Mecanum万向轮滚子外轮廓曲面变形补偿设计

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Mecanum三轮全向移动平台的设计

Mecanum三轮全向移动平台的设计王宾，马超，温秉权(军事交通学院军事物流系，天津300161)摘要：采用基于Mecanum轮的三轮全向移动平台，利用无线遥控单片机控制2个L298N 驱动3个直流电机，从而实现平台的的互成120°三个直线和绕平台中心旋转的正反共8个方向的精确运动。

制造了Mecanum三轮全向移动平台样机，为研制遥控探测机器人奠定了基础。

关键词：Mecanum轮；全向移动；探测机器人中图分类号：TH122 文献标志码：ADesign of Three Wheel Omni-direction Mobility PlatformBased on Mecanum WheelWANG Bin，MA Chao，WEN Bing-quan(Department of Military Logistics，Military Transportation University，Tianjin 300161)Abstract：Based on Mecanum wheel of three wheel omni-direction mobility platform, two L298N drive three DC motors through wireless control MCU. Along three fixed concurrent lines meeting at 120°and rotation directions, positive-negative motion of platform was precisely realized. Omni-direction mobility platform prototype was made, it laid the technical foundation for the detecting robot.Key Words: Mecanum Wheel；Omni-direction Mobility；Detecting Robot1 引言全向移动机构是世界各国研制的热点，所谓全向是指移动机构在二维平面上从当前位置向任意方向运动的能力[1]，即在平面内可实现3个及3个以上自由度的运动。

