【每日学机械】第128期,横行霸道的小车,轮子太变态!横向滑移、斜向移动、旋转漂移怎么玩都可以! ▲小车横向移动+原地旋转
是不是感觉小车很厉害,其实,小车只是装了4个麦克纳姆轮,就可以做出一些复杂的运动动作。
麦克纳姆轮工作原理: 是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上,这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法相力上面。依靠各自机轮的方向和速度,这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动,而不改变机轮自身的方向。 麦克纳姆轮的轮缘上斜向分布着许多小棍子,故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊,当轮子绕着固定的轮心轴转动时,各个小滚子的包络线为圆柱面,所以该轮能够连续地向前滚动。 基于麦克纳姆轮技术的全方位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。在此基础上研制的全方位叉车及全方位运输平台非常适合转运空间有限、作业通道狭窄的舰船环境,在提高舰船保障效率、增加舰船空间利用率以及降低人力成本方面具有明显的效果。 麦克纳姆轮全向移动平台视频:
麦克纳姆轮轮组主要由辊子、轮毂、轮辐、轮轴等组成,每个全向轮包含几个纺锤型辊子,辊子由辊芯和聚胺脂胎面组成。 轮组运行过程:轮子和滚子轴线的空间夹角通常为45°,每个轮子具有3 个自由度: 绕轮子轴心转动、绕滚子轴心转动以及绕轮子和地面的接触点转动。轮子由电机驱动绕轮轴转动,其余2 个自由度随动。 N个电机各驱动一个麦克纳姆轮,通过N个轮子不同的转速和转向组合,实现车体的全向移动。 转向原理没看懂吧! 我们来些简洁直观的解释! 麦克纳姆轮的前进或后退 四个车轮朝同一个方向旋转,而四个车轮的合力指向我们前进或后退的方向。 (前进车轮受力图) 左右横移时,四个车轮朝不同方向转动 四个轮子的合力朝向移动的方向! (向右横移车轮受力图) 当要朝某一个角度移动的时候,只需要两个车轮旋转,其他两个保持静止。 四个轮子的合力朝向移动的方向! (左斜向下移动车轮受力图)
麦克纳姆轮的应用 高空作业平台
▲还能直行与平移
▲这项技术目前只在工程作业车中成熟使用
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来自: 郑公书馆298 > 《机械玩技与光电科普》