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麦克纳姆轮

admin2个月前 (08-28)1140

今天给大家科普一下麦克纳姆轮的相关知识。

随着自动化工厂的发展,越来越多的企业开始关注“麦克纳姆轮、重载麦克纳姆轮、AGV小车麦克纳姆轮”,麦克纳姆轮是一种全方位移动平台,更方便,更节省空间进行搬运活动。

麦克纳姆轮 (来自勤奋的锐锐的投稿)  麦克纳姆轮——来自勤奋的锐锐的投稿 机器人硬件开发板 游客投稿版 第1张

这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上,这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。

       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。

       我们再来看一看移动方向:

       我们先来画个受力示意图

(1)、 前后移动:

图中红色实线箭头是车轮向前转产生的摩擦力,蓝色箭头是车轮向后转产生的摩擦力,虚线是分力,于是左边的小车就会向前跑,右边的小车会向后跑。

20170720170615055.png

(2)、原地旋转:

于是左边的小车就顺时针旋转,右边的小车逆时针旋转。

20170720170620974.png

(3)、平移:

左边的小车向左平移,右边的小车向右平移。

20170720170627135.png

(4)、斜着平移:

左边的小车向左上方平移,右边的小车向右上方平移。

20170720170637369.png20170720170631533.png

左边的小车向右下方平移,右边的小车向左上方平移。

       麦克纳姆轮优缺点如下:


优点:可以全向移动


缺点:

  1. 结构比普通轮子复杂,难以维护。

  2. 承重能力差结,结构复杂导致承重部件比较小,相对于同规格轮子负重能力会差一些。

  3. 地形限制,麦轮是由与主轮成45度角的小轮接触地面,而接触地面的位置不单单在主轮滚动方向变化,在轮轴方向也会有变化,这就要求的轮胎行走时需要比较平整的底面。举个例子如果麦轮在两个小于轮胎宽度很多的轨道上前进,就会很颠。如果接触的底面不与轮轴平行也会很颠。而这,也是为什么麦克纳姆轮没有广泛应用的原因。


(部分链接:https://www.zhihu.com/question/48894995/answer/1604430480

   来源:知乎     作者:重装战火)

(部分图片来自:炽点机器人

   部分资料来源:360百科

https://blog.csdn.net/zhaoyuaiweide/article/details/75560257


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                                                                                                                2021.8.28


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