1、基本原理基于力的分(fen)解與合成(cheng)

麥克納姆輪的輪緣(yuan)分布著許多(duo)小輥子(zi)(zi)，這(zhe)些輥子(zi)(zi)的軸(zhou)線與輪轂軸(zhou)線呈一定角度（通常是 45°）。當輪子(zi)(zi)轉動(dong)時，輥子(zi)(zi)與地面接(jie)觸并(bing)產生(sheng)摩(mo)擦力。

根據力(li)(li)的分解原理，這個摩擦力(li)(li)可以分解為縱(zong)向（沿輪子的滾動方(fang)向）和橫(heng)向（垂直于輪子的滾動方(fang)向）兩個分力(li)(li)。由于輥子的特(te)殊角度(du)，縱(zong)向和橫(heng)向分力(li)(li)大小相等。

2、實(shi)現(xian)多方向移動的方式

前(qian)(qian)進和后退(tui)：當四個麥(mai)克(ke)納(na)姆輪同向(xiang)(xiang)同速(su)旋轉時，每(mei)個輪子的縱向(xiang)(xiang)分力疊加(jia)，橫向(xiang)(xiang)分力相(xiang)互(hu)抵消，設備就像使用普通輪子一樣向(xiang)(xiang)前(qian)(qian)或向(xiang)(xiang)后直線移(yi)(yi)動(dong)。例如，在機器人(ren)向(xiang)(xiang)前(qian)(qian)移(yi)(yi)動(dong)時，所(suo)有輪子的小輥子產生的摩(mo)擦力的縱向(xiang)(xiang)分力推動(dong)機器人(ren)向(xiang)(xiang)前(qian)(qian)運動(dong)。

左右(you)(you)(you)平移(yi)：要實現左右(you)(you)(you)平移(yi)，使對角線上的(de)兩個(ge)輪(lun)(lun)(lun)子(zi)同向(xiang)同速(su)旋轉(zhuan)，另外一(yi)對對角線上的(de)輪(lun)(lun)(lun)子(zi)反向(xiang)同速(su)旋轉(zhuan)。例如，麥克納姆輪(lun)(lun)(lun)廠(chang)家，讓左前和右(you)(you)(you)后(hou)輪(lun)(lun)(lun)子(zi)正轉(zhuan)，麥克納姆輪(lun)(lun)(lun)供(gong)應商，左后(hou)和右(you)(you)(you)前輪(lun)(lun)(lun)子(zi)反轉(zhuan)。此時，左側兩個(ge)輪(lun)(lun)(lun)子(zi)產(chan)生向(xiang)右(you)(you)(you)的(de)橫向(xiang)分(fen)力，右(you)(you)(you)側兩個(ge)輪(lun)(lun)(lun)子(zi)產(chan)生向(xiang)左的(de)橫向(xiang)分(fen)力，縱向(xiang)分(fen)力相(xiang)互抵消，設備就可以向(xiang)左或向(xiang)右(you)(you)(you)平移(yi)。

斜(xie)(xie)向(xiang)移動(dong)：通過調整各個(ge)輪(lun)子(zi)(zi)的轉(zhuan)速和(he)(he)方(fang)向(xiang)，可以使設備向(xiang)任(ren)意斜(xie)(xie)向(xiang)移動(dong)。例如，若(ruo)想讓設備向(xiang)右前(qian)方(fang)斜(xie)(xie)向(xiang)移動(dong)，使右前(qian)和(he)(he)左(zuo)(zuo)(zuo)后(hou)輪(lun)子(zi)(zi)的轉(zhuan)速大(da)于(yu)左(zuo)(zuo)(zuo)前(qian)和(he)(he)右后(hou)輪(lun)子(zi)(zi)的轉(zhuan)速，且(qie)右前(qian)和(he)(he)左(zuo)(zuo)(zuo)后(hou)輪(lun)子(zi)(zi)正轉(zhuan)，左(zuo)(zuo)(zuo)前(qian)和(he)(he)右后(hou)輪(lun)子(zi)(zi)也正轉(zhuan)，這(zhe)樣就(jiu)能合成(cheng)向(xiang)右前(qian)方(fang)的合力，實(shi)現斜(xie)(xie)向(xiang)運(yun)動(dong)。

