你有沒有見過一種神奇的汽車,它不用轉(zhuǎn)彎就能橫著走,還能斜著“飄移”?它就像一只靈活的螃蟹,擁有不可思議的移動方式。這可不是變魔術(shù),而是因為它們安裝了一種超級厲害的輪子——麥克納姆輪。現(xiàn)在,就讓我們一起走進淄博市博山中學(xué)的課堂,揭開它可以全向運動的秘密,親手組裝并操控一輛會“跳舞”的麥克納姆輪車!

麥克納姆輪由一個輪轂(gǔ)和環(huán)繞輪轂的輥(gǔn)子組成。這些輥子被斜安裝在輪轂邊緣,通常與輪轂的軸線呈45度夾角。
相比于普通車輪只能向前或向后滾動,麥克納姆輪的輪轂旋轉(zhuǎn)時,輥子不僅能夠沿著輪轂軸線滾動,還能在地面上產(chǎn)生側(cè)向滑動力,使麥克納姆輪進行橫向滑動。通過精準控制4個麥克納姆輪的旋轉(zhuǎn)速度和方向,我們可以讓搭載它們的車輛在不改變車體方向的前提下向任意方向移動。麥克納姆輪通常分為互為鏡像的兩種類型,被稱為A型輪和B型輪,將A型輪和B型輪對角安裝,是讓小車能靈活運動的關(guān)鍵。


有了麥克納姆輪,小車好像學(xué)會了一種神奇的“夢幻舞步”,可以輕松實現(xiàn)前進如風、后退自如、左右橫移、斜向“飄移”。
那么,這些“夢幻舞步”是怎么實現(xiàn)的?其實,秘密就在于如何控制不同輪子的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動速度!




在巨大的倉庫里,麥克納姆輪車讓機器人能夠在狹窄的貨架之間靈活穿梭,高效地幫助工人搬運各種貨物;攝像機平臺可以利用麥克納姆輪車實現(xiàn)靈活的移動和精準的定位,捕捉舞臺上每一個精彩瞬間。科學(xué)家也在不斷研究和開發(fā)利用搭載麥克納姆輪的更先進的機器人,讓它們在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用。
剛剛,我們一起探索了神奇的麥克納姆輪,揭開了它能夠全方位移動的秘密。希望這次有趣的探索之旅,能在你的心中種下熱愛科學(xué)、勇于創(chuàng)新的種子!
要使麥克納姆輪車動起來,我們要用到編程這個強大的工具。麥克納姆輪車上有4個輪子,每個輪子都由1個獨立的電機驅(qū)動。我們可以通過編寫代碼來控制每個電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向,從而控制輪子的運動。
在編程平臺上,我們可以找到控制電機的積木塊,設(shè)置電機的編號和轉(zhuǎn)動的速度。速度為正數(shù)代表電機正向轉(zhuǎn)動,負數(shù)代表反向轉(zhuǎn)動,數(shù)值越大,電機轉(zhuǎn)得越快。

例如,若想要讓小車前進,我們需要把4個電機的速度都設(shè)置為數(shù)值相同的正數(shù),我們可以這樣編寫代碼:
為了更方便地控制小車,我們可以把常用的動作,例如前進、后退,定義成一個個命令積木,就像給小車編排舞蹈動作一樣,告訴它“前進舞步”還是“后退舞步”。

(責任編輯 / 王佳璇 美術(shù)編輯 / 周游)