尽管麦轮平台的实际构型随着应用场景需求不同而有相应的变化,但运动模型原理及分析方法都是一致的。麦轮平台是全向移动机器人的原因是其有三个自由度,意味着可以在平面内做出任意方向平移同时自旋的动作, 通过联合控制四个麦轮的转动,便可驱动麦轮平台按照不同的模式运动,为进一步精确控制麦轮平台运动,还需要做定量分析,这就需要建立运动学模型。 麦轮是由辊子和轮毂共同组成的,轮毂轴心与电机输出轴固连,电机输出动力让轮毂转动起来,轮毂带动辊子绕轮毂轴线而转动(主动),辊子与地面接触而产生摩擦力而迫使辊子绕辊子轴线转动(被动),所以辊子不仅绕辊子轴线转动,还绕着轮毂轴线而转动,是这两种转动合成了较终的(实际)运动。 麦克纳姆轮顺时针旋转时辊子相对于地面有向左后方运动的趋势。四川全向轮麦轮应用
麦克纳姆轮,听到这个名字相信很多小伙伴会感觉陌生,世界上第1款是由瑞典麦克纳姆公司所研发,把传统的前后移动变成全方面移动,除了基本的前进、后退的方向,直角拐弯车头都不用换,就算是原地360°旋转也丝毫不在话下,颠覆我们以往对移动、行车的认知。麦克纳姆轮比普通的轮胎结构更加的复杂,它是由很多斜着安装的纺锤形滚棒组成,这种滚棒的倾斜度是45°,所以行驶操作的时候,左右力度很均匀,滚棒的中间位置也比其它两边的要高,这才有了麦克纳姆轮随意改变行驶方向的特性,它除了滚棒以外,轮毂也轮轴都是由聚氨酯和钢铁所制成的,所以它的使用才会比其它普通轮胎更耐用。北京全向轮麦克纳姆轮应用麦克纳姆轮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。
Mecanum轮结构紧凑、运动灵活,3个或以上的Mecanum轮的组合,通过各个轮子之间转速与转向的配合,可以合成任意方向的力矩,从而驱动平台向任意方向进行移动,实现在平面内的全方面运动。但是,由于Mecanum轮的辊子是斜向分布,辊子受力方向与轮子前进方向不一致,轮体圆周上的辊子所受轴向力较大,辊子较易损坏,并且轮子运动时辊子一般存在滑动而并非纯滚动,辊子易磨损。轮子与地面的接触点是在圆柱面上周期性移动,在不平地面上易产生振动,其加工制造也相对困难,但随着制造技术水平的提升,这些存在的问题可以得到一定程度上的解决。
移动机器人是自动化控制技术和人工智能技术发展应用的典型体现,代biao着机器人技术发展的新水平。其按照移动方式可以分为轮式(Wheeled)、腿式(Legged)、履带式(Tracked)、蜿蜒式(Serpentine)等几种类型。其中轮式是出现较早且应用较普遍的移动方式,其机械结构方式相对简单,可以在一个平面环境里提供平滑、高速、精确的运动效果。轮式移动机器人作为生产活动中应用较为普遍的机器人。轮式移动机器人分为差动式机器人和全向移动机器人,全向移动机器人得益于无约束的运动学模型,能够在狭窄且复杂多变的环境中自由运行,比传统的差分轮模型及阿克曼模型消耗更少的能量。为了实现全向移动,一般机器人会使用全向轮(OmniWheel)或麦克纳姆轮(MecanumWheel)。麦克纳姆轮作为一种经典的万向轮的结构,在万向运动机器人平台上有着重要的地位。麦克纳姆轮主要应用于哪些方面?
麦克纳姆轮技术的全方面运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。在此基础上研制的全方面叉车及全方面运输平台非常适合转运空间有限、作业通道狭窄的舰船环境,在提高舰船保障效率、增加舰船空间利用率以及降低人力成本方面具有明显的效果。麦克纳姆轮的布局主要分为:X-正方形(X-square)、X-长方形(X-rectangle)、O-正方形(O-square)、O-长方形(O-rectangle)。其中 X 和 O 表示的是与四个轮子地面接触的辊子所形成的图形;正方形与长方形指的是四个轮子与地面接触点所围成的形状。麦克纳姆轮简称“麦轮”。安徽聚氨酯麦轮应用
麦克纳姆轮的万向性,让运输更加轻松改变方向,满足不同客户的需要。四川全向轮麦轮应用
麦轮平台就是由四个麦克纳姆轮按照一定规律排布组成的移动平台,麦轮平台能够全向移动主要依赖于具有特殊构型的麦轮(由轮毂和辊子组成,),而较大的亮点是麦轮能够斜向运动。麦轮能够斜向运动的根源在于被动滚动的辊子的轴线与轮毂轴线的夹角为45度,这就导致了电机驱动麦轮轮毂转动时,麦轮整体运动方向是沿着辊子轴线的。滚动摩擦力促使辊子转动,属于无效运动;静摩擦力促使辊子相对地面运动,而辊子被轮毂“卡住”,因而带动整个麦轮沿着辊子轴线运动(即轮毂逆时针旋转,运动方向为左上45°;轮毂顺时针旋转,运动方向为右下45°)。因此改变辊子轴线和轮毂轴线的夹角,就可以改变麦轮实际的(受力)运动方向。 四川全向轮麦轮应用
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