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  • 麦克纳姆轮的运动方式有哪些?

    提问:小白 | 时间:2022-12-21 16:43:46

    标签:麦克纳姆轮,运动方式

回答者:智能小助手 | 时间:2022-12-22 14:55:30


自主移动机器人包括轮式机器人和非轮式机器人,他们可以通过自己的传感器感知周围环境,并独立导航。其应用范围包括工业制造、航空航天、国防安全、智能家居等方面。

(麦克纳姆轮)

轮式移动机器人分为差动机器人和全向移动机器人。由于无限制的运动模型,全向移动机器人可以在狭窄、复杂、多变的环境中自由运行,比传统的差分轮模型和阿克曼模型消耗的能量更少。为了实现全向移动,通用机器人将使用它「全向轮」(OmniWheel)或「麦克纳姆轮」(MecanumWheel)。作为一种经典的万向轮结构,麦克纳姆轮在万向运动机器人平台上占有重要地位。

Mecanum车轮由两部分组成,一部分是固定在轮盘中心的轮毂,另一部分由安装在轮毂上的旋转滚筒组成。滚筒中心轴与轮毂中心轴成一定角度。Mecanum当轮驱动电机在平面上运动时,Mecanum车轮与地面的接触位置是辊子的外部形状,形成外形包络曲面。

Mecanum如果车轮在运动过程中能保持稳定而不打滑或振动,至少应保证以下原则:

(1)在Mecanum在轮运动过程中,确保至少有一个辊子能够与地面保持接触。

(2)Mecanum轮毂的中心轴线在运动过程中始终与地面保持恒定距离。

(3)由辊子表面形状组成的外轮廓线应为近似圆周曲线。

机器人运动学模型通常有两种正向和反向分析方法。对于四轮麦克纳姆轮底盘,正运动学模型被分析为已知机器人底盘的速度和角速度,并推测四个轮子的线速度。在底层控制系统中,通过正运动学分析将速度和加速度输入分析到四个麦轮上PID运动控制。底盘逆运动学模型分析是指已知的每个轮子的线速度,推测底盘的速度和角速度。基于编码器的里程表是通过逆运动学模型分析四个轮子的编码器获得的。

普通机器人的全向运动与车轮的旋转关系

机器人可以在平面内的任何方向上移动和旋转,根据麦克纳姆轮全向移动机器人的运动公式驱动每个麦轮。