麦克纳姆轮的运动原理
麦克纳姆轮的运动原理
前言
基于刚研究麦克纳姆轮，写一篇文章总结一下自己的理解
麦克纳姆轮的结构
from 百度百科
由图可看出，麦克纳姆轮分为主轮和若干与主轮呈一定角度的副轮。副轮为自由转动的。
实现全向移动的原理
为方便理解，将结合全向轮进行分析。
from 百度百科
显而易见，全向轮分为主轮和副轮，主轮转动方向（副轴平行方向）即动力方向，副轮自由转动，不产生动力。 同理，麦克纳姆轮的动力方向也是副轴平行方向，不同的是麦克纳姆轮的副轴平行方向与主轴呈一定角度。同样，副轮自由转动，不产生动力。 所以只需麦克纳姆轮的安装使得轮子的速度能够分解成两个方向的速度即可实现全向移动。
速度分解计算
由所需小车合速度计算出各个轮子速度分为三步。 第一步：小车的速度 → 各个轮子的速度 第二步：轮子的速度 → 副轴的轴向分速度 第三步：由 副轴的轴向分速度 得出 轮子的转速
第一步：小车的速度 → 各个轮子的速度 小车的速度分为两种，一种为移动线速度，一种为旋转角速度。
小车的速度图解
Vt：移动线速度 w：旋转角速度
那么各个轮子的速度也是由两个分量合成。
小车的速度 → 各个轮子的速度
Vt：移动线速度分量 Vr：旋转角速度分量（跟轮子和底盘几何中心的相对位置有关） V：轮子合速度 Vr = w × r V = Vt + Vr
第二步：轮子的速度 → 副轴的轴向分速度
轮子的速度 → 副轴的轴向分速度
V：轮子合速度 V||：平行于副轴的速度（产生动力的方向） V⊥：垂直于副轴的速度（不产生动力的方向）
第三步：副轴的轴向分速度 → 轮子的转速
这一步要根据副轮与主轮的相对角度计算，一般是45°，故只需乘以根号2即可得出主轮的切向速度。 再根据轮子大小计算得出轮子转速。 这一步因人而异，理解原理即可。