原地旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)：使相鄰的(de)兩個輪(lun)子同(tong)(tong)向同(tong)(tong)速旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，另外相鄰的(de)兩個輪(lun)子反向同(tong)(tong)速旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。例(li)如，讓左(zuo)前(qian)和左(zuo)后輪(lun)子正轉(zhuan)(zhuan)，右(you)前(qian)和右(you)后輪(lun)子反轉(zhuan)(zhuan)。此時，左(zuo)右(you)兩側的(de)橫向分力和縱向分力分別形(xing)成(cheng)扭(niu)矩，使設(she)備在原地旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。

麥克(ke)納(na)姆(mu)輪是由瑞典(dian)的麥克(ke)納(na)姆(mu)公司發明(ming)的一種(zhong)移(yi)動輪子結構(gou)，具有顯著的特點和優勢(shi)。

其特(te)(te)點主要(yao)體現在(zai)(zai)結構(gou)(gou)上：它(ta)由(you)主體輪輞和(he)一(yi)組均勻排布在(zai)(zai)周(zhou)圍(wei)、與主軸線(xian)呈(cheng)45°角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)回轉輥子組成；小輥子的(de)(de)(de)(de)(de)母線(xian)是等(deng)速螺旋(xuan)(xuan)線(xian)或(huo)橢(tuo)圓弧近似而成。這種特(te)(te)殊設(she)計使得裝(zhuang)備(bei)了(le)(le)(le)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)車輛能(neng)夠在(zai)(zai)不(bu)改變自(zi)身方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)(ti)下(xia)向(xiang)(xiang)任意(yi)方(fang)向(xiang)(xiang)前行或(huo)者(zhe)后(hou)退，且能(neng)夠連續地滾動前進。根據(ju)夾角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同可(ke)(ke)以(yi)分為互為鏡像關系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)A輪和(he)B輪，這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)賦予了(le)(le)(le)它(ta)高度的(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)活性(xing)(xing)以(yi)及的(de)(de)(de)(de)(de)移動能(neng)力。此外(wai)部(bu)分還含有減震環(huan)(裝(zhuang)置)，增強(qiang)了(le)(le)(le)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)平穩性(xing)(xing)。而該輪的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)(you)勢則(ze)在(zai)(zai)于這些特(te)(te)性(xing)(xing)在(zai)(zai)實際(ji)應用(yong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)體現和(he)應用(yong)范圍(wei)上：首(shou)先(xian)它(ta)能(neng)夠適應狹小空間(jian)內的(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)活操(cao)作需求(qiu)；其次由(you)于可(ke)(ke)以(yi)原地旋(xuan)(xuan)轉及斜(xie)向(xiang)(xiang)行駛等(deng)特(te)(te)點提(ti)(ti)高了(le)(le)(le)空間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)利用(yong)效率(lv)并增加(jia)了(le)(le)(le)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)機動性(xing)(xing)能(neng)，如(ru)在(zai)(zai)工業自(zi)動化領域中(zhong)廣泛應用(yong)于物流搬(ban)運(yun)機器人以(yi)及各類物料轉運(yun)小車等(deng)設(she)備(bei)中(zhong)，不(bu)僅提(ti)(ti)升了(le)(le)(le)工作效率(lv)還降低了(le)(le)(le)生產成本(ben)和(he)風險概率(lv)；它(ta)還具(ju)備(bei)較好的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)和(he)簡單的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)設(she)計配置等(deng)優(you)(you)勢條件為不(bu)同場景提(ti)(ti)供了(le)(le)(le)更多可(ke)(ke)能(neng)性(xing)(xing)選擇方(fang)案。

麥克納姆輪(lun)，一(yi)種(zhong)在現代工(gong)業與智能移(yi)動(dong)設備領域極具創新性的輪(lun)子(zi)構(gou)造，以其實現全向移(yi)動(dong)的特性而備受(shou)矚目。

從外觀上(shang)看，麥克納(na)姆輪與普通輪子有明(ming)顯區別。其輪轂周圍緊密(mi)排(pai)列(lie)著一圈數量(liang)眾(zhong)多的小輥子。這些(xie)輥子呈特定角度傾(qing)斜安裝在輪轂上(shang)，通常這個角度為45度或(huo)135度。

