Mecanum輪全向移動平臺運動精度的仿真分析

陸軍， 金毅

(1.上海開通數控有限公司，上海 200233; 2.上海大學 機電工程與自動化學院，上海 200072)

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Mecanum輪全向移動平臺運動精度的仿真分析

陸軍1， 金毅2

(1.上海開通數控有限公司，上海 200233; 2.上海大學 機電工程與自動化學院，上海 200072)

首先對Mecanum輪的運動原理進行說明，然后對4 Mecanum輪的全向移動平臺進行運動受力分析，并基于UG對該全向移動平臺進行動力學仿真，在改變重心、單輪懸空和水平力作用的情況下，分析位移和運動的準確性變化。然后，對裝配有懸掛系統且單輪懸空的情況進行運動分析，說明懸掛系統對4 Mecanum輪全向移動平臺的重要性。最后對輥子在直行、橫移、旋轉運動的情況下的受力進行比較，為輥子材料的選擇提供借鑒。

Mecanum輪；UG；仿真；懸掛系統；輥子

0 引 言

Mecanum輪(又稱Swedish輪)是瑞士工程師BengtIron提出的特殊輪系，其輪轂圓周邊緣裝配有與中心軸成一定角度并且能繞其自身軸線進行旋轉的輥子。裝配有一定數量Mecanum輪并且合理裝配的移動平臺具有平面內的三個自由度,即能進行前后、左右和原地旋轉運動,可以在平面內向任意方向運動。借助于橫向移動和原地回旋的特性,全方位運動平臺可方便的穿梭于狹窄擁擠空間中,靈活完成各種任務,相比傳統移動平臺具有明顯優勢[1-5]，裝配四個Mecanum輪的車輛最為常見。由于裝配Mecanum輪的車輛完全依靠輪子的自轉與地面的摩擦產生的合力來改變車輛的轉向，所以這種車輛無需轉向系統，且比一般車輛的轉向半徑小的多。但也帶來輪子受地面摩擦變化影響較大的問題，因此，需要對其運動和受力進行分析。……