麥克納姆輪輥輪包膠_零回轉全向輪子

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全向移動機器人麥克納姆輪的構造


每個麥克納姆輪在一個平面上都有三個運動自由度。無需輔助轉向機構的幫助，由三個或三個以上麥克納姆輪組成的移動機器人系統只能通過協調方向和旋轉速度來實現平面內的全向運動。由于具有簡單的結構和良好的運動靈活性，帶有麥克納姆輪的全向移動機器人已廣泛應用于各個領域。根據不同領域的應用需求，可以設計各種麥克納姆輪配置來開發各種全向移動機器人。一些服務機器人通常采用三或四個麥克納姆輪配置。

在工業領域，帶有四個麥克納姆輪的AGV（自動引導車），一種全向移動機器人，也被廣泛使用。為了運輸大型設備或組件，可以協同使用帶有多個麥克納姆輪[9,10,11]或多個麥克納姆輪式機器人平臺的機器人平臺，為了設計全向移動機器人，必須為機器人選擇合理的麥克納姆輪的配置。但是，并非麥克納姆輪的所有組合都可以實現全向運動，麥克納姆輪的布置也影響機器人的移動性，

因此，設計麥克納姆輪的合理配置是全向移動機器人設計中最基本，最重要的技術問題。首先，這些配置必須滿足實現全向運動的條件。其次，必須評估這些配置的運動性能，可控性和結構合理性，以便選擇最佳的麥克納姆輪配置。

一些研究人員已經關注麥克納姆輪構造的研究。麥克納納姆輪式移動機器人的運動學和動力學特性是從理論上判斷機器人實現全方位運動的基本前提。介于輪式移動機器人運動學建模的方法，研究了具有四個麥克納姆輪的全向輪式移動機器人，并推導了滾輪角推算機器人位置輪滑移的運動學模型。通過矢量方法推導了麥克納姆輪全向移動系統的一般運動學模型，并分別給出了三輪和四輪機器人的運動學和動力學方程。使用矩陣變換方法研究約束條件下機器人的運動特性，給出了輪式移動機器人建模的統一描述，并推導了三輪機器人的運動學方程。 這項研究表明：1）提出了建立全向移動機器人運動學方程的方法。 （2）獲得了通過逆運動學的雅可比矩陣的秩來判斷全向遷移率的方法； （3）總結并分析和比較了三個或四個麥克納姆輪的可能配置。但是，當使用逆運動學雅可比矩陣分析多麥克納姆輪式移動機器人系統時，計算過程很復雜。

明確提出一種獲取具有四個以上麥克納姆輪的全向移動機器人的輪子配置的方法。這項研究探索了一種簡單有效的方法來判斷車輪配置是否具有全向移動性。在此基礎上，對常見的車輪配置進行了判斷和分析，探討了車輪配置的規律，總結并完善了全方位移動機器人車輪配置的拓撲設計方法。

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