其工作原理的(de)在(zai)于這(zhe)些傾(qing)斜(xie)(xie)輥(gun)子與(yu)地(di)面(mian)(mian)之間的(de)相(xiang)互作用。當麥(mai)克納(na)姆(mu)輪轉動時，輥(gun)子一方(fang)面(mian)(mian)隨著(zhu)輪轂的(de)轉動而繞自身(shen)軸線(xian)旋轉，另(ling)一方(fang)面(mian)(mian)由于其傾(qing)斜(xie)(xie)角(jiao)度，會(hui)在(zai)地(di)面(mian)(mian)上產生一個(ge)側向的(de)摩擦力分量。通過(guo)對(dui)多個(ge)麥(mai)克納(na)姆(mu)輪的(de)協(xie)同控制，就能實現各種復雜的(de)移(yi)動方(fang)式(shi)。

例如，在一臺(tai)(tai)裝備(bei)四個(ge)麥克納姆輪的移動平(ping)(ping)臺(tai)(tai)上，如果要(yao)實現向(xiang)(xiang)前(qian)直(zhi)線運動，四個(ge)輪子(zi)(zi)(zi)會以相同的速度和方向(xiang)(xiang)轉(zhuan)動，此時(shi)輥(gun)子(zi)(zi)(zi)產生的側(ce)(ce)(ce)向(xiang)(xiang)摩(mo)(mo)擦(ca)力相互抵消(xiao)，合力推動平(ping)(ping)臺(tai)(tai)向(xiang)(xiang)前(qian)。而當需要(yao)側(ce)(ce)(ce)向(xiang)(xiang)移動時(shi)，比如向(xiang)(xiang)左(zuo)平(ping)(ping)移，右(you)側(ce)(ce)(ce)的兩個(ge)輪子(zi)(zi)(zi)正轉(zhuan)，左(zuo)側(ce)(ce)(ce)的兩個(ge)輪子(zi)(zi)(zi)反轉(zhuan)，麥克納姆輪價格，且(qie)轉(zhuan)速相同，這樣右(you)側(ce)(ce)(ce)輪子(zi)(zi)(zi)輥(gun)子(zi)(zi)(zi)產生的向(xiang)(xiang)左(zuo)摩(mo)(mo)擦(ca)力與左(zuo)側(ce)(ce)(ce)輪子(zi)(zi)(zi)輥(gun)子(zi)(zi)(zi)產生的向(xiang)(xiang)右(you)摩(mo)(mo)擦(ca)力共同作用，實現平(ping)(ping)臺(tai)(tai)向(xiang)(xiang)左(zuo)的側(ce)(ce)(ce)向(xiang)(xiang)移動。

在轉(zhuan)向(xiang)方面，龍(long)口麥(mai)克納(na)姆(mu)輪，通(tong)過(guo)調(diao)控各個輪子的(de)轉(zhuan)速與轉(zhuan)向(xiang)，能(neng)使輪子與地面摩擦力的(de)合力方向(xiang)指向(xiang)任意(yi)期望的(de)轉(zhuan)向(xiang)角度，無論是(shi)原(yuan)地打轉(zhuan)還是(shi)沿著(zhu)的(de)弧線(xian)(xian)軌跡轉(zhuan)向(xiang)都能(neng)輕松達(da)成(cheng)。這種的(de)構造原(yuan)理(li)使得(de)麥(mai)克納(na)姆(mu)輪突破了(le)傳統輪子只能(neng)前后移(yi)動的(de)局限，為移(yi)動設備(bei)在狹(xia)窄(zhai)空間內的(de)靈活(huo)操作提(ti)供了(le)可(ke)能(neng)。它在智(zhi)(zhi)能(neng)倉儲的(de)AGV小車、工(gong)廠自動化(hua)生產(chan)線(xian)(xian)的(de)物料搬運設備(bei)以及一(yi)(yi)些特殊場景的(de)移(yi)動機器人等領域得(de)到了(le)廣泛應用，極大地提(ti)高(gao)了(le)生產(chan)與物流(liu)的(de)效(xiao)率與智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)水平，成(cheng)為現(xian)代工(gong)程技術(shu)領域一(yi)(yi)項了(le)不起的(de)發明創新。