麦克纳姆轮结构原理 可以前后左右平移 绕自身旋转 实现全方向移动

麦克纳姆轮,是瑞典麦克纳姆公司设计。在中心轮圆周方向又布置了一圈独立的、倾斜角度(45°)的行星轮,这些成角度的行星轮把中心轮的前进速度分解成X和Y两个方向,实现前进及横行。麦克纳姆轮结构紧凑,运动灵活,是很成功的一种全方位轮。有4个这种新型轮子进行组合,可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

麦克纳姆轮圆周方向布置的周向轮不会转动,受力类似斜齿轮的齿。

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麦克纳姆轮结构原理 可以前后左右平移 绕自身旋转 实现全方向移动

1.0 什么是麦克纳姆轮

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。小滚子的母线很特殊,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。有4个这种新型轮子进行组合,可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

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2.0 麦克纳姆轮行走转向原理

四个麦克纳姆轮分别连接到电机上以进行独立控制。 机器人可以像四个普通车轮一样前进,后退和旋转。滚子的配置在45°还允许机器人在任何方向上横向移动并通过它们的组合(即使在旋转!)。我们将力量分成两个向量,一个向前/向后和一个右/左。 当一侧的车轮以相反的方向旋转时,向前和向前旋转向后向量抵消,而两个横向向量加起来。 与之相反另外两个轮子导致四个增加的侧向矢量。

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3.0 应用场景

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4.0 麦克纳姆轮缺点

麦克纳姆轮受力和行走方向不平行,必然导致垂直方向受力,轮子和地面产生相对滑动,对轮子表面磨损严重。

5.0 视频

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作者:江苏一棵树   专业等级:工程师   寻求专业解答(200元/小时)
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