本文先描述了全向輪的構型及基本特點,接著對單個全向輪進行了受力分析,指出了電機轉矩與全向輪所受分力的關係,並在此基礎上分析了全向輪縱向分速度與電機輸出轉速之間的關係,給出速度分解方程;最後,總結分析了全向輪的在實際使用過程中的特點及問題。
比起麥輪平台,全向輪平台不怎麼常見,且看起來似乎沒有那麼“協調”,全向輪平台之所以“長成”這樣,主要是依據全向輪本身的運動特性而設計的。
麥輪平台和全向輪平台均能實現前行、橫移、斜行、旋轉及其組合等多種運動方式。麥輪平台的全向移動效果是通過四個麥克納姆輪協同轉動而達到的,而全向輪移動平台與之類似,也是通過三或四個全向輪協同轉動而實現全向移動的。兩者最基本的原理是接近的,但又有些許的不同,我們先從兩種輪子的構型來分析。
總結上述分析,全向輪運動過程中存在較大滾動摩擦,輥子的磨損比普通輪胎嚴重,因此適用於比較平滑的路麵,若遭遇粗糙複雜的地形時耐久性要大打折扣。
全向輪旋轉角速度與全向輪的縱向分速度是呈正比關係的,而橫向分速度是與外部作用力相關。
此外,由於輥子之間的非連續性,盡管采用兩層的全向輪,在運動過程仍存在連續微小震動,這需要設計懸掛機構等輔助機構來消除,也可改變輥子材料屬性使得輥子變軟來減小震動幅度。單個全向輪的零部件較多,因此生產製造成本也較高。
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