麦克纳姆轮,大家可能没有听说过这个词,但是说到全方位轮,就能理解。
无需转弯,可轻松实现左右移动。麦克纳姆轮可以通过独特的运行方式,在任何方向上实现平移和原地旋转,依靠各自轮的方向和速度,这些力的最终合成可以在任何要求的方向上产生合力矢量,保证该平台可以在最终合力矢量的方向上自由移动,不改变轮本身的方向。
上图为轮子受力方向。可以看出,面对麦克纳姆轮的力方向,沿着麦克纳姆轮与地面接触部位的轮子的轴向方向。
那么麦克纳姆轮运动的规律是什么样的呢。
麦克纳姆轮的全方位移动方式是基于机轮周边多个轮轴的中心轮的原理,这些角度的周边轮轴将一部分“机轮转向力”转化到一个“机轮转向力”。
依靠各个机轮的方向和速度,这些力的最终合成在任何要求的方向都产生合力矢量,保证该平台在最终合力矢量的方向上自由移动,不改变机轮本身的方向。因为它的轮缘上斜着分布着很多小棍子,所以轮子可以横向滑动。
麦克纳姆轮结构紧凑,运动灵活,是成功的全方位轮。组合4个新轮子,可以更加灵活方便地实现全方位的移动功能。
麦克纳姆轮一般用于重载,相比之下,市场上普通的全向轮由于结构问题,一般耐力轻,重载的话,在凹凸的路面上,链接辊的钢纤会掉落。
目前,像德国库卡KMPomniMove移动负荷平台就使用的麦克纳姆轮。
另外,全方位、全向移动平台、叉车、轮椅、仓库机器人、特技机器人、各种玩具等也在应用。
1、汽车横向移动的需求并不那么强烈,对停车有帮助,但帮助有限
2、防震性能差,即使用滚子中部固定的方式,也有运转振动的问题
3、成本高,一般用于建筑、宇宙、航空、军事、高速铁路等装备制造业领域,如结构复杂的组装、狭小空间的物流运输等场景。