[大全]用ug画万向轮

[大全]用ug画万向轮UG建模之万向轮建模目标:通过建模模块建立万向轮的三维模型。

效果预览:建模步骤:此次建模所用软件为UG 6.0 第一步、运用拉伸做出脚轮的车轮轮廓，拉伸距离为20(左右对称)，中心在原点，其草图如下图所示。

第二步、运用圆台命令做出车轮轮廓左右两侧的凸出部分(直径120，高度3)，见下图。

第三步、对圆台边缘倒斜角(对称，距离为3)，对车轮边缘倒圆角(半径为5)，见下图。

第四步、在车轮中心打孔，孔直径20，深度50，见下图。

第五步、运用拉伸在车轮上方建立连接板，拉伸距离从100到105，连接板特征及草图见下图。

第六步、在连接板上建立圆孔(直径11，深度5，距离连接板相邻边缘的距离分别为15,20)，见下图。

此时，可以将坐标系移到连接板的边缘交汇点处，以便于后续操作。

第八步、运用实例特征建立其余三个孔(相邻孔纵向距离为80，横向距离为105)，接着对连接板边缘进行倒圆处理(倒圆半径10)，见下图。

第九步、运用圆柱及螺纹命令在连接板上建立连接螺柱，见下图。

其中，圆柱直径24，高度40;螺纹小径21，长度30，螺距3，角度60。

第十步、运用草图建立车轮两侧的护板，见下图。

第十一步、对上述草图进行拉伸(对称35)，对圆弧部分进行钻孔(直径22，深度80)处理，见下图。

第十二步、运用圆柱建立护板的连接部分，圆柱中心与连接板的螺柱中心共线，圆柱直径90，高度100，见下图。

第十三步、建立下图的基准平面。

第十四步、利用上步建立的基准面，运用修剪体命令对圆柱体进行修剪，见下图。

第十五步、运用拆分体命令见圆柱面对车轮护板部分进行拆分，并隐藏掉不需要的部分，见下图。

第十六步、在对护板部分及圆柱体进行求和的基础上，对其进行抽壳处理(厚度为4)，见下图。

第十七步、对圆柱体顶部倒斜角(距离6)，接着建立圆台特征(直径76，高度4)，见下图。

第十八步、运用圆台(直径78，高度6)命令建立最后的连接部分，并拔模(角度20)，效果见下图。

Mecanum三轮全向移动平台的设计

关键词：Ｍｅｃａｎｕｍ轮；全向移动；移动机器人中图分类号：ＴＨ１２２；ＴＰ２４２文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ４５５１（２０１３）１１ —１３５８— ０５
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｏｍｎｉ・ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｂｉｌｅｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｅＭｅｃａｎｕｍｗｈｅｅｌｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｐｒｅｃｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔｐｏｓｉｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｓｐａｃｅ，ｔｈｅｏｍｎｉ — ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｂｉｌｅｐｌａｔ — ｆｏｒｍｗｉｔｈｔｈｒｅｅＭｅｃａｎｕｍｗｈｅｅｌｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ａｆｔｅｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｏｌｌｅｒｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｒｏｌｌｅｒｃｏｎｔｏｕｒｓｕｒｆａｃｅａｎｄａｘｉａｌｓｅｃｔｉｏｎｃｕｒｖｅｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｒｏｌｌｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｏｍｎｉ — ｄｉｒｅｃ — ｔｉｏｎａｌｍｏｂｉｌｅｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄｔｈｅａｎｇｕｌａｒｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆＭｅｃａｎｕｍｗｈｅｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆ

外圈缺口认面上料装置的应用

外圈缺口认面上料装置的应用
吴齐洋;刘渭;俞军
【期刊名称】《金属加工（冷加工）》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】通过研究一种汽车等速驱动轴三球削的外圈零件磨削加工上料方式,阐述了该种三球销外圈缺口认面加工上料装置的主要功能。

【总页数】3页(P48-49)
【作者】吴齐洋;刘渭;俞军
【作者单位】万向钱潮股份公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG5
【相关文献】
1.SBS改性沥青混合料在路面上的应用及质量控制措施
2.新型沥青混合料添加剂路浮8000在沥青路面上的应用
3.抗车辙剂改性沥青混合料在公交站路面上的应用及路用性能研究
4.厂拌热再生沥青混合料在路面上面层中的应用研究
5.汽车轮毂轴承内、外圈自动送料装置的研制
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Magic_Formula轮胎模型

和侧偏角α的函数。若计算回正力矩 Mz=-t*Fy+Mzr t(αt)=Dtcos[Ctarctan{Btαt-Et(Btαt-arctan(Btαt))}]cos(α) αt = α + Sht Mz表示回正力矩，t为气胎拖矩，Mzr为残余回正力矩。
MF模型简介
输入量：侧偏角α 纵向滑移率κ 侧倾角γ 垂直载荷Fz
差。如 Magic Formula
模型
在理论模型基础上通过满足一定边界条件建立的简洁而精度很高的经验模型。便于在汽车动力学仿真中应用。如 MF2Tyre模型和郭孔辉的幂指数
模型
在理论和实验数据的基础上，通过模拟生物体的某些结构和功能针对不同工况有一定自适应能力的智能模型。高效率，高精度。如神经网络轮胎模型和基于遗传算法的轮胎模型
输出量：纵向力Fx 侧向力Fy 翻转力矩Mx 滚动阻力矩My 回正力矩Mz
对于给定的B、C、D 和E，曲线相对于原点表现为非对称形状。为了使曲线相对于原点产生一个偏移量，引入水平偏移和垂直偏移。其中D 为峰值因子；C为形状因子；BCD 代表原点处的斜率；在D和C一定的情况下，B决定了原点处的斜率，所以B叫做刚度因子；E为曲率因子。
轮胎动力学模型分类轮胎动力学模型分类轮胎动力学模型分类轮胎动力学模型分类理论模型自适应模型经验模型半经验模型在理论和实验数据的基础上通过模拟生物体的某些结构和功能针对不同工况有一定自适应能力的智能模型
轮胎模型及Magic Formula模型简介
指导老师：解小华教授学生：秦贵军
报告内容
1 轮胎模型研究背景
MF模型简介
MF公式：
Y=y+Sv y=Dsin{Carctan[Bx-E(Bx-arctanBx)]} x=X+Sh

麦克纳姆万向轮驱动原理

麦克纳姆万向轮驱动原理
麦克纳姆轮，也称为万向轮（Mecanum Wheel），是一种特殊设计的轮子，它的结构和驱动方式使得机器能够在任意方向上移动，包括横向、纵向和旋转。

