麦克纳姆轮：全方位移动的轮子

不需要转弯，它可以轻松实现左右动。麦克纳姆轮以独特的运行方式，能够在任意方向上实现平移和原地旋转，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。

上图是轮子的受力方向。可见，地面对麦克纳姆轮的力方向，沿着麦克纳姆轮与地面接触部位处小轮子的轴向方向。

麦克纳姆轮的全方位移动方式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“机轮转向力”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。在它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。麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。4个这种新型轮子进行组合，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

此外，基于麦克纳姆轮的特性，麦克纳姆轮也通常用于全方位移动平台、叉车、轮椅、仓储机器人、特技机器人以及各种玩具等。

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