麥克(ke)納(na)(na)姆(mu)輪，又稱全向(xiang)輪，是一(yi)(yi)(yi)種(zhong)能夠實(shi)現(xian)多方(fang)(fang)(fang)向(xiang)靈活移(yi)動的輪子。其實(shi)現(xian)原理(li)基于的結構(gou)設計和(he)力(li)(li)學特(te)性：麥克(ke)納(na)(na)姆(mu)輪的外部布(bu)(bu)滿了(le)小滾(gun)子或輥子，這些滾(gun)子的軸線與中心(xin)輪轂的軸線呈(cheng)45度(du)(du)角(jiao)分布(bu)(bu)；同一(yi)(yi)(yi)組(zu)中的兩(liang)個(ge)(ge)相鄰滾(gun)輪旋轉(zhuan)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)相反——例如A、B兩(liang)輪中，一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)向(xiang)斜則另(ling)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)向(xiang)右傾斜布(bu)(bu)置安(an)裝(zhuang)。當受到推(tui)力(li)(li)時，這種(zhong)特(te)殊的角(jiao)度(du)(du)使得力(li)(li)被分解為向(xiang)前和(he)橫向(xiang)的兩(liang)個(ge)(ge)分量，進而(er)產生(sheng)不同方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的移(yi)動效果(guo)。

四個這樣(yang)的(de)車輪組(zu)合起來使用時(shi)，能更加(jia)靈(ling)活地協調(diao)各方向上(shang)的(de)分量來實現運動功能。并且可以(yi)通過調(diao)整轉速和方向來合成任意方向上(shang)所需的(de)合力矢量，使搭(da)載該(gai)類(lei)型車輛的(de)平臺能在終合成的(de)合力矢量的(de)指向上(shang)自(zi)由移動而不必改變機體本身的(de)方向朝向。

麥克納姆(mu)(mu)輪(lun)可(ke)實現(xian)全向移(yi)動，其結構特殊，麥克納姆(mu)(mu)輪(lun)廠家，由(you)輪(lun)轂(gu)與呈(cheng) 45 度角(jiao)排列于輪(lun)轂(gu)的輥(gun)子組成。

以四麥(mai)克納(na)姆輪(lun)(lun)的移動(dong)平(ping)(ping)(ping)臺(tai)為例，滁(chu)州麥(mai)克納(na)姆輪(lun)(lun)，當(dang) A、C 輪(lun)(lun)同向(xiang)(xiang)同速前轉(zhuan)(zhuan)，B、D 輪(lun)(lun)靜止(zhi)，平(ping)(ping)(ping)臺(tai)向(xiang)(xiang)前直線移動(dong)，因 A、C 輪(lun)(lun)向(xiang)(xiang)前摩擦力合(he)力推動(dong)。若(ruo) A、C 輪(lun)(lun)反(fan)向(xiang)(xiang)同速轉(zhuan)(zhuan)，B、D 輪(lun)(lun)靜，平(ping)(ping)(ping)臺(tai)原地旋轉(zhuan)(zhuan)，A、C 輪(lun)(lun)摩擦力形成繞中心力矩。A 輪(lun)(lun)前轉(zhuan)(zhuan)，麥(mai)克納(na)姆輪(lun)(lun)定制，C 輪(lun)(lun)后(hou)轉(zhuan)(zhuan)，B、D 輪(lun)(lun)靜時，平(ping)(ping)(ping)臺(tai)向(xiang)(xiang)左平(ping)(ping)(ping)移，由 A 輪(lun)(lun)向(xiang)(xiang)前與 C 輪(lun)(lun)向(xiang)(xiang)后(hou)摩擦力水平(ping)(ping)(ping)分力合(he)成向(xiang)(xiang)左合(he)力。

通過控制四輪不同轉動(dong)方向(xiang)與(yu)速度，能合成(cheng)多種方向(xiang)與(yu)大小(xiao)的(de)合力(li)，讓(rang)平(ping)臺完成(cheng)前行(xing)、后退、橫移、斜向(xiang)、原(yuan)地旋轉等全向(xiang)運動(dong)。

此原(yuan)理使移(yi)動設(she)備在(zai)有限空間(jian)機動性大增。如自動化(hua)車(che)間(jian)搬運機器(qi)(qi)人可在(zai)窄道(dao)貨(huo)架間(jian)穿梭作業；物(wu)流倉庫能快速(su)換位存取貨(huo)物(wu)；航天用于航天器(qi)(qi)姿態與特殊地(di)形移(yi)動；讓(rang)特種車(che)在(zai)戰(zhan)場靈活機動。