这种轮子通常应用在机器人和其他自动化设备上，提供更为灵活的运动。

麦克纳姆轮的主要特点是轮子上安装的特殊滚轮，这些滚轮的轴线与轮子的自身轴线形成一定的角度。

这种布局使得麦克纳姆轮在转动时产生一个特殊的向量力，使机器可以实现复杂的运动。

麦克纳姆轮的驱动原理如下：
四个轮子的安装：
麦克纳姆轮通常安装在机器的四个角上。

每个轮子的滚轮都呈45度角倾斜。

滚轮运动：
每个麦克纳姆轮都有自己的驱动电机。

通过控制每个轮子上的电机，可以独立地控制每个滚轮的旋转方向和速度。

向量合成：
通过合理控制四个轮子的运动，可以合成一个总的运动向量。

这个向量可以包括横向、纵向和旋转的运动分量。

平滑移动：
控制四个轮子的运动使得机器可以平滑地在平面上移动，不仅可以向前、向后，还可以左右移动，甚至旋转。

这种机器运动的灵活性使得麦克纳姆轮在狭小空间内非常有效。

麦克纳姆轮的优势在于其简单而有效的设计，使得机器能够实现精准的、多方向的移动，适用于需要灵活性和机动性的应用场景，比如机器人、自动导航小车等。

1。

万向轮方案介绍

万向轮方案引言万向轮是一种特殊的轮子设计，可以使机器人在任意方向上移动和转向。

它广泛应用于机器人领域，包括移动机器人、无人车、无人机等。

在本文档中，我们将详细介绍万向轮方案的原理、使用场景和优缺点。

1. 原理万向轮的原理基于麦克纳姆轮的设计。

麦克纳姆轮由多个斜线方向排列的小轮组成，每个小轮旋转方向相反。

这种设计使得机器人可以在任意方向上移动，因为每个小轮都可以独立地旋转。

通过控制各个小轮的转速和方向，机器人可以实现前进、后退、向左转、向右转以及旋转等动作。

2. 使用场景万向轮方案在许多机器人应用中都能发挥重要作用。

下面是一些常见的使用场景：2.1 移动机器人移动机器人是使用万向轮方案最常见的应用之一。

通过安装万向轮，移动机器人可以在狭小的空间中自由移动，而不受限于前后轮的转向。

这使得移动机器人在仓库、医院、工厂等环境中的物品搬运、清洁和巡检等任务更加高效。

2.2 无人车无人车是未来智能交通的重要组成部分，而万向轮方案对无人车的实现也起到了关键作用。

无人车通过安装万向轮，可以实现更加灵活的转向和驱动方式，提高了车辆的操控性和安全性。

2.3 无人机万向轮方案也可以应用于无人机的设计中。

传统的无人机需要多个电机和桨叶来控制飞行方向。

而采用万向轮方案，无人机可以实现更加灵活的悬停、转向和飞行动作，这对于摄影、物流、航拍等领域的应用非常有价值。

3. 优缺点万向轮方案具有许多优点，也存在一些缺点。

3.1 优点•灵活性高：万向轮可以自由转向和移动，适应不同的场景和任务需求。

•操控性好：通过控制各个小轮的转速和方向，机器人可以实现精确的运动控制。

•可扩展性强：万向轮可以与其他传感器和执行器结合，实现更多的功能拓展。

3.2 缺点•复杂性高：万向轮的设计和控制相对复杂，需要更多的工程设计和软件开发。

•直线运动效率低：与传统轮子相比，万向轮的直线行驶效率较低。

•成本较高：万向轮的制造成本较高，对于一些成本敏感的应用可能有一定限制。

麦克纳姆安装和计算

麦克纳姆轮浅谈什么是麦克纳姆轮在竞赛机器人和特殊工种机器人中，全向移动经常是一个必需的功能。

「全向移动」意味着可以在平面内做出任意方向平移同时自转的动作。

为了实现全向移动，一般机器人会使用「全向轮」（Omni Wheel ）或「麦克纳姆轮」（Mecanum Wheel ）这两种特殊轮子。

麦克纳姆轮全向轮与麦克纳姆轮的共同点在于他们都由两大部分组成：轮毂和辊子（roller）。

轮毂是整个轮子的主体支架，辊子则是安装在轮毂上的鼓状物。

