。结合图1和图2可知，所述半球壳体包括球面端盖43、第一锥台球壳40和第二锥台球壳41；其中，第一锥台球壳40和第二锥台球壳41都属于所述锥台球壳。在所述球面端盖43的顶点指向所述环形壳体的轴心的方向上，球面端盖43、第一锥台球壳40和第二锥台球壳41依次扣合安装，球面端盖43、第一锥台球壳40和第二锥台球壳41扣紧在一起后其轴心都位于所述环形壳体的轴线上，实现球面端盖43、第一锥台球壳40和第二锥台球壳41形成无螺钉的装配结构，也形成可拆卸的安装结构，并可以接受插入和拆出驱动电机的输出轴301。安装半球壳体时，只需用双手或液压机将球面端盖43、第一锥台球壳40和第二锥台球壳41压合即可，安装方便。而且，本实用新型通过无螺钉、卡扣式连接固定的方式，简化了操作人员挑选各种规格螺钉的时间和烦恼，提高了生产效率，同时帮助用户节省了制造成本。

具体地，结合图1和图2所示，球面端盖43与第一锥台球壳40的直径相对小的一端扣合连接；第一锥台球壳40的直径相对大的一端与第二锥台球壳的直径相对小的一端扣合连接，从而扣合连接实现球面端盖43、第一锥台球壳40和第二锥台球壳41的嵌套连接固定，且球面端盖43、第一锥台球壳40和第二锥台球壳41都是可拆卸更换。

作为一种实施例，球面端盖43的内侧面设置第一环形固定架，第一环形固定架是属于环形板状结构，球面端盖43是属于球壳；沿着第一环形固定架的内侧面设置有两个或两个以上的第一卡扣431，存在至少两个第一卡扣431关于第一环形固定架的中轴线对称设置，如图2所示，球面端盖43的内侧面设置的第一环形固定架中，第一环形固定架的内侧面设置两个第一卡扣431，这两个第一卡扣431是周向分布的向内侧凸起的规则的块状结构，这两个第一卡扣431关于球面端盖43的轴线对称设置；其中，第一锥台球壳40的直径相对小的一端设置有与各个第一卡扣431相配合的第一卡槽402，以实现第一卡扣431沿着相应的轴线与第一卡槽402嵌套卡接在一起。

作为一种实施例，结合图1和图2可知，第一锥台球壳40包括安装锥台和第二环形固定架；其中，安装锥台是属于锥台结构，第二环形固定架是环形的锥台结构，也属于环形板状结构。优选地，第一锥台球壳40所包括的安装锥台是前述实施例公开的所述锥台球壳的的安装锥台。安装锥台的直径相对大的一端的内侧面开设有与各个第一卡扣431相配合的第一卡槽402，存在至少两个第一卡槽402关于安装锥台的轴线对称设置，使得第一卡扣431在旋进相配合的第一卡槽402后卡紧于该第一卡槽402内，其中，第一卡槽402在安装锥台的外侧面是开设为水平放置的L型槽位，则在接受第一卡扣431滑入后，再顺时针或逆时针旋转球面端盖43一个角度即可将球面端盖43卡紧于第一锥台球壳40，从而在不使用螺钉和开设螺丝孔的前提下达到第一锥台球壳40和球面端盖43稳固地、精准地结合。另外，安装锥台的外侧面还沿着圆周方向均匀地开设有多个加强筋，每个加强筋都连接在第二环形固定架的直径相对小的一端和安装锥台的直径相对大的一端之间，比如绕着第一锥台球壳40的中心均匀分布的6个加强筋，以增强支撑结构的抵接强度。

具体地，第一锥台球壳40的直径相对大的一端向内延伸形成第二环形固定架，则第一锥台球壳的直径相对大的一端是第二环形固定架的直径相对大的一端，可以理解为处于第二环形固定架的外边缘的平面；第一锥台球壳40的直径相对小的一端向内延伸形成安装锥台，则第一锥台球壳40的直径相对小的一端是安装锥台的直径相对大的一端。需要说明的是，第一锥台球壳40形成的安装锥台属于其内侧环绕所述转轴安装通孔401形成的锥台凸起，增加第一锥台球壳40的顶端位置的厚度，从而提高球面端盖43的强度。其中，第二环形固定架的直径相对大的一端的外侧面设置有两个或两个以上的第二卡扣403，存在至少两个第二卡扣403关于第二环形固定架的中轴线对称设置，第二卡扣403是周向分布的朝向第一锥台球壳40外侧的凸起结构。其中，第二锥台球壳41的直径相对小的一端设置有与各个第二卡扣403相配合的第二卡槽411，以实现第二卡扣403沿着相应的轴线与第二卡槽411嵌套卡接在一起。从而在不使用螺钉和开设螺丝孔的前提下达到第一锥台球壳40和第二锥台球壳41稳固地、精准地结合。

