移动机器人是自动化控制技术和人工智能技术发展应用的典型体现，代biao着机器人技术发展的新水平。其按照移动方式可以分为轮式(Wheeled)、腿式(Legged)、履带式(Tracked)、蜿蜒式(Serpentine)等几种类型。其中轮式是出现较早且应用较普遍的移动方式，其机械结构方式相对简单，可以在一个平面环境里提供平滑、高速、精确的运动效果。轮式移动机器人作为生产活动中应用较为普遍的机器人。轮式移动机器人分为差动式机器人和全向移动机器人，全向移动机器人得益于无约束的运动学模型，能够在狭窄且复杂多变的环境中自由运行，比传统的差分轮模型及阿克曼模型消耗更少的能量。为了实现全向移动，一般机器人会使用全向轮(OmniWheel)或麦克纳姆轮(MecanumWheel)。麦克纳姆轮作为一种经典的万向轮的结构，在万向运动机器人平台上有着重要的地位。麦克纳姆轮为什么不应用于汽车？上海舵轮麦克纳姆轮小车

当主轮在电机转矩的驱动下，主轮转动产生的力矩经摩擦力分解后，辊子分解力一部分垂直于辊子，一部分沿辊子轴线，这两部分摩擦力垂直方向的另辊子空转，浪费力，而沿着辊子轴线的力则可以起到驱动小车运动，因此在X-正方形中，如图6所示，红色箭头表示有效摩擦力，因此在水平方向的摩擦力会被抵消，而向前的摩擦力则驱动整个底盘向前运动。通过改变主轮旋转方向，可以更改摩擦力的方向。但是，除了可以实现左右前后移动外，当进行旋转运动时，发现无论摩擦力朝向怎么排布，摩擦力始终都会经过会经过同一个点，所以无法保证底盘可以绕中心旋转一定的角度，这很大程度限制了麦轮的活动特性，因此很少使用这种排布方式。上海舵轮麦克纳姆轮小车为了实现全向移动，一般机器人会使用全向轮(OmniWheel)或麦克纳姆轮(MecanumWheel)。

麦克纳姆轮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法向力上面。依靠各自机轮的方向和速度，这些力的较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较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。麦克纳姆轮是一种可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式，全方面式移动的轮子，它是瑞典麦克纳姆公司的zhuan利。

从运动空间分类，轮式移动机器人可分为非全向移动类型和全向移动类型。在之前的系列文章中已经介绍了两轮差速机器人、car-like robot、四轮驱动（SSMR）机器人及履带式机器人，这都属于非全向（差速驱动）移动机器人的范畴，而本文将介绍全向移动机器人中的一款——基于麦克纳姆轮的全向移动机器人 。麦轮在生活中并不常见，多被应用于科研教学、机器人竞赛等场景，其运动模式非常炫酷，包括前行、横移、斜行、旋转及其组合等多种运动方式。由此诸多DIYer常制作麦轮平台，并遥控操纵麦轮平台运动。基于麦克纳姆轮技术的全方面运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。

尽管麦轮平台的实际构型随着应用场景需求不同而有相应的变化，但运动模型原理及分析方法都是一致的。麦轮平台是全向移动机器人的原因是其有三个自由度，意味着可以在平面内做出任意方向平移同时自旋的动作， 通过联合控制四个麦轮的转动，便可驱动麦轮平台按照不同的模式运动，为进一步精确控制麦轮平台运动，还需要做定量分析，这就需要建立运动学模型。 麦轮是由辊子和轮毂共同组成的，轮毂轴心与电机输出轴固连，电机输出动力让轮毂转动起来，轮毂带动辊子绕轮毂轴线而转动（主动），辊子与地面接触而产生摩擦力而迫使辊子绕辊子轴线转动（被动），所以辊子不仅绕辊子轴线转动，还绕着轮毂轴线而转动，是这两种转动合成了较终的（实际）运动。 麦克纳姆轮的优势有哪些？重载麦轮

麦克纳姆轮优点：全方向移动、外形酷。上海舵轮麦克纳姆轮小车

麦轮运动过程中存在滚动摩擦，因此辊子的磨损比普通轮胎严重，因此适用于比较平滑的路面，若遭遇粗糙复杂的地形时耐久性要大打折扣。由于辊子之间的非连续性，所以麦轮运动过程汇总存在连续微小震动，因此需要设计悬挂机构等辅助机构来消除。轮毂结构较为复杂，单个麦轮的零部件较多，因此生产制造成本也较高。总体而言，麦轮平台主要适用于运动空间非常受限的场景，比如狭小仓库等，也常被应用于机器人比赛，以达到高机动性的要求。上海舵轮麦克纳姆轮小车

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