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麦克纳姆的作用原理
:2022-03-09 15:52:00:

麦克纳姆轮简称“麦轮”。是一种可以进行全方位任意移动的轮子。它由轮毂和围绕轮毂的辊子组合而成,同时麦克纳姆轮得辊子轴线与轮毂轴线成45°夹角。在轮毂的轮缘上斜向分布着许多小轮子,叫辊子,因此轮子可以横向滑移。辊子又是一种没有动力的小滚子,小滚子的母线十分特殊,当轮子绕着固定的轮心轴转动得时候,各个小滚子的包络线会为圆柱面,所以该轮能够连续地向前滚动。由四个这种轮加以组合,便可使设备实现任意方位移动的功能。


并且麦克纳姆轮有着互为镜像关系的AB轮,如果A轮可以向斜向左前方、右后方运动,那么B轮就会向斜向右前方以及左后方移动。根据我们高中学习到的物理知识可知,速度是可以正交分解的,那么A轮可以分解成轴向向左,以及垂直轴向向前的速度分量;或者轴向向右,以及垂直轴向向后的速度分量。这样下来,B轮的速度分量和A轮便会成为镜像关系啦。

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正确的麦克纳姆轮分布是ABAB。当四个轮子都向前方转动的时候,AB轮可以相互抵消掉轴向的速度,这样就只剩下向前的速度了,底盘就可以前进不会跑偏咯。后退也是同样的道理。如果当A轮正转,而B轮反转的时候,向前以及向后的速度便会抵消,只会剩下向左的速度,这样底盘便会向左平移;相反,如果A轮反转,B轮进行正转,那么底盘便会向右平移;底盘左侧的车轮正转,右侧的车轮反转,就可以实现底盘向右的旋转方式,反之,底盘就能够向左旋转啦。


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。