• 摘要：全方位運動平臺是基于麥克納姆輪( Mecanum Wheel)的可以任意方向運動和轉動的智能運動平臺，可以用在搬運車、AGV、機器人等系統，以及工業、醫療、教育等領域。MOTEC智能驅動器包括智能伺服系統和智能步進系統，支持多種控制模式和通信方式，給全方位運動平臺提供了強大的支持。

MOTEC智能驅動器在全方位運動平臺上的應用

摘要

 全方位運動平臺是基于麥克納姆輪( Mecanum Wheel)的可以任意方向運動和轉動的智能運動平臺，可以用在搬運車、AGV、機器人等系統，以及工業、醫療、教育等領域。MOTEC智能驅動器包括智能伺服系統和智能步進系統，支持多種控制模式和通信方式，給全方位運動平臺提供了強大的支持。

一、MOTEC智能驅動器介紹

MOTEC智能驅動器不僅支持脈沖控制，模擬量控制，獨立運行控制，網絡控制等多種控制模式，而且集運動控制，伺服驅動和PLC功能于一體。智能伺服系統支持電流環、速度環、位置環三種控制方式，智能步進系統支持速度環、位置環兩種控制方式，可使全方位運動平臺工作在速度模式和位置模式。MOTEC智能驅動器提供了RS232、RS485、CAN總線等多種通信方式，方便全方位運動平臺和外界通信。

二、萬向移動機械原理

   針對狹小作業空間，人們開發出了多種行動靈活的萬向移動機械。該類機械實現萬向移動的方式主要有兩種，一種為通過偏轉普通車輪的方向或者使兩輪差速運動來實現轉向，另一種為基于麥克納姆輪的運動合成實現整車的萬向移動。麥克納姆輪( Mecanum Wheel) 是一種全方位移動車輪，1973 年由瑞士人Bengt Lion 發明，該輪的特點是在傳統車輪的基礎上，在輪緣上再沿與軸線成α角方向安裝若干可以自由旋轉的小輥子，這樣在車輪滾動時，小輥子就會產生側向運動。通過麥克納姆輪的組合使用和各車輪轉動方向和速度的協調控制，可以使車體得到運動平面內的任意方向移動和轉動。下圖為麥克納姆輪輪子的一種結構。

α角一般為45?，要采用對稱的安裝方式，以四個輪子為例，要想實現任意方向移動和轉動，安裝方式如下。

三、Mecanum輪式全方位移動技術的典型應用

1.靈巧搬運

Mecanum輪式全方位移動機器人國外成功的應用例子有美國Airtrax公司的Mp2 搬運車、Sidewinder 叉車，德國MIAG 公司的飛機引擎就位車、運彈車，德國KUKA 公司為空客生產的飛機機身搬運車等產品。此外，德國KUKA 公司的youBot機器人搭載有五自由度機械臂和二自由度的機械臂，可以完成機械加工工件復雜轉運安裝。

2、教育與醫療服務機器人

在教育和醫療領域，Mecanum輪用于全向移動輪椅，可以幫助殘疾人提高移動能力。

由于Mecanum輪式全方位移動機器人轉向時不需要改變自身的姿態下實現任意方向的移動以及以任意半徑轉動，因此Mecanum式全方位移動機器也在各種機器人比賽以及教育中廣泛應用。 動輪椅，可以幫助殘疾人提高移動能力。

3、運動靈巧的制造車間AGV 系統

自動導航車( Automated Guided Vehicles ，AGV) 又名無人搬運車，出現于20 世紀50 年代，是一種自動無人駕駛的智能化搬運設備。目前國際上應用于制造業的AGV 系統基本采用普通差動輪驅動，需要較大的運行道路空間。而采用Mecanum輪驅動的AGV，由于其運動靈活性和定位的準確性，可以使車間面積利用率提高20% ～ 30%; 由于其可以全方位運動，甚至可以取消傳統AGV 上的精確平移機構，直接把工件點對點送到制造裝備的安裝位置( 如送入切削機床的夾具上) 。因此，可以進一步節約裝夾時間，提高效率，具有更為廣闊的應用前景。

四、小結

基于Mecanum輪的全方位移動平臺不需要轉向就可以任意方向移動，或繞自身中心原地旋轉，使平臺更加靈巧。 MOTEC智能驅動器在全方位移動平臺的應用為該平臺提供了豐富的功能，滿足不同場合的需要，給其應用提供了廣泛的空間。