全向轮的轮毂轴与辊子转轴相互垂直，而麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴呈45°角。

理论上，这个夹角可以是任意值，根据不同的夹角可以制作出不同的轮子，但最常用的还是这两种。

全向轮与麦克纳姆轮（以下简称「麦轮」）在结构、力学特性、运动学特性上都有差异，其本质原因是轮毂轴与辊子转轴的角度不同。

经过分析，二者的运动学和力学特性区别可以通过以下表格来体现。

计算过程如下，供参考，学霸可点开大图验算：近年来，麦轮的应用逐渐增多，特别是在Robocon 、FRC 等机器人赛事上。

这是因为麦克纳姆轮可以像传统轮子一样，安装在相互平行的轴上。

而若想使用全向轮完成类似的功能，几个轮毂轴之间的角度就必须是60°，90°或120°等角度，这样的角度生产和制造起来比较麻烦。

所以许多工业全向移动平台都是使用麦克纳姆轮而不是全向轮，比如这：全向移动平台麦克纳姆轮叉车美科斯叉车个国产的叉车另外一个原因，可能是麦轮的造型比全向轮要酷炫得多，看起来有一种觉⋯⋯不明觉厉的感的确，第一次看到麦轮运转起来，不少人都会惊叹。

以下视频直观地说明了麦轮底盘在平移和旋转时的轮子旋转方向。

麦轮的安装方法麦轮一般是四个一组使用，两个左旋轮，两个右旋轮。

左旋轮和右旋轮呈手性对称，区别如下图。

安装方式有多种，主要分为：X-正方形（X-square ）、X-长方形（X-rectangle ）、O-正方形（O-square ）、O-长方形（O-rectangle ）。

麦克纳姆轮的设计

麦克纳姆轮的设计摘要：麦克纳姆轮（Mecanum wheel）,瑞典麦克那姆公司发明的一种全方位移动轮式结构，由基于主体轮辋和一组均匀排布在轮毂周围的回转辊子组成，且辊子轴线与轮毂轴线呈一定角度(一般为45°)，小辊子的母线是等速螺旋线或椭圆弧近似而成，当轮子绕着轮毂轴线转动时，周边各小辊子的外包络线为圆柱面，因此该轮可以连续地向前滚动。

麦克纳姆轮根据夹角45°，可以分为互为镜像关系的A轮和B轮。

由速度的正向分解，A轮可以分解为轴向向左和向前的力。

关键词：力的分解与合成速度的分解与合成运动控制移动机器人0引言在运输行业，自动导引车(AGV)由于具有自动导向、路径识别、安全避障等功能，在自动化运输、生产管理等多方面发挥了重要作用，其研究受到了广泛的关注。

当前移动方式包括轮式、足式、履带、蛇形四大类方式,其中轮式移动最为广泛，而为了适应空间狭小，提高运动灵活度，全方位移动自动导引车诞生了，全向轮作为全方位移动实现的关键部件，目前已经发展了正交轮、单排轮、双排轮、Castor轮、各向异性摩擦轮、Mecanum轮等，麦克纳姆轮运动灵活，微调能力高，运行占用空间小，但是成本相对较高，结构形式相对复杂，对控制、制造、地面等的要求较高，适用于空间狭小，定位精度要求较高、工件姿态快速调整的场合，所以当前麦克纳姆轮一般应用于大型物件的精密对接装配、转运、高精尖机器设备的检修方面等领域，例如航天航空的检修、企业工厂的物流搬运等环节。

本文将对麦克纳姆轮的运动进行分析。

总体设计：主要部分由轮毂和围绕轮毂的辊子组成，辊子轴线和轮毂轴线夹角成45°。

在轮毂的轮缘上斜向分布着许多小轮子，即辊子，故轮子可以横向滑移。

辊子是一种没有动力的小滚子，小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。

由四个这种轮加以组合，可以使机构实现全方位移动功能。

Mecanum轮结构设计及有限元分析

42 為杠科技2019年•第1期Mecanum轮结构设计及有限元分析◊安徽理工大学机械工程学院袁翔张军王古超陆俊峰Mecanum机器人是一种典型的全方位机器人，它能够有效解决拥挤空间内车体移动难题。