麥(mai)克納姆輪作為(wei)一(yi)種具有運動方式的(de)輪子，其設(she)計蘊含諸(zhu)多關鍵要點。

首先是(shi)滾(gun)輪(lun)布局。麥克納姆輪(lun)的(de)輪(lun)轂(gu)周圍分(fen)布著數(shu)量不等(deng)的(de)小(xiao)滾(gun)輪(lun)，這些(xie)滾(gun)輪(lun)的(de)傾斜(xie)角度(du)十(shi)分(fen)考究(jiu)。通(tong)常呈(cheng)45度(du)或相近角度(du)排(pai)列，這種布局是(shi)實現(xian)移(yi)(yi)動(dong)的(de)基礎(chu)。當輪(lun)子轉動(dong)時(shi)，滾(gun)輪(lun)與地(di)面接觸產生的(de)摩擦(ca)力分(fen)解為不同方向的(de)分(fen)力，合力作(zuo)用下就能讓(rang)裝備它的(de)載(zai)體實現(xian)前后、左(zuo)右(you)及(ji)斜(xie)向移(yi)(yi)動(dong)。設計(ji)過(guo)程中，要依據輪(lun)子的(de)直(zhi)徑、承(cheng)載(zai)要求等(deng)因素微(wei)調(diao)滾(gun)輪(lun)角度(du)，確保各方向移(yi)(yi)動(dong)的(de)協調(diao)性。

滾(gun)輪自身的(de)設(she)計也(ye)不(bu)容忽視。滾(gun)輪的(de)材(cai)質(zhi)既要保證一定(ding)的(de)耐磨性(xing)，以應對長時間(jian)與地面摩擦，又要有適當的(de)彈性(xing)，可(ke)緩沖在(zai)運(yun)行(xing)(xing)過(guo)(guo)程中遇到的(de)小顛(dian)簸(bo)，減少對整(zheng)體結構的(de)沖擊(ji)。常見的(de)材(cai)質(zhi)有聚氨酯等(deng)，麥克納姆(mu)輪供(gong)應商，其(qi)在(zai)硬度與彈性(xing)間(jian)能達到較好平(ping)衡。而且，滾(gun)輪的(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)、寬度需要適配輪子整(zheng)體尺寸，直(zhi)(zhi)徑(jing)過(guo)(guo)小，可(ke)能導致通過(guo)(guo)障礙能力(li)差；過(guo)(guo)寬則會增加不(bu)必要的(de)摩擦阻力(li)，影響設(she)備運(yun)行(xing)(xing)的(de)流(liu)暢性(xing)。

輪(lun)(lun)轂結構同樣關鍵。它要具(ju)備足(zu)夠的強度來(lai)支(zhi)撐整個輪(lun)(lun)子(zi)以及(ji)所承(cheng)載(zai)的重量(liang)，多采用高(gao)強度鋁合金(jin)或鋼材(cai)制造。在(zai)設(she)計形(xing)狀時，需考慮與滾(gun)輪(lun)(lun)的配合，確保(bao)滾(gun)輪(lun)(lun)安裝穩固，同時盡量(liang)減(jian)輕自身重量(liang)，利于設(she)備的靈活(huo)操控(kong)。另外，輪(lun)(lun)轂內部的軸承(cheng)選擇也有講究(jiu)，要能(neng)滿足(zu)高(gao)速(su)旋轉(zhuan)、頻繁換向的工況(kuang)，保(bao)障轉(zhuan)動順滑，減(jian)少能(neng)量(liang)損耗，延長(chang)輪(lun)(lun)子(zi)使用壽命。

麥克(ke)納(na)姆(mu)(mu)輪(lun)(lun)的設(she)計(ji)(ji)是(shi)一(yi)個(ge)系統工程，從滾輪(lun)(lun)布局、材質到輪(lun)(lun)轂構造(zao)等(deng)各環(huan)節緊密(mi)相連，只(zhi)有精(jing)細打(da)磨每個(ge)要(yao)點，才(cai)能設(she)計(ji)(ji)出性能優(you)良(liang)、運行(xing)穩定的麥克(ke)納(na)姆(mu)(mu)輪(lun)(lun)，使(shi)其在(zai)眾多領域得以廣泛應用，發揮優(you)勢(shi)。