Mecanum轮在普遍地应用于轮式移动机器人的研究领域,并且较为贴近实际应用,其原因在于:(1)不需要辅助的转向机构,只需通过各轮之间转速与转向的配合就可以实现全方面运动;(2)承载能力相对较强,运动灵活、性能稳定;(3)运动控制相对简单,易于实现。每个Mecanum轮有3个自由度,分别是绕辊子轴心转动,绕轮子轴心转动,绕轮子和地面的接触点转动。轮子分别由单独的电机驱动,剩下的两个自由度自由转动。由三个及其以上的麦克纳姆轮可以构成全向移动机器人,实际应用中一般采用运动稳定性好的四轮结构。麦轮逆时针旋转时辊子相对于地面有向右前方运动的趋势。杭州聚氨酯麦克纳姆轮型号
麦克纳姆轮简称“麦轮”。是一种可以进行全方面任意移动的轮子。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。。江苏舵轮麦克纳姆轮厂家麦克纳姆轮得辊子轴线与轮毂轴线成45°夹角。
不同类型的机器人具备不同的特点,其适用场景也有所不同。麦轮平台运动灵活性更好,能够在空间狭窄有限、直角弯偏多的环境内运动,且四轮对称布置,稳定性也很好,尤其是位姿调整非常灵活,很适合作为高精运动移动平台,能够极大帮助其搭载的机械臂进行作业。麦轮平台的各个轮子产生的力会相互抵消一部分,因此同样转矩产生的净推力效率较低,也就是一部分功率被内耗掉了,效率不如普通轮胎。且麦轮运动过程中同时存在纵向和横向分力,所以做机构设计时需要对电机轴(或联轴器)等加保护。
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。麦克纳姆轮式全方面移动AGV有着其独特的灵活运动优势。
当主轮在电机转矩的驱动下,主轮转动产生的力矩经摩擦力分解后,辊子分解力一部分垂直于辊子,一部分沿辊子轴线,这两部分摩擦力垂直方向的另辊子空转,浪费力,而沿着辊子轴线的力则可以起到驱动小车运动,因此在X-正方形中,如图6所示,红色箭头表示有效摩擦力,因此在水平方向的摩擦力会被抵消,而向前的摩擦力则驱动整个底盘向前运动。通过改变主轮旋转方向,可以更改摩擦力的方向。但是,除了可以实现左右前后移动外,当进行旋转运动时,发现无论摩擦力朝向怎么排布,摩擦力始终都会经过会经过同一个点,所以无法保证底盘可以绕中心旋转一定的角度,这很大程度限制了麦轮的活动特性,因此很少使用这种排布方式。麦克纳姆轮结构紧凑,运动灵活,是很成功的一种全方面轮。杭州聚氨酯麦克纳姆轮型号
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。杭州聚氨酯麦克纳姆轮型号
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。 杭州聚氨酯麦克纳姆轮型号
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