全向轮结构中，滚珠运动方向和轮毂自身运动方向成90度的夹角。而麦轮结构中，滚珠运动方向和轮毂自身运动方向是成45度夹角。两种产品的目标都是为了解决在狭小空间内，进行灵活转向移动的功能。

本文不谈具体有关全向轮和麦轮进行全向驱动底盘设计的力学模型与方程解析，知乎上有很多具体模型推导，有兴趣可以自行查找。本文主要介绍全向轮与麦轮使用上的区别及适用的不同工作场景。

在使用上，全向轮跟麦轮是有一定差别的：

1. 麦轮通常情况下都是成对进行使用；而全向轮是可以独立使用的。

2. 麦轮通常连电机，作为驱动轮使用；而全向轮的话，即可以连接电机作为驱动轮使用，也可以作为随动轮使用，以替代万向轮，具有更好的方向与位置可控性。

3. 麦轮安装使用中，可以平行共线成对安装，这种安装方式，跟传统轮胎的安装布局类似，视觉上比较美观，布局上也便于矩形底盘空间的高效利用。这个特点是由麦轮的自身结构设计特征形成的，麦轮轮毂上的滚珠，自带角度，同时一组配对（2个）麦轮的滚珠方向是互相镜像对称的。两组麦轮（4个）可以构建一个360度全向驱动的运动底盘。

4. 全向轮要构建360度全向轮驱动的运动底盘的话，需要借助轮子之间成角度的摆放，来形成矢量合力。平行共线接电机的安装方式，无法为全向轮的滚珠带来滚动动力。最少使用3个全向轮就可以构建一个全向驱动的运动平台。通常状况下，轮子之间以120度的夹角进行摆放安装，因此3个轮子的话，彼此之间总共形成了一个平面上的360度角。通过合成连接在3个不同全向轮上的电机的合力矢量，就可以实现底盘360度的转向与运动。

鉴于全向轮无需配对，独立即可使用的特点，也可以使用更多数量的全向轮来构建全向驱动运动平台，当然，演算的运动模型算法可能会更加复杂一些。

对于圆形、三角形或者蜂巢型等类似结构形状的底盘，全向轮的夹角型摆放能更好的利用底盘的布局空间。但是对于矩形，夹角型摆放的空间利用效率就比不上麦轮的平行共线摆放了。

5. 使用3个全向轮构建的驱动运动平台，具有一定成本优势，省了一套电机与驱动机构；同时，全向轮轮胎的易损程度也会比麦轮小一些，而且全向运动的能源损耗也会少些。

使用3全向轮设计全向运动底盘，底盘形状适合采用三角形或蜂巢六边形，矩形底盘就不是很合适，会有重心稳定性风险存在。

商用服务机器人等对成本竞争有挑战的产品还是适合使用3轮全向轮来构建室内用全向运动底盘，毕竟成本有节省。

6. 全向轮可以用作随动轮做底盘转向使用，有关全向轮与万向轮的使用区别，请参考：一文快速了解万向轮与全向轮的区别，以及如何使用选型

7. 麦轮和全向轮都是以点接触的方式在路面滚动的，因为都是轮毂上摆放滚珠的结构设计，其轮毂滚动的时候，着地接触点会从一个滚珠向另外一个相邻的滚珠过渡，滚珠交叉之间，存在相对于轮毂圆周的尺寸误差。在轮毂上，这些连续分布的误差点，给轮子滚动带来的问题就是：运动震动与噪音。

比较而言，麦轮的结构特征，使得这种运动震动与噪音问题更加难以克服，因此麦轮不适合用于载人的产品设计。

以上主要讲解了麦轮与全向轮在使用上的一些方式区别。在具体使用场景选择上，麦轮较多应用于低速短距离全向底盘的设计使用，例如工厂车间内短距离搬运使用的AMR。麦轮的非常易磨损的特点使其无法胜任长时间的运动。

全向轮的使用场景就丰富很多，尤其是其作为随动轮使用的时候，可以满足狭小空间的转向要求，方向和位置的精确控制要求等等。另外，提升结构设计并改善了运动震动与噪音的新型全向轮也越来越多的应用到载人设备当中，例如智能轮椅、医疗康复设备等。

全向轮机器人

麦克纳姆轮和全向轮他们的优缺点分别是什么？
目前我们做机器人比赛涉及到这两个轮子的选择问题，不知道这两个轮子各自的缺点是什么？他们的灵魂性都满足我们的需要。而且我们发现机器人比赛很多使用的全向轮…显示全部 ​

迈克纳姆轮, 有N个轴承, 但是同一时间只有1个或2个轴承吃力, 其余的轴承都在看着.

