Mecanum轮全方位移动机器人技术及其应用王兴松

Mecanum轮全方位移动机器人技术及其应用

王兴松

（东南大学机械工程学院，江苏南京210096）

要：全方位移动机器人是指在地面可以进行前后、左右、原地回转等任意方向移动的机器

Mecanum轮全方位移动机器人具有本体结构简单、人技术，控制性能优良、通过性好的全方位摘

运动性能，在工程应用中得到越来越广泛关注。介绍了Mecanum轮机器人的全方位移动原理、

Mecanum轮的结构设计与制造技术、精确运动控制技术、自动循迹及路径规划技术，并介绍了其在国内外军事与民用领域的典型工程运用。

关键词：全方位移动机器人；Mecanum轮；自动循迹；路径规划中图分类号：TP24

文献标志码：A

5276（2014）03-0001-06文章编号：1671-

IntroductionofMecanum-wheelsBasedOmni-directional

MobileＲobotswithApplications

WANGXing-song

（SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China）

Abstract：Omni-directionalmobilerobotscanmoveinalldirections，e．g．backandforth，sidewayandspin．Duetotheirsimple

wheelsbasedomni-directionalmobilerobotsattractstructures，goodcontrolperformancesandpassingthroughabilities，Mecanum-extensiveattentionworldwideinindustriesinrecentyears．Theprincipleofomni-directionalmovingabilitiesofthemobilerobots，thedesigningandmanufacturingmethodsofMecanumwheels，andthemotioncontrolandpathfollowingaswellaspathplanningtheo-riesofMecanum-wheelsbasedmobilerobotsareallbrieflyintroducedinthispaper．Finally，variesmilitaryandcivilapplicationsaredemonstratedalsointhisreview．

Keywords：omni-directionalmobilerobot；mecanumwheel；pathfollowing；pathplanning

1全方位移动的定义及常见形式

全方位移动机器人是在平面内具有前后移动、左右移

动和原地回转三个独立运动自由度的移动机器人。由于其具有原地零半径回转和横移的特点，非常适合在狭小空

［1］

间或对机器人的机动性要求高的场合。另外，在需要精确定位或跟踪复杂路径时，利用其可以原地回转的特点，全方位移动机器人能适合更为复杂、紧凑的工作环境

［2］

。

目前国内外很多机构展开了全方位移动机器人的研

［3-4］，制工作在机器人车轮的设计制造、机器人上车轮的轮子配置方案、以及机器人的运动分析和路径规划等方

进行了广泛的研究，形成了具有不同特色的全方位移面，

［5］动机器人，较为常见有三种：麦克纳姆轮式全方位移动机器人、全轮偏转式全方位移动机器人和caster轮式全方