چرخ های Mecanum چگونه کار می کنند

چرخ Mecanum به عنوان "چرخ گندم" نامیده می شود. چرخی است که می تواند در همه جهات حرکت کند. از یک توپی و یک غلتک احاطه کننده توپی تشکیل شده است و محور غلتک چرخ Mecanum یک زاویه شامل 45 درجه با محور توپی تشکیل می دهد. چرخ‌های کوچک زیادی وجود دارد که غلتک نامیده می‌شوند و به‌طور مایل روی لبه توپی توزیع شده‌اند، بنابراین چرخ‌ها می‌توانند به صورت جانبی بلغزند. غلتک نیز نوعی غلتک کوچک بدون برق است. شینه غلتک کوچک بسیار خاص است. هنگامی که چرخ به دور دوک چرخ ثابت می چرخد، پوشش هر غلتک کوچک یک سطح استوانه ای خواهد بود، بنابراین چرخ می تواند به طور مداوم به جلو حرکت کند. ترکیب چهار چرخ از این قبیل، دستگاه را قادر می سازد تا در هر جهتی حرکت کند.

و چرخ Mecanum رابطه تصویر آینه ای با چرخ AB دارد. اگر چرخ A بتواند به صورت مورب به سمت چپ جلو و عقب راست حرکت کند، چرخ B به صورت مورب به سمت راست جلو و عقب چپ حرکت می کند. با توجه به دانش فیزیکی که در دبیرستان آموختیم، سرعت را می توان به صورت متعامد تجزیه کرد، سپس چرخ A را می توان به اجزای محوری سمت چپ و مولفه های سرعت محوری عمودی به جلو تجزیه کرد. یا سمت راست محوری، و جهت محوری عمودی بعد از مولفه سرعت. به این ترتیب، مولفه سرعت چرخ B و چرخ A به یک رابطه تصویر آینه تبدیل می شود.

پس از دانستن مولفه های سرعت دور A و B، می توانیم یک ترکیب رابطه ایجاد کنیم. برای چرخ Mecanum چهار چرخ چیزی جز ترکیبات زیر نیست. AAAA، BBBB، AABB، BBAA، ABAB، BABA، ABAA، BABB...

آیا هر یک از ترکیب های فوق می تواند در هر جهتی حرکت کند؟ پاسخ این است: نه! در ادامه یک مثال از یک مثال صحیح و یک مثال غلط آورده شده است و بقیه را خودتان می توانید استدلال کنید.

AAAA همانطور که قبلاً گفتیم مولفه سرعت چرخ A یا جلو به همراه چپ یا راست به همراه عقب است. هنگامی که هر چهار چرخ بخواهند به جلو بچرخند، هر چرخ یک جزء سرعت در جهت چپ خواهد داشت. این باعث می شود که کل شاسی هنگام حرکت به سمت چپ به سمت چپ حرکت کند. به همین ترتیب در هنگام عقب نشینی قطعا به سمت راست حرکت می کند که ادامه کار را دشوار می کند زیرا این چیز بی اختیار در حال دویدن بوده است. مطمئناً این جهت دلخواه ما نیست که باید حرکت کنیم.

توزیع صحیح چرخ Mecanum ABAB است. هنگامی که چهار چرخ همه به جلو می چرخند، چرخ های AB می توانند سرعت محوری را با یکدیگر لغو کنند، به طوری که فقط سرعت جلو باقی می ماند و شاسی می تواند بدون خروج از مسیر به جلو حرکت کند. همین امر در مورد عقب نشینی نیز صادق است. اگر چرخ A به جلو بچرخد و چرخ B معکوس شود، سرعت جلو و عقب لغو می شود و فقط سرعت رو به چپ باقی می ماند، بنابراین شاسی به سمت چپ ترجمه می شود. برعکس، اگر چرخ A معکوس شود، چرخ B به جلو می چرخد، سپس شاسی به سمت راست ترجمه می شود. چرخ سمت چپ شاسی به جلو می چرخد ​​و چرخ سمت راست به عقب می چرخد، شاسی می تواند به سمت راست بچرخد و بالعکس، شاسی می تواند به سمت چپ بچرخد.

با مقایسه با وسایل نقلیه معمولی، می توان دریافت که وقتی وسایل نقلیه معمولی در حال حرکت هستند، چرخ ها همه در یک جهت می چرخند. هنگامی که وسیله نقلیه ای که از چرخ Mecanum استفاده می کند در هر جهتی حرکت می کند، جهت حرکت هر چرخ متفاوت است. بنابراین، اگر چرخ Mecanum بخواهد در هر زاویه ای به معنای واقعی حرکت کند، هر چرخ باید یک محرک موتور جداگانه باشد.

در نتیجه، یک سیستم کنترل نیز برای تسلط بر سرعت فرمان و جهت هر چرخ مورد نیاز است.

از زمانی که چرخ Mecanum بیرون آمد، در زمینه تولید صنعتی بسیار مورد استفاده قرار گرفت. اگر محیط خشن و فضا بسیار باریک باشد، چرخ دستی های AGV، لیفتراک ها و سایر تجهیزات با استفاده از فناوری چرخ Mecanum می توانند آزادانه پیشروی و عقب نشینی کنند.