麦克纳姆轮可实现全向移动,其结构特殊,由轮毂与呈 45 度角排列于轮毂的辊子组成。
以四麦克纳姆轮的移动平台为例,当 A、C 轮同向同速前转,B、D 轮静止,平台向前直线移动,苏州麦克纳姆轮,因 A、C 轮向前摩擦力合力推动。若 A、C 轮反向同速转,B、D 轮静,平台原地旋转,A、C 轮摩擦力形成绕中心力矩。A 轮前转,C 轮后转,B、D 轮静时,平台向左平移,由 A 轮向前与 C 轮向后摩擦力水平分力合成向左合力。
通过控制四轮不同转动方向与速度,麦克纳姆轮加工厂家,能合成多种方向与大小的合力,让平台完成前行、后退、横移、斜向、原地旋转等全向运动。
此原理使移动设备在有限空间机动性大增。如自动化车间搬运机器人可在窄道货架间穿梭作业;物流仓库能快速换位存取货物;航天用于航天器姿态与特殊地形移动;让特种车在战场灵活机动。
麦克纳姆轮的结构介绍麦克纳姆轮主要由轮毂、辊子和连接部件构成:
1、轮毂
是麦克纳姆轮的中心支撑,多为圆筒状,用高强度合金钢或铝合金等材料制成,以保证强度并控制重量。其有特定连接结构,如凹槽、孔位,麦克纳姆轮报价,用于连接辊子,内部还有加强筋等增强整体强度和刚性,为轮子提供稳定支撑。
2、辊子
数量与分布:在轮毂外周均匀分布,数量通常在4-16个,依轮子尺寸、应用场景和承载能力而定。
角度设置:辊子轴线与轮毂轴线呈45度夹角,麦克纳姆轮厂家,这是实现移动的关键,能使轮子转动时产生的摩擦力分解为纵向和横向分力,实现多种复杂运动。
外形与材质:多为圆柱形,材质有橡胶、聚氨酯等,这些材料耐磨性和弹性好,能在不同地面产生稳定摩擦力。
3、连接部件
辊子与轮毂连接:可通过轴销连接,或采用轴承连接以减少摩擦,提高运动效率和寿命,但轴承成本高且需定期维护。
轮毂与外部驱动连接:可直接连接电机轴,或通过传动带、链条、齿轮等传动装置连接,后者可调整传动比以满足速度和扭矩要求。
麦克纳姆轮是由瑞典麦克那姆公司发明的一种移动技术,其关键技术点主要体现在的结构设计上。这种轮子由主体轮辋和一组均匀排布在轮毂周围的回转辊子组成,且这些辊子的轴线与轮毂轴线呈45°夹角排列;小辊子的母线是等速螺旋线或椭圆弧近似而成的设计使得当轮子绕着固定的轮心转动时,各个小滚子的包络面为圆柱状,从而保证该车轮能够连续、平稳地向前滚动并实现全向运动能力。在实际应用中,由于具备万向性、灵活性和平稳性的优势特点,使其能够在狭小空间内实现灵活操作和多方向运输的需求而广受青睐:在工业领域被广泛应用于工业机器人的底盘设计以及自动导引车(AGV)中以提高生产效率并减少空间占用;领域的手术机器人及护理机器人也常采用此种结构以实现手术室内的操控和安全转运;此研设备、太空探测器乃至装备等领域也都能见到它的身影。
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