你能做到后空翻吗?爱好体育锻炼的朋友可以试试——应该只有少数人能够做到吧,但波士顿动力公司推出的Atlas机器人却可以完美完成!

双足机器人模仿人类直立行走的方式移动,看似非常灵活,但其实平衡不好把握,特别是摔倒之后很难站起来,想要控制这类型的机器人并非易事。其实对于大多数地面移动机器人来说,保持稳定、灵活运动都是难题。

本文,我们就来聊一聊有关机器人的移动底盘。先思考如下问题:

1、 机器人有哪些移动方式?

2、 用轮子前行和用脚走路的机器人,分别有什么优势?

3、 如果有机会让你设计一个机器人底盘,你想设计成什么样子?

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什么是移动底盘
对于地面移动机器人来说,底盘是非常重要的执行机构,通常位于机器人靠近地面的部分。有关执行机构的内容,我们在之前的文章中做过详细介绍。

机器人又一核心部分——执行器,你了解有多少?

底盘的定义:移动机器人用于移动的部分通常称为底盘。

底盘的作用:负责机器人的运动和转向,是机器人的执行机构。

生活的案例:扫地机器人

不同的应用场景对机器人底盘的要求不一样。以扫地机器人为例,扫地机器人的工作目标是清理地面上的细小垃圾。我们主要会关注它能否灵活移动到房间的各个死角并打扫干净。所以,在扫地机器人运动的过程中,底盘除了要能够朝各个方向移动之外,还要能够跨越高低不同的电线、门槛等。因此,扫地机器人的底盘通常会离地面有一定高度,便于底部滚轮移动,同时方便清理垃圾。

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麦克纳姆轮

麦克纳姆轮简称麦轮,由瑞典科学家Bengt Erland IIon于上世纪70年代发明,目前被广泛应用于物流仓储自动化、残障人士出行和机器人竞技比赛等领域。

麦轮主要由轮毂、辊子和辊子轴构成,轮毂是支撑架,辊子沿与轮毂夹角45°的方向平行排列。一般机器人有两个左旋轮,两个右旋轮。左旋轮和右旋轮必须按照X形安装,才能让机器人具有全向移动的能力。

这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上,这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。

麦克纳姆轮结构紧凑,运动灵活,是很成功的一种全方位轮。有4个这种新型轮子进行组合,可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

装配了麦轮的仓储物流车灵活性大幅提高,即便活动空间有限,在使用了灵活运动的麦轮后,货物装卸难的问题也能得到有效解决。装配了麦轮的轮椅,也会让残障人士的出行更加便捷。