本發明公開了一種可全方位運動的獨輪車機構,包括全向輪,全向輪包括左、右輪轂,各輪轂上設有節輪,與左、右輪轂固裝的左、右輪盤安裝于輪架下叉;節輪的外傳動組件設于左、右輪轂上方的輪架下叉內,包括安裝于上輪叉摩擦驅動輪,其輪體上圓周均布有摩擦節輪,所述上輪叉與輪架下叉之間通過彈性壓裝結構連接而將摩擦節輪壓緊在左或右輪轂的節輪上,節輪的內傳動組件包括設于左、右輪盤內的左、右大斜齒輪,各大斜齒輪與圓周均布且與各節輪對位的小斜齒輪嚙合,各小斜齒輪與對位節輪通過傳動帶連接。本發明的全向輪在橫移的速度矢量與前后運動速度矢量進行合成,可轉化為一個能夠使獨輪車機構全方位運動的矢量。