本文首先分析Mecanum 轮内外部的结构特点，然后通过ANSYS 对其筒化后的模型进行有限元分析，最后分析其结果，并得出该轮符合受力要求的结论。

随着技术的不断发展，人们对机械结构要求也越来越高m。

针对狭窄环境中车体难以移动的问题，人们很早就开始思考，并设计出雜、正交轮、连续切换轮等多种特殊轮子，但鲜有成效。

直到 1973年Mecanum轮的出现，很有效的解决了这一问题，并被广泛采纳。

Mecanum轮的优势在于结构特点’其轮穀周围排布多个从动辊子，轮毂与辊子有一定夹角，促使其可以独立的前后、左右运动。

Mecanum轮轴向视图包络线为连续圆周，保证了其行走的连贯性。

本文首先分析Mecanum轮内夕卜部的结构特点，然后通过ANSYS对其简化后的模型进行有限元分析，最后分析其结果，并得出结论。

1M e c a n u m轮结构特点麦■构与普通轮相比较为复杂，其结构主要分为外部结构和内部结构两部分。

1.1Mecanum轮外部的特点成圆” ；&M e c a n u m轮外部结构设计的基本原则[2]。

“包络成圆”即在轮轴方向投影上辊子外表面在同一圆上131。

这也决定了其结构是由轮毂和呈一定角度的棍子组成。

1.2Mecanum轮内部的特点Mecanum轮主要由轮毂、棍子轴、棍子外套及其親芯、圆锥滚子轴承、套筒等组成。

通常为整体铸造件，也可由两部分拼合而成；辊子外套由橡胶材料制成，并内嵌铁架（即棍芯），辊芯与辊子轴通过两个圆锥滚子轴承连接，在运动过程中，辊子轴为固定件。

两个圆锥滚子轴承两侧装有套筒，起到紧固作用，同时親子轴通过的安装孔并用螺帽紧固，从而固定到如图1所示。

基于直纹曲面重构的铝合金薄壁件加工变形误差补偿方法

基于直纹曲面重构的铝合金薄壁件加工变形误差补偿方法樊建勋;徐仁乾;胡自化;秦长江;徐韬智【摘要】由于薄壁件低刚度特性导致常规单一几何规划编程的数控精加工质量难以保证,根据多步迭代补偿法,提出采用构造直纹曲面补偿面对刀具轨迹进行修正,进而建立基于加工变形误差补偿的刀轨优化算法.最后,利用加工试验进行验证分析,试验结果表明所建立的加工变形补偿方法正确可靠.%Due to the low-rigidity of the thin-walled parts, it was difficult to guarantee the quality of NC finish ma-chining by conventional single geometric programming. According to the multi-step iterative compensation method, the tool path optimization algorithm based on cutting deflection error compensation was proposed by reconstructing compensa-tory surfaces of ruled surface to correct the original tool paths. Finally, the cutting experiment was carried out based on the algorithm. The result shows that the method of the machining deformation error compensation is correct and reliable.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】6页(P99-104)【关键词】薄壁件;直纹面;加工变形;误差补偿【作者】樊建勋;徐仁乾;胡自化;秦长江;徐韬智【作者单位】海军驻阎良地区航空军事代表室,西安 710089;航空工业西安飞机工业(集团)有限责任公司,西安 710089;湘潭大学机械工程学院,湘潭 411105;湘潭大学机械工程学院,湘潭 411105;湘潭大学机械工程学院,湘潭 411105【正文语种】中文薄壁件作为数控切削加工的典型零件在航空、军工等尖端科学领域中应用广泛，如飞机结构件中的整体薄板以及发动机的涡轮叶片等。

mecanum轮几何结构与辊子母线近似方法

mecanum轮几何结构与辊子母线近似方法
《Mecanum轮几何结构及辊子母线近似方法》
Mecanum轮是一种特殊的轮，它的槽状轮毂具有45°和135°两组辊子，使得该轮能够在同一平面内沿任意方向运动。

