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麦克纳姆轮摩擦力分析
:2024-11-15 17:11:57:


       当我们对麦克纳姆轮的摩擦力进行深入探讨时,可以观察到地面与辊子之间的相互作用力。这种力可以被分解为两个方向:垂直于辊子轴线的分力 和平行于辊子轴线的分力 。由于辊子作为被动轮,其转动是由垂直于轮毂轴线的分力 所驱动的,这种分力本质上属于滚动摩擦力,对辊子的磨损影响显著。同时,平行于轮毂轴线的分力 则推动辊子进行主动运动,这种分力被归类为静摩擦力。

  

       从更宏观的角度来看,地面施加在辊子上的摩擦力可以被细分为滚动摩擦和静摩擦两种。滚动摩擦力主要促使辊子自转,这种运动对于麦克纳姆轮的整体移动并不产生直接贡献,因此被视为无效运动。而静摩擦力则推动辊子相对于地面进行移动,这与普通橡胶轮胎的运动情况类似。然而,由于辊子被轮毂所固定,其运动进而带动了整个麦克纳姆轮沿着辊子轴线的方向进行移动。具体来说,当轮毂逆时针旋转时,麦克纳姆轮将向左上方45°方向移动;而当轮毂顺时针旋转时,其运动方向则为右下方45°。


       进一步分析,电机传递给轮毂的扭矩并非全部用于驱动麦克纳姆轮的整体运动。其中一部分扭矩被辊子的自转所消耗,而另一部分则通过静摩擦力转化为麦克纳姆轮的有效运动。单个麦克纳姆轮的实际运动方向取决于辊子轴线与轮毂轴线的相对角度,因此通过调整这一角度,我们可以改变麦克纳姆轮的实际运动方向。