设计目标是要拥有一个移动机器人，该机器人可以在3个大型脚轮上运行，这些脚轮基本上是2到4英寸直径的钢球轴承，并且是电动的。没有其他机制可以触及表面。因此，机器人应该能够在平坦表面上的任何XY方向上移动，并通过改变这些轮子的速度和滚动方向来实现转向。机器人没有指定的“前”侧，因此它不需要（也不必必须）身体转向以沿任何给定方向移动。

传统的车轮或轨道不是首选方法。

寻找建议的多个橡胶轮机械布局，从脚轮外壳内向下压到钢球上，以沿任何方向驱动钢球。正在考虑的一种方法是使用风帆绞盘伺服器在步进机上绕垂直轴旋转的单个轮子。这是理想的方法还是该方法中存在严重缺陷？

或者，是否还有其他建议的方法可以在电子控制下沿任意方向驱动这种钢球？

#1 楼

全向轮怎么样？



您可以用两对这种轮子来驱动球体，每对由一个电动机驱动。这将为您提供球的两个轴控制。即您可以向前或向侧面行驶。

或者像该机器人一样可以使用三个轮子和三个电动机：



如果有帮助，可以使球体绕垂直轴旋转。

该解决方案的好处是，轮子既驱动球体，又承受重量。

评论

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我以前见过第二个想法。如果视频有助于OP，请访问youtube.com/watch?v=bI06lujiD7E
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–Sidd Singal
2012年10月24日22:54
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我看到这种机制的一个关键问题：由于阻力，沿任何直线路径移动都不理想。 AFAICS不需要在水平面上旋转球。
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– Anindo Ghosh
2012年10月25日，下午3:21
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@AnindoGhosh-什么阻力？请注意，全向轮的圆周上有微小的轮，因此，当它们向侧面移动时，不会有阻力。
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– Rocketmagnet
2012年10月25日4:56


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@Rocketmagnet惯性滑行运动垂直于车轮时为最小阻力，但是以一定角度运动会引起一些阻力。
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– Anindo Ghosh
2012年10月25日在6:21
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这很有趣，但是它难道不是朝着比单个驱动轮精确地到达顶点的方向更复杂，更昂贵的实现的方向，它本身可以绕垂直轴旋转吗？
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– Anindo Ghosh
2012年10月25日在6:22

#2 楼

两个垂直的橡胶护套轴怎么样？这样做的好处是可以将x和y方向整齐地分为两个部分。

这可以看作是对旧模拟鼠标功能的颠倒。

从注释中可以明显看出，为了使钢球以x或y轴分别旋转100％，必须将对向轴上的滚子从与钢球的接触中移开。

也有假设脚轮外壳具有轴承以将钢球保持在适当位置。

评论

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我相信像这样的配置在移动机器人时会遇到麻烦。如果仅x轴在滚动，则球将被y轴制动。如果您看到以下视频：youtube.com/watch?v=bI06lujiD7E，您会看到轮子实际上有一些小的滚子，使球垂直于轮子运动。 Kinda喜欢这些全向轮：en.wikipedia.org/wiki/Omni_wheel
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– Nis
2012年10月24日19:22
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@Nis很有道理。我想当只有一个在移动时，另一个可以被允许自由旋转，或者脱离接触。但这使它更加复杂。
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– S. Albano
2012年10月24日20:48
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您不能卸下滚轮，因为机器人只有一个与球的接触点。它会翻倒。自由旋转另一个辊子也不起作用，因为球的旋转将垂直于辊子的旋转方式。
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– Nis
2012年10月24日在21:03
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@Nis我想像的是即使在两个接触点的情况下，也需要轴承才能将其固定在适当的位置。在说明中，OP指出会有一个脚轮外壳，看来可以做到这一点。由于有三个脚轮，因此不会翻倒。
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– S. Albano
2012-10-24 23:21
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@Nis是的，不可能翻倒，它是3个脚轮提供轮式三脚架。
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– Anindo Ghosh
2012年10月25日，下午3:23