因此，Mecanum 轮能够实现横向和纵向的移动，从而被广泛应用于机器人底盘的设计中。

在实际应用中，Mecanum轮结构与传统的六轮底盘并不能完全匹配，因为它具有一个独特的全向移动能力。

为了解决这一问题，提出了一种辊子母线近似方法。

该近似方法假设各辊子沿着圆心运动，因此可以把Mecanum轮几何结构简化为一个六轮底盘。

首先，需要确定每个辊子的半径、转子半径、内外半径和轮毂台高。

然后，根据每个辊子的半径计算出每个轮子的中心距。

最后，计算出每个辊子的母线，即中心线（用箭头表示）。

该近似方法是一种简单有效的方法，可以让用户在使用Mecanum 轮几何结构时减少一定的计算量和学习时间。

同时，它也可以减少结构组装时间，提高结构的稳定性，更好地实现Mecanum轮的全向移动能力。

总之，辊子母线近似方法是一种高效的计算方法，可以有效地简化Mecanum轮的几何结构，从而达到更高的运动效果。

1.麦克纳姆轮介绍

中文名麦克纳姆轮外文名Mecanum wheel专利公司麦克纳姆公司的专利国家瑞典目录.1简介.2产品参数麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利。

简介编辑这种全方位移动方式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，这些力的最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最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。

在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。

小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。

麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。

有4个这种新型轮子进行组合，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

基于麦克纳姆轮技术的全方位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。

在此基础上研制的全方位叉车及全方位运输平台非常适合转运空间有限、作业通道狭窄的舰船环境,在提高舰船保障效率、增加舰船空间利用率以及降低人力成本方面具有明显的效果。

麦克纳姆轮产品参数编辑麦克纳姆轮4寸100毫米(Mecanum wheel)右-14120这是我们新的麦克纳姆轮(mecanum wheels)，滚轮可以像传统的车轮向前或向麦克纳姆轮4寸100毫米(Mecanum wheel)后移动，它们允许横盘走势，纺轮，前轴和后轴在相反的方向上.当然，它们都支持在45°的旋转.这些mecanum车轮的中心装滚子轴和轮毂连接.此麦克纳姆轮(mecanum wheels)中央安装辊由一分为二的辊和辊总是与工作表面相接触，从而允许在不平的表面的更好的性能，在具有分割成两个向量，一个向前/向后和一个左/右.当在相反的方向旋转的一侧的车轮上时，向前和向后.而向侧向量加起来.否则与其他两个车轮的结果在四个反向附加的侧身载体.[1]麦克纳姆轮4寸100mm （mecanum wheel) 左-14119这是我们新的麦克纳姆轮(Mecanum wheel)集中安装，滚轮可以像传统的车轮向麦克纳姆轮4寸100mm （mecanum wheel)前或向后移动，它们允许横盘走势，纺轮，前轴和后轴在相反的方向上.它们都支持在45°的旋转.这些万向车轮(mecanum wheel)的中心装滚子轴和轮毂连接.此麦克纳姆轮(mecanum wheel)中央安装辊由一分为二的辊和辊总是与工作表面相接触，从而允许在不平的表面的更好的性能，在具有分割成两个向量，一个向前/向后和一个左/右.当在相反的方向旋转的一侧的车轮上时，向前和向后，而向侧向量加起来.否则与其他两个车轮的结果在四个反向附加的侧身载体.[2]一组100mm 麦克纳姆轮（mecanum wheel)（4个）14121一组100mm麦克纳姆轮(mecanum wheel)包括2个100mm的麦克纳姆轮左和2个一组100mm 麦克纳姆轮（mecanum wheel) 100mm麦克纳姆轮右.[3]。

