麦克纳姆轮可实现全向移动,其结构特殊,麦克纳姆轮报价,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,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,绥化麦克纳姆轮,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,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。
1、定义与结构特点
麦克纳姆轮(Mecanum Wheel)是一种特殊的全向轮,麦克纳姆轮定制,它的轮缘上分布着许多呈一定角度倾斜的小滚子。这些小滚子的轴线与轮毂轴线成一定角度(通常为 45°)。轮毂是麦克纳姆轮的中心支撑部分,用于连接电机等驱动装置,材质一般为金属,如铝合金等,以保证足够的强度。小滚子通常由高强度的工程塑料或金属制成,以承受一定的压力并且能够灵活滚动。
2、工作原理
基于力的分解原理来实现多方向移动。当轮子旋转时,这些倾斜的小滚子会产生一个斜向的摩擦力。通过对四个麦克纳姆轮的不同组合驱动(每个轮子的转速和方向可以独立控制),可以将这些斜向摩擦力在水平方向上进行分解,麦克纳姆轮加工厂家,从而合成出车辆在平面内任意方向的运动,包括前进、后退、横向平移、斜向移动以及原地旋转等多种复杂的运动方式。
例如,若想让装备麦克纳姆轮的设备向左平移,可使左侧两个轮子正转(向前方向),右侧两个轮子反转(向后方向),利用小滚子斜向摩擦力的分解,实现向左的平移运动。
麦克纳姆轮的驱动方式是一种且灵活的移动技术。这种轮子由许多小辊子组成,这些辊子在轮毂轴上以45度角安装排列。当电机驱动车轮旋转时,车轮会以普通方式沿着垂直于驱动轴的方向前进;同时车外周的辊子也会沿其各自的轴线自由旋转。每个麦克纳姆轮具有3个运动自由度:一个是绕自身轴线转动、第二个是外缘上的鼓形辊在摩擦力驱动下也各自独立地围绕自己的中心线自转、第三个是整体绕着接触点进行原地转向或倾斜。这使得麦克纳姆轮驱动的设备能够实现前行、后退、横移和斜向等任意方向的平滑运动以及原地的自主回转,而无需改变机身方向就能实现多角度的移动轨迹控制及定位功能;通过调控各个麦克纳姆轮驱动单元的转速与转角配合关系就可以完成上述复杂动作组合了。
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