以下是麥克納姆輪與全向輪的簡(jiǎn)單對(duì)比:
1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
麥克納姆輪:由輪轂和安裝在輪轂周圍與輪轂軸線呈 45° 夾角的小輥?zhàn)咏M成,小輥?zhàn)涌梢岳@自身軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng),其外部輪廓擬合成一個(gè)圓周與地面相接觸。
全向輪:輪轂外圓周處均勻開(kāi)設(shè)有 3 個(gè)或 3 個(gè)以上的輪轂齒,每?jī)蓚€(gè)輪轂齒之間裝設(shè)有一從動(dòng)輪,從動(dòng)輪的徑向方向與輪轂外圓周的切線方向垂直,一般有單盤和雙排等類型,雙排全向輪的滾筒之間無(wú)死區(qū)。
2、運(yùn)動(dòng)性能
麥克納姆輪:通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)車輪獨(dú)自的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速,可實(shí)現(xiàn)前行、橫移、斜行、旋轉(zhuǎn)及其組合等的運(yùn)動(dòng)方式,運(yùn)動(dòng)控制相對(duì)簡(jiǎn)單,且運(yùn)動(dòng)時(shí)較為平穩(wěn)。
全向輪:可以通過(guò)改變滾珠的運(yùn)動(dòng)方向與輪轂自身運(yùn)動(dòng)方向的夾角來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng),在原地轉(zhuǎn)向等方面具有優(yōu)勢(shì),靈活性高。
3、控制復(fù)雜度
麥克納姆輪:控制較為復(fù)雜,特別是在速度變化較快的場(chǎng)合,需要特殊的控制策略來(lái)保證平穩(wěn)運(yùn)行,對(duì)控制系統(tǒng)要求較高。
全向輪:控制相對(duì)簡(jiǎn)單,通過(guò)控制輪轂和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速等即可實(shí)現(xiàn)不同方向的移動(dòng),易于實(shí)現(xiàn)方向控制和跟蹤。
麥克納姆輪,這一的設(shè)計(jì)源自瑞典的麥克納姆公司。它的出現(xiàn)革新了傳統(tǒng)的移動(dòng)模式,為運(yùn)動(dòng)格局帶來(lái)了顯著的改變。這種輪子由許多45°傾斜安裝的紡錘形滾棒組成,安慶麥克納姆輪,其結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比傳統(tǒng)輪胎復(fù)雜得多,但正是這樣的設(shè)計(jì)使得它在行駛時(shí)左右受力均勻且方向控制性出色。它可以在任何方向上產(chǎn)生合力矢量并保證平臺(tái)在終的合力矢量的方向上能自由地移動(dòng)而不改變機(jī)輪的自身朝向;而且能夠連續(xù)地向前滾動(dòng)并橫向滑移及旋轉(zhuǎn)等特性賦予了裝備有該種車輪的車輛移動(dòng)的能力——不僅可以前后行進(jìn)、直角轉(zhuǎn)彎和原地360度旋轉(zhuǎn)等操作方式靈活多樣而且在狹小空間內(nèi)也能輕松操控提高了行車的便利性和靈活性。
在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代,麥克納姆輪以其的移動(dòng)能力,成為了眾多領(lǐng)域中的 “運(yùn)動(dòng)明星”,從工業(yè)制造到趣味十足的競(jìng)技機(jī)器人,都有它的身影。那么,它究竟是如何實(shí)現(xiàn)令人驚嘆的移動(dòng)的呢?
麥克納姆輪的設(shè)計(jì)堪稱精妙絕倫。它的外觀與普通車輪有著顯著區(qū)別,輪緣四周分布著一圈呈特定角度排列的輥?zhàn)樱@些輥?zhàn)尤缤粋€(gè)個(gè)靈動(dòng)的 “小腳”。通常情況下,麥克納姆輪有四個(gè),兩兩一組,分別安裝在底盤的兩側(cè)。
其工作原理基于力的矢量分解。當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),輥?zhàn)訒?huì)產(chǎn)生摩擦力,而由于輥?zhàn)拥奶厥饨嵌龋@個(gè)摩擦力可以被分解為不同方向的分力。以常見(jiàn)的四輪麥克納姆輪布局為例,通過(guò)對(duì)四個(gè)輪子進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)速組合控制,麥克納姆輪廠家,就能實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的移動(dòng)軌跡。
若想讓設(shè)備向前直走,四個(gè)輪子會(huì)以相同的速度向前旋轉(zhuǎn),此時(shí)輥?zhàn)赢a(chǎn)生的摩擦力合力方向便是正前方,麥克納姆輪生產(chǎn)廠家,推動(dòng)設(shè)備穩(wěn)步前行;當(dāng)需要橫向平移時(shí),一側(cè)的兩個(gè)輪子正轉(zhuǎn),另一側(cè)的兩個(gè)輪子反轉(zhuǎn),且轉(zhuǎn)速相同,這樣產(chǎn)生的橫向摩擦力合力就促使設(shè)備橫向滑動(dòng),宛如在冰面上輕盈平移一般;而要實(shí)現(xiàn)斜向移動(dòng),只需調(diào)整輪子轉(zhuǎn)速的配比,讓前后輪、左右輪之間形成合適的速度差,麥克納姆輪加工廠家,使摩擦力分力巧妙組合,從而驅(qū)動(dòng)設(shè)備沿斜向前進(jìn)。更為神奇的是,它還能實(shí)現(xiàn)原地旋轉(zhuǎn),通過(guò)讓對(duì)角線上的兩個(gè)輪子同向同速轉(zhuǎn)動(dòng),另外兩個(gè)對(duì)角線上的輪子反向同速轉(zhuǎn)動(dòng),依靠摩擦力的相互作用,設(shè)備便能以自身中心為軸優(yōu)雅旋轉(zhuǎn)。
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