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）（）ｌ＝Ｌｒ（５ ε －１）可以计算出滚子的外轮廓母线的坐２根据式（然后根据滚子长度Ｌｒ在曲线上截取滚子所标值．在区段，即设计的滚子外轮廓曲线．按照滚子的支撑固定位置，万向轮结构分为中间支撑与两端支撑两端支撑的滚子可以采用整体滚子，中间支两种．撑的滚子则必须采用二分式滚子，从中间分开并留出安装空间．本文采用滚子中间支撑结构，滚子外理论廓线ｘ廓母线曲线数据如表１中的第２，３列（坐标，理论廓线ｙ坐标）所示，该数据可用于滚子的设计和加工．以此数据设计的滚子如图３所示．
）基金项目：天津市科技支撑计划重点资助项目（１２ＺＣＧＤＸ０２２００．，：作者简介：张学玲（女，博士，副教授．１９７０－）Ｅａｉｌｚｈａｎｘｕｅｌｉｎ６３．ｃｏｍ－ｍ＠１ｇｇ
２１４
理论廓线ｍｍｙ坐标／２４．９１７２５．８４２２６．７５７２７．６６１２８．５５３２９．４３３４９．３５７４９．５２７４９．６７１４９．７９０４９．８７０
张学玲１，侍才洪１，康少华１，胡军中２
（）军事交通学院，天津３浙江美科斯叉车有限公司，浙江杭州３１．００１６１；２．１１４００
摘要：针对Ｍ研究对其进行外廓形状补偿的方ｅｃａｎｕｍ万向轮滚子受载荷后外廓变形引起运行不平稳的问题，法．首先推导了滚子理论外廓的曲线方程，计算出理论轮廓母线；然后对Ｍ仿真计算了ｅｃａｎｕｍ轮进行受力分析，滚子外壳在运行中的变形；并根据滚子变形位置、变形量及重合度，对滚子外轮廓进行补偿，设计了更合理的滚子外轮廓，解决了万向轮运行不平稳的问题．关键词：Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮；有限元方法；仿真；轮廓补偿（）中图分类号：ＴＰ３０２文献标志码：Ａ文章编号：１６７２－５５８１２０１４０３－０２１３－０５
第１２卷第３期２０１４年６月
中国工程机械学报ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
Ｖｏｌ．１２Ｎｏ．３ｕｎ．２０１４Ｊ
Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮滚子外轮廓曲面变形补偿设计
４］为绕主体骨架轴线的螺旋线［若Ｍ．ｅｃａｎｕｍ轮的半径为Ｒ，滚子半径为ｒ，滚子长度为Ｌｒ，滚子轴与
主体骨架垂直于轴线的中心平面角度为 γ，则滚子的轮廓面母线为半径Ｒ的圆柱体与成γ 角度的平如图２所示．图２中，面的交线中的一段， φ 为滚子在前视投影面对应的角度，ｌｅｃａｎｕｍ轮厚度．ｗ为Ｍ
图３滚子理论计算廓线Ｆｉ３Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃｃｏｎｔｏｕｒｏｆｒｏｌｌｅｒｇ．表１滚子廓线坐标值Ｔａｂ．１ＰａｒｔｉａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｏｆｒｏｌｌｅｔｉｏｎｄｅｓｉｎｆｏｒｒｏｌｌｅｒｃｏｎｔｏｕｒｓｕｒｆａｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｇｏｆＭｅｃａｎｕｍｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｗｈｅｅｌｓ－
：ＡｂｓｔｒａｃｔＤｕｅｔｈａｔｔｈｅｒｏｌｌｅｒｃｏｎｔｏｕｒｌｏａｄｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍｅｃａｎｕｍｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｗｈｅｅｌｓｒｅｓｕｌｔｓｉｎ－ｇｏｅｒａｔｉｏｎａｌｕｎｂａｌａｎｃｉｎａｃｏｎｔｏｕｒｃｏｍｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｉｎｖｅｓｔｉａｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌａｃｕｒｖｅｔｈｅｒｏｂｌｅｍ，ｐｇｐｇｙ，ｐ，，，ｅｕａｔｉｏｎｔｏｅｔｈｅｒｗｉｔｈｃｏｎｔｏｕｒｅｎｅｒａｔｒｉｘｉｓｄｅｄｕｃｅｄｆｏｒｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｃｏｎｔｏｕｒ．