将麦轮通过联轴器与电机轴相连,并控制电机转动,让麦轮与地面接触,就可感受到麦轮自身是沿着平行于轮毂轴线方向运动。这就是麦轮的独特之处,也是麦轮平台运动模式多变的根本原因。麦轮旋转角速度与麦轮沿着辊子轴线运动的速度(实际有效速度)是呈正比关系的,且与轮毂轴线和辊子轴线夹角有关,这是麦轮平台速度分解的基础。此外,由于辊子之间的非连续性,所以麦轮运动过程总存在连续微小震动,南通聚氨酯麦克纳姆轮车,这需要设计悬挂机构等辅助机构来消除,也可改变辊子材料属性使得辊子变软来减小震动幅度,南通聚氨酯麦克纳姆轮车。且轮毂结构较为复杂,南通聚氨酯麦克纳姆轮车,单个麦轮的零部件较多,因此生产制造成本也较高。麦克纳姆轮为什么不应用于汽车?南通聚氨酯麦克纳姆轮车
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。虽然Mecanum轮具有优越的运动性能,但实现其运动过程还取决于控制系统,运动控制是系统实现全方面运动的关键,同时是Mecanum轮全方面移动系统研究的热点及难点。自Mecanum轮发明以后,国内外很多研究学者、高校以及研究机构等纷纷开始以Mecanum轮以及基于Mecanum轮的移动平台的研究和探讨。研究的领域主要集中于辊子几何特征、轮子整体结构、机械结构设计、运动学与动力学建模、轮组布局结构以及运动控制等方面。
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。
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。麦轮wai围的辊子是与地面接触的,当麦轮绕轮毂轴转动时,辊子会与地面产生摩擦力,其作用力方向为轮毂。
当轮毂前向(绕轮毂轴线逆时针)转动时,辊子被动与地面接触,而辊子与地面接触可理想化视为点接触,该接触点在“碰到”地面瞬间会受到与其运动方向相反的作用力(和普通轮胎分析相似),接触点的“运动方向”为正向后,所以摩擦力方向为正向前。将地面摩擦力沿着垂直和平行于辊子轴线方向进行力分解,由于辊子是被动轮,因此会受到垂直于轮毂轴线的分力垂直作用而被动转动,也说明分力垂直是滚动摩擦力,对辊子的磨损较大;平行于轮毂轴线的分力平行也会迫使辊子运动,只不过是主动运动(辊子被轴线两侧轮毂机械限位),所以分力平行是静摩擦。麦克纳姆轮是一种可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式,全方面式移动的轮子。南通聚氨酯麦克纳姆轮车
麦克纳姆轮的运行方式是什么?南通聚氨酯麦克纳姆轮车
轮子逆时针旋转时,选取其中一个辊子做受力分析,辊子所受摩擦力方向与其运动趋势方向相反。当麦克纳姆轮逆时针时,辊子相对于地面有向右前方运动的趋势,则所受摩擦力方向为接触点左后方向。分解此时的辊子运动,则会得到向后以及向左的速度分量,所以说此时麦克纳姆轮向左前方运动。轮子顺时针旋转时,选取其中一个辊子做受力分析,辊子所受摩擦力方向与其运动趋势方向相反。当麦克纳姆轮顺时针时,辊子相对于地面有向左后方运动的趋势,则所受摩擦力方向为接触点右前方向。分解此时的辊子运动,则会得到向前以及向右的速度分量,所以说此时麦克纳姆轮向右前方运动。南通聚氨酯麦克纳姆轮车
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