对于重载的, 浪费更严重. 所以M轮的车通常做一吨以下的.

发布于 2017-09-17 22:26
​
66 人赞同了该回答
谢邀，一年前的问题……
不过被邀请了就好好答吧！

太长不看版：

麦轮的优点：全方向移动、外形酷。

然后是缺点：贵、加工难（九成都是金属的）、重、速度慢、寿命不长（相对于传统胶轮来说）、每个电机要单独驱动每个轮子

接着是全向轮的优点：在大的机器人上可以使其在原地转向时大大减少横向摩擦力（增加寿命）、便宜（九成都是塑料的）、简化结构（有三个全向轮组成的圆形底盘设计）、有些设计可以只用两个电机驱动

缺点：可以被横向推着走（横向无法固定）、承重不行（也可能是设计问题）

两者共同缺点：会在横向上卸力（特殊情况）、都要在比较平坦的地面使用、震动！尤其麦轮，震的很厉害，普遍都有指南针和陀螺仪矫正的（感谢评论区小伙伴指出……我忘了 ）

麦克纳姆轮好像是美国麦克纳姆公司为了在航母上移动物资的机器人而设计的轮子，相对全向轮来说，麦轮可以通过其转速和安装方法来合成在任意方向的合力。所以它可以让车全方向移动，所以麦轮的车需要四个电机单独驱动每个轮子。然后题主说的很多服务机器人用就是因为它可以全方向移动，非常非常的灵活。

当然看到有别的答主说到麦轮的承重不行……有大的麦轮，用在叉车上，就说明承重不是太差，但是肯定比不上传统胶轮。不过个人感觉承重方面麦轮比全向轮靠谱。

然后就是它的价格问题，麦轮真的贵……一个普通机器人比赛用的就三百多，自己体会，而且麦轮因为其设计问题，要加强对地摩擦力，每个小轮上用的是橡胶，所以在某些地面上并不耐磨。这也就是为什么说它寿命不长的原因了，磨得差不多就要扔了……

然后因为是纯金属结构，所以……重、贵、难加工（好像还没有cnc出来的吧，都是传统折弯）

全向轮呢，一般是塑料做的，便宜的多。一般都是小型机器人比赛见得多。像VEX、Make X、FTC之类的。当然像FRC也是有用的，毕竟机器人太大需要减少转向摩擦力。当然也有是胶轮和全向轮搭配着用的案例。

接着是我提到的那个圆形底盘设计，没有图……自行脑补一个等边三角形与其外接圆的交点处是轮子（那个外接圆就是底盘）这个设计在一些小型机器人上有，服务机器人好像很少有，因为不稳……易推倒。

这里有人纠正了好像萝卜坑有很多这样圆形地盘的设计诶，是我孤陋寡闻了，萝卜坑好久没关注了╮(￣▽￣"")╭

然后那个可以被横着推走的设定就导致大车上不会用它，不安全，而且没有必要。维护还难，成本也是很高。

啊，这里也改一下下，我忘了四边形底盘的全向轮可以四边分别固定，这就解决了会横向移动的问题╮(￣▽￣"")╭

我可能有些地方写的不对还请指正。

然后我周一到周五基本不上知乎的，不能及时回复请谅解(・ω・)ノ

编辑于 2017-10-21 09:58
​10 人赞同了该回答

全向轮技术工程师
2 人赞同了该回答
全向轮结构中，滚珠运动方向和轮毂自身运动方向成90度的夹角。而麦轮结构中，滚珠运动方向和轮毂自身运动方向是成45度夹角。两种产品的目标都是为了解决在狭小空间内，进行灵活360度全向移动的功能。

在应用上，全向轮是有别于麦轮的。

麦轮通常情况下都