在工業(yè)自動化蓬勃發(fā)展的當下,麥克納姆輪扮演著愈發(fā)重要的角色,為各類生產(chǎn)場景注入了新活力。
在汽車制造車間,麥克納姆輪助力物料配送環(huán)節(jié)實現(xiàn)了智能化升級。傳統(tǒng)的物料運輸小車沿著固定軌道穿梭,一旦生產(chǎn)線布局調(diào)整,軌道改造費時費力。而裝備麥克納姆輪的AGV(自動導(dǎo)引車)擺脫了軌道束縛,它們能依據(jù)車間實時的生產(chǎn)需求,靈活地在不同工位間游走。不管是發(fā)動機零部件,還是車身外殼組件,麥克納姆輪定制,都可以被這些AGV快速且平穩(wěn)地送達裝配點,保障生產(chǎn)線物料供應(yīng)的及時性,適配現(xiàn)代化柔性生產(chǎn)模式。
在大型機械裝備的總裝車間,麥克納姆輪更是大顯身手。那些動輒數(shù)噸重的大型部件組裝,需要多角度、高精度的位置調(diào)整。裝備麥克納姆輪的重型搬運平臺可以從各個方向靠近部件,配合機械臂等裝置,實現(xiàn)部件的就位,工人操控時也更加便捷,降低了勞動強度與裝配難度,提高了總裝效率。
可以看出,麥克納姆輪憑借的移動方式,為工業(yè)自動化中的物料運輸、產(chǎn)品轉(zhuǎn)運、裝備組裝等環(huán)節(jié)提供了解決方案,讓工廠生產(chǎn)更加智能、靈活,推動著整個工業(yè)領(lǐng)域向更高水平邁進。
麥克納姆輪是一種全向輪,由輪轂和圍繞輪轂的輥子組成,輪轂軸線和輥子轉(zhuǎn)軸呈45°角,日照麥克納姆輪,其工作原理是通過主輪軸周邊按一定角度排布一圈輪軸,并通過不同的驅(qū)動組合將主輪的轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)化到其他方向上,從而實現(xiàn)全向移動。
當麥克納姆輪轉(zhuǎn)動時,其輥子會與地面接觸并產(chǎn)生摩擦力。由于輥子的特殊角度布置,摩擦力會產(chǎn)生一個與輪軸呈45度的反推力,這個反推力可以分解為縱向和橫向兩個向量。通過調(diào)節(jié)各個車輪的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速,可以使這些向量的合力產(chǎn)生不同的方向和大小,從而實現(xiàn)車輛的前進、后退、左右平移、斜向移動以及原地旋轉(zhuǎn)等動作。
麥克納姆輪的優(yōu)點是靈活性高,可以在狹窄的空間內(nèi)實現(xiàn)的移動和轉(zhuǎn)向,適用于需要全向移動的場合,如物流搬運機器人、自動導(dǎo)航車等。
1、基本原理基于力的分解與合成
麥克納姆輪的輪緣分布著許多小輥子,這些輥子的軸線與輪轂軸線呈一定角度(通常是 45°)。當輪子轉(zhuǎn)動時,輥子與地面接觸并產(chǎn)生摩擦力。
根據(jù)力的分解原理,麥克納姆輪供應(yīng)商,這個摩擦力可以分解為縱向(沿輪子的滾動方向)和橫向(垂直于輪子的滾動方向)兩個分力。由于輥子的特殊角度,縱向和橫向分力大小相等。
2、實現(xiàn)多方向移動的方式
前進和后退:當四個麥克納姆輪同向同速旋轉(zhuǎn)時,每個輪子的縱向分力疊加,橫向分力相互抵消,設(shè)備就像使用普通輪子一樣向前或向后直線移動。例如,在機器人向前移動時,所有輪子的小輥子產(chǎn)生的摩擦力的縱向分力推動機器人向前運動。
左右平移:要實現(xiàn)左右平移,使對角線上的兩個輪子同向同速旋轉(zhuǎn),另外一對對角線上的輪子反向同速旋轉(zhuǎn)。例如,讓左前和右后輪子正轉(zhuǎn),左后和右前輪子反轉(zhuǎn)。此時,左側(cè)兩個輪子產(chǎn)生向右的橫向分力,右側(cè)兩個輪子產(chǎn)生向左的橫向分力,縱向分力相互抵消,設(shè)備就可以向左或向右平移。
斜向移動:通過調(diào)整各個輪子的轉(zhuǎn)速和方向,可以使設(shè)備向任意斜向移動。例如,若想讓設(shè)備向右前方斜向移動,使右前和左后輪子的轉(zhuǎn)速大于左前和右后輪子的轉(zhuǎn)速,且右前和左后輪子正轉(zhuǎn),左前和右后輪子也正轉(zhuǎn),這樣就能合成向右前方的合力,實現(xiàn)斜向運動。
原地旋轉(zhuǎn):使相鄰的兩個輪子同向同速旋轉(zhuǎn),另外相鄰的兩個輪子反向同速旋轉(zhuǎn)。例如,麥克納姆輪價格,讓左前和左后輪子正轉(zhuǎn),右前和右后輪子反轉(zhuǎn)。此時,左右兩側(cè)的橫向分力和縱向分力分別形成扭矩,使設(shè)備在原地旋轉(zhuǎn)。
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