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分类: 其他平台

2019-07-10 11:45:34

在竞赛/特殊工种机器人中, 全向移动是一个必需技能. 
全向移动: 在平面内做出任意方向平移同时自传的动作, 即漂移.
实现全向移动, 一般使用全向轮(Omni) 或者 麦克纳姆轮(Mecanum) Wheel. 借助于横向移动和原地回旋的结构特性,
全方位运动平台可方便的穿梭于狭窄拥挤空间中,灵活完成各种任务,相比传统移动平台有明显优势


mecanum轮工作在坚硬,平坦的地面上最好, 适应于转运空间有限, 作业通道狭窄的环境.

Mecanum轮(又称瑞典轮) 其特点为沿轮毅圆周排布着与轮子成一定角度且可绕自身轴线进行旋转的辊子。由三个或以上Mecanum 轮按照一定方式排列组成的移动平台具有平面内三个自由度,可同时独立的前后、左右和原地旋转运动,可在不改变自身姿态的情况下向任意方向移动。

运动学本质是:轮毂外围安装一周与轮毂轴线呈一定角度的无动力辊子作为轮胎,该辊子不仅可绕轮毂轴公转,也能在地面摩擦力作用下绕各自的支撑芯轴自转,两种运动的合成使得接触地面的辊子中心合速度与轮毂轴有一定的夹角,通过调节轮毂速度可改变辊子中心合速度的大小和方向。由同样结构的若干Mecanum 轮按一定规则组成的轮组系统,通过改变各轮毂速度的线性组合,进而控制运动系统中心合速度大小和方向,使机器人实现平面3自由度全方位运动。由于其外观上与斜齿轮相似,麦克纳姆轮也有齿轮啮合时相类似的问题:为了保证运动的平稳性,当前一个辊子与地面即将分离时,后一个辊子必须与地面接触。 

麦轮一般四个一组使用, 两个左旋轮, 两个右旋轮, 左右旋轮呈手性对称. 

安装方式有多种, 如下
X-正方形: 轮子转动产生的力矩会经过同个点, 所以Yaw轴无法自动旋转, 无法主动保持yaw的角度. 一般不用这种安装方式.
X-长方形: 可以产生Yaw轴的力矩, 但是力臂很短, 一般也不用.
O:正方形: 位于正方形四个顶点, 平移和旋转最理想, 但要适配底盘的形状和尺寸.
O:长方形: 可产生Yaw转动力矩, 力臂够长, 常见的安装方式.

受力分析

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