万向轮、全向轮的优缺点是什么？承重能力怎么样？只在机器人大赛上见过这些结构，它们还有其他适用范围么？ ...

热心的小回应 · 2021-1-14 10:27:35

首先题主提供的图片都是全向轮。
万向轮是长这样的：

全向轮一般有两种。
一种叫全向轮（Omni wheel），如下图：

另一种叫麦克纳姆轮（Mecanum wheel）：

按照个人参加机器人竞赛的经验，麦轮的承重更大，与地面的摩擦力更大，不容易打滑。全向轮则更灵活快速。(以上只是经验之谈，更严谨的可以参考这里：【学渣的自我修养】麦克纳姆轮浅谈 - Makeblock - 社区专栏)
@湾流
缺点几乎都说完了。但个人认为，全向轮可以改进的空间还很大，目前的确是只在机器人比赛上看过。
如下图所示的移动平台，是可以在不平坦和不干净的地方使用的。

补充：
1.关于上台阶，只要轮子大一点，上个小台阶不成问题。
2.全向轮结构是复杂，但是所有的转动部位都使用轴承，轴承的密封性还是不错的，沙子灰尘等还是可以忍受的。

最大的优点就是：同时使用3个或以上的全向轮可以实现任意方向的平移，可以进行任何复杂的弧线运动。
如下图几种安装方式：
三轮全向：

四轮全向：

四轮麦轮：

只要根据全向轮的特性和运动的分解合成就可以实现。

承重能力的话，看看我们比赛用的轮子的参数吧。

承重能力大小和轮子的大小正相关，以上所列的都是小轮子（汽车轮子一般是20寸）。
如果全向轮做到了20寸，承重能力还是相当可观的。
而且承重能力也和使用材料，机械设计和加工精度有关。
可以肯定的是，承重能力肯定不会差的。

对于适用范围，个人认为目前用于消费领域的可能性还是不大，至少在汽车上使用还是比较不现实的，虽然技术上难度应该不大。首先全向平移的操作方式不好设计，对于普通人来说，也不好驾驭。而且使用了全向轮的汽车，自由度变大。自由度大了，事故的概率也就更大。
用于无人汽车倒是个不错的选择。
总之，个人认为，全向轮适合应用于全自动操作的场景。

热心的小回应 · 2021-1-14 10:27:36

在汽车上当然能用了
比如这样的

哈哈哈，开玩笑的

说正事
由于汽车的发展，我们逐渐对车轮的要求越来越高，希望汽车在行驶中能够达到更高的灵活性。比如说在转弯时获得更小的转弯半径，或者能够使停车更加方便。

基于这个原因，确实有使用万向轮、全向轮的汽车。

比如说这样的（不过这种一般叫移动平台，“汽车”的说法比较模糊）

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不知道题主想表达的是——通过万向轮或全向轮达到灵活的方向性的话
可能就要失望了
下图中汽车就能够灵活的改变车轮方向

（具体原理还未查清楚，猜测并不是简单的万向轮结构，有可能是采用单独电机驱动，但是思路还是比较接近）

上面还是一些改装车

比如说日产pivo2、EO 2这类。

比如说上面日产pivo2采用的名为“METAMO系统”的新技术成果，可自由调整轮胎的位置，采用了能将机械连接转化为电信号的“By Wire”技术和内轮电机制造而成。

热心的小回应 · 2021-1-14 10:27:37

你的贴图来说，我记得哪个大公司的设计厂里面的机器人就开始用全向轮了。
真忘记了，你可以搜一下关键字，好像是某汽车生产商。就是你贴的第一个轮子。

优点：
这个轮子的好处是可以原地转圈，可以前进后退左右移动。讲白了就和他名字一样，全向。
万向轮的话，毕竟不能原地转动。
缺点：
目前看来缺点就是只能在干净平整的地点使用，所以基本都是用在大型机械化自动工厂里面的。
承重能力怎么样？
多几个轮子就好，至少从我看的视频里面，一个设备左右两侧装了16个轮子，上面放的也都是金属设备能堆很高。
它们还有其他适用范围么？比如汽车怎样？
并不是很清楚，但是用在汽车至少民用汽车是不行的，毕竟路况千变万化道路条件也不适用

热心的小回应 · 2021-1-14 10:27:38

万向轮转向轴和旋转轴公垂线有一定距离，需要旋转转向轴来适应前进方向，会对车的运动轨迹产生影响。
全向轮是一种二自由度的轮，不会影响运动轨迹，但是由于全向轮的制作和装配工艺问题，其旋转轴与地面往往会存在距离波动，直观来说就是动起来咯噔咯噔的有声音，不够平顺。
上面的回答已经提到麦克纳姆轮，这种轮的平顺性有很大改进，但是由于斜放的滚子的摩擦力在轮子的轴向有分量，所以必须成对使用，反向布置以消除轴向力的影响。
万向轮的承重问题在于转向轴的轴承受力不均，全向轮的承重问题在于滚子和滚子轴，所以肯定不如普通轮子的承重好。汽车上的应用没见到过，另外，AGV这个领域也很少会用万向轮和全向轮。

热心的小回应 · 2021-1-14 10:27:39

婴儿车也算是车吧，也能用麦克纳姆轮来做
【自制】增程式新能源全向移动麦克纳姆轮无线遥控婴儿车（1）_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ干杯~-bilibili 自制】纯电动全向移动麦克纳姆轮无线遥控婴儿车(2)

万向轮、全向轮的优缺点是什么？承重能力怎么样？只在机器人大赛上见过这些结构，它们还有其他适用范围么？ ...

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