基于球面四杆机构调控滚子偏置角的锥式Mecanum轮

Abstract

Mecanum轮作为一种全方位行走轮在多领域广泛应用，针对Mecanum运动系统受限于平整光滑路面，提出一种拓展到类“V”形路面行走的新型变锥角Mecanum轮，该轮每个滚子分别对应安装于阵列球面四杆机构上，其周向阵列球面四杆机构具有公共输入轴，以同步驱动安装于连杆上对应的Mecanum轮滚子，实现滚子轴线偏置角变化，达到Mecanum轮锥角变化，增加Mecanum轮运动系统对“V”形地面行走适应性；通过建立球面四杆机构运动学模型，求解出球面四杆机构的输入输出方程，得到公共轴输入转动角度与滚子偏置角间映射关系；基于包络原理近似求得Mecanum轮可控锥角所对应的路面坡度