在上述实施例的基础上，第二锥台球壳41的直径相对小的一端的内侧面开设有与各个第二卡扣403相配合的第二卡槽411，存在至少两个第二卡槽411关于第二锥台球壳41的轴线对称设置，使得第二卡扣403卡紧于该第二卡槽411内，增强第二锥台球壳41和第一锥台球壳40扣接的稳定性。优选地，第二锥台球壳41的直径相对大的一端向内延伸形成第三环形固定架，第三环形固定架可以属于环形板状结构；则第二锥台球壳41的直径（或理解为孔径）相对大的一端是第三环形固定架的直径（或理解为孔径）相对大的一端，可以理解为处于第三环形固定架的外边缘的侧面；第二锥台球壳41的直径（或理解为孔径）相对小的一端是第三环形固定架的边缘的内侧面。需要说明的是，所述安装锥台、第二环形固定架和第三环形固定架都相对于轴线方向呈倒斜角状设置，第二环形固定架和第三环形固定架都是朝着所述半球壳体的球心到其顶点的方向，呈倾斜延伸，连接形成近似连续的弧面，从而将第二锥台球壳41、第一锥台球壳40和球面端盖43围成一个半球体或接近半球体形态。综上，第二锥台球壳41、第一锥台球壳40和球面端盖43扣合连接时，能够起装配定位、防呆作用，同时防止第一锥台球壳40和第二锥台球壳41组装后相对球面端盖43发生转动。同时，本实用新型外观可见范围内，都看不到任何螺丝等连接件，结构设计合理，具有较高的美观，在使用过程中方便清洗落到上面的灰尘。

需要说明的是，环形固定架的外边缘的直径大于其内边缘的直径，可以理解为环形固定架的外边缘处于环形固定架的外侧面，环形固定架的内边缘处于环形固定架的内侧面。优选地，第一卡扣431和第二卡扣403可以为前端厚度减薄并在与相应卡槽的连接处呈倒斜角状，在扣合时起到导向作用。

另外，第二锥台球壳41的直径相对大的一端的外侧面开设有两个或两个以上的第三卡扣412，存在至少两个第三卡扣412关于第二锥台球壳41的轴线对称设置。第三卡扣412是周向分布的朝向第二锥台球壳41外侧的凸起结构。所述轮体装配结构还包括胶圈42，胶圈42的内侧开设有与各个第三卡扣412相配合的第三卡槽，使得胶圈42沿着第二锥台球壳41的直径相对大的一端的外周卡接于第二锥台球壳41，其中，存在至少两个第三卡槽关于胶圈42的轴线对称设置，使得第三卡扣412卡紧于该第三卡槽内，增强第二锥台球壳41和胶圈42扣接的稳定性。从而在不使用螺钉和开设螺丝孔的前提下达到胶圈和第二锥台球壳41稳固地、精准地结合。在一些实施例中，胶圈和第二锥台球壳41可以通过二次注塑或者胶合在一起，则胶圈42、第二锥台球壳41、第一锥台球壳40和球面端盖43可以连接成一个完整的半球体形态。

作为一种实施例，在第一锥台球壳40的内侧面，所述安装锥台的顶端设置转轴安装通孔401，其中，转轴安装通孔401贯通第一锥台球壳40的内侧面和外侧面，且位于第一锥台球壳40的侧面（内外侧面）的中央位置；转轴安装通孔401在所述安装锥台的内侧用于插入驱动电机的输出轴301，尤其是通过轴套去与驱动电机的输出轴301安装在一起，以实现由驱动电机带动所述半球壳体转动，具体是相对所述环形壳体转动。

在上述实施例的基础上，在所述安装锥台中，转轴安装通孔401的周侧设置有轴承安装孔，用于卡接轴承，轴承安装孔与转轴安装通孔401存在加强筋相连接，且相距不超出预设距离，以形成小型化的安装锥台。轴承安装孔与转轴安装通孔401可以是一体成型；轴承安装孔环绕着转轴安装通孔401设置在所述安装锥台的内侧面，是一种环形台阶，具体是一种阶梯形板状结构；其中，轴承被配置为通过齿轮与驱动电机的输出轴301啮合连接，并实现轴承与轴承安装孔或所述安装锥台相抵接。

需要说明的是，前述实施例中公开的球面端盖43作为易于拆换的定制件，可以更换不同颜色，材质，表面纹路，文字或图案的凹印。实现球面端盖43甚至所述半球壳体的可定制化，丰富了产品的个性化表现形式，加快定制产品的输出。

基于前述实施例，本实用新型还公开一种球形机器人，该球形机器人装配有所述的轮体装配结构；其中，该球形机器人的内部设置有驱动电机，用于带动所述的轮体装配结构相对于所述环形壳体转动，即每个驱动电机带动一个半球壳体相对于同一个环形壳体转动；优选地，所述环形壳体和所述两个半球壳体连接形成完整的球体形态，或形成带有0.2非球壳的球体结构。

在本实施例中，所述环形壳体为左右开口的环形结构，两个半球壳体与所述环形壳体的内部的驱动组件形成滚动配合；由于采用两个马达配合主控板控制控制两个半球壳体的转速和/或转向一致与否，以此改变球形机器人的运动形式；但是，球形机器人的只能整体外观没有显示出螺丝孔和螺钉，只是将装配所需的全部螺钉及其所在的装配孔位（螺丝孔）设置于环形壳体内，并被两个半球壳体完全覆盖住；同时在作为轮体的半球壳体的装配中采用扣位安装，保证了外观的整体性，使得整个外表面无螺钉外露，也减少内部的螺钉的污染程度。在前述实施例公开的轮体装配结构中，用户可以轻松地将环形壳体拆分出环形上盖和环形下盖，以便于更换所述环形壳体内所容纳的驱动电机及其相关的控制元器件；半球壳体都可以依靠扣位拆分出球面端盖和锥台球壳，避免螺丝的安装不便，拆卸后不会破坏外壳的美观，可以继续使用，产品连接的结构强度几乎无影响，可二次使用，具有可二次使用的优点，减少了物料浪费，节省了制造成本。同时对于球面端盖，其外表面可以更换不同颜色，材质，表面纹路，文字或图案的凹印，丰富了产品的个性化表现形式，加快定制产品的输出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。