Ｔｈｅｎｔｈｅｒｏｌｌｅｒｑｇｇ，ｏｓｉｔｉｏｎｌｏａｄｉｎｉｓａｎａｌｚｅｄａｎｄｓｉｍｕｌａｔｅｄｏｎｔｈｅｍｏｔｉｏｎａｌｒｏｌｌｅｒｃａｓｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｖａｌｕｅａｎｄｐｇｙ，ｏｖｅｒｌａｉｎｒａｔｉｏｔｈｅｒｏｌｌｅｒｃｏｎｔｏｕｒｉｓｃｏｍｅｎｓａｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｒｏｌｌｅｒｃｏｎｔｏｕｒｉｓｄｅｓｉｎｔｏｐｐｇｐｙ，ｇｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｕｎｂａｌａｎｃｉｎｒｏｂｌｅｍｏｆｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｗｈｅｅｌｓ．－ｇｐ：；；；ＫｅｗｏｒｄｓＭｅｃａｎｕｍｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｗｈｅｅｌｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｏｕｒｃｏｍｅｎｓａｔｉｏｎ－ｙｐ如大型对于需要自由运动或精确定位的设备，设备拆卸，安装及检修升降机、机器人、叉车等，安装Ｍ可以通过对４个万向轮旋转ｅｃａｎｕｍ万向轮，方向的控制，实现车辆在２即Ｄ平面内的任意运动，横向与旋转３个自由度的运动．纵向、Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮的结构大致相似，多数文献对其运动的控制进行了研究
序号
图２滚子母线轮廓曲线Ｆｉ２Ｏｕｔｌｉｎｅｃｕｒｖｅｏｆｒｏｌｌｅｒｅｎｅｒａｔｒｉｘｇ．ｇ
理论廓线ｘ坐标／ｍｍ１３６．０００１３３．５５０１３０．９９８１２８．４２７１２５．８３８１２３．２３１２１．８１０１８．７０４１５．５９４１２．４７９１０．０００
１１１２，ＨＵＺＨＡＮＧＸｕｅｌｉｎＳＨＩＣａｉｈｏｎＡＮＧＳｈａｏｈｕａｕｎ－ｚｈｏｎ－－－ｇ，ｇ，ＫＪｇ
（，；，，Ｈ）１．ＭｉｌｉｔａｒＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＰＬＡ，Ｔｉａｎｉｎ３００１６１，Ｃｈｉｎａ２．ＺｈｅｉａｎＭａｘｉｍａｌＦｏｒｋｌｉｆｔＣｏ．Ｌｔｄ．ａｎｚｈｏｕ３１１４００，Ｃｈｉｎａｙｐｙｊｊｇｇ
［１－３］
１Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮结构设计
１．１Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮整体结构设计如图１主Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮为复合结构，ａ所示．围绕外缘均布体部分为主动旋转的中心车轮骨架，安装若干自由随动滚子，其轴线与主体骨架垂直于轴线的中心平面成４角．这种结构使滚子滚动时５ ° 可以产生沿着轮体中心轴线和垂直于轴线的力，实现万向运动的功能．为保证运行时的平稳，Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮的布置方式在前视基准面的投影为圆，如图１右视基准面的投影为近似矩ｂ所示，形，如图１ｃ所示．
图１Ｍｅｃａｎｕｍ轮的结构Ｆｉ１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｅｃａｎｕｍｗｈｅｅｌｇ．
１．２Ｍｅｃａｎｕｍ万向轮滚子廓线设计正确设计滚子的轮廓曲线，使轮体在前视基准这是Ｍ面的投影为圆，ｅｃａｎｕｍ万向轮精度的基础．由于轮体外廓的包络线为圆柱，则滚子的母线可视
但由于Ｍ．ｅｃａｎｕｍ万向轮结构较复
杂，按照传统理论计算设计的结构，运行中由于受工作载荷作用会变形，使得行走过程发生振动，运进而影响车辆的运行可靠性．动平稳性难以保证，本文针对这个问题，研究运行中载荷对滚子变形的对滚子廓线进行变形补偿，使外廓设计更精影响，确合理．