轮式行走机构简介

轮式行走机构（见图2-63和图2-64）由滚动摩擦代替滑动摩擦，其主要特点是效率高、适合在平坦的路面上移动、定位精确，而且质量较小、制作简单，在这里进行重点讲解。

图2-63　轮式机器人1

图2-64　轮式机器人2

绝大多数轮式行走机构都是非完整运动约束驱动系统。轮式机器人的分类有很多种，按照其轮子的数目划分为独轮、两轮、三轮、四轮、五轮机器人等。目前机器人中最常用的是三轮或四轮移动方式，少量机构采用两轮或单轮形式，其平衡控制更复杂。

1.四轮移动机器人

汽车采用的四轮配置在移动机器人中较容易实现，四个车轮布置在矩形平面的四角，其配置形式如图2-65所示。图2-65（a）中，前两轮驱动且同步转向；图2-65（b）中，后两轮驱动，前两轮转向；图2-65（c）中，斜对角两轮是驱动轮兼舵轮，具备横向移动能力。

2.三轮移动机器人(www.xing528.com)

三轮移动机器人通常采用一个中心前轮和两个后轮的布置方式，结构简单，但稳定性稍差，遇到冲撞或地面不平时容易倾倒。在这种移动方式下，应该将各种元器件尽量放在机器人的下层，确保机器人的重心处于比较低的位置。如图2-66所示，（a）图中后两轮差速驱动，前轮作为舵轮转向；（b）图中前轮作为驱动轮兼舵轮；（c）图中后两轮驱动，前轮为自由轮，起辅助作用。三轮移动机器人的旋转半径可从零到无限大之间自主设定。

3.两轮移动机器人

两轮移动机器人的配置如图2-67所示，（a）图中，前轮为操纵轮，后轮驱动，此类型两轮机构的典型案例是生活中常见的自行车和摩托车；（b）图中，双轮左右布置，两个车轮差速驱动可实现转向，其典型案例是两轮平衡车。

图2-65　四轮移动机器人构型示意图

图2-66　三轮移动机器人构型示意图

图2-67　两轮移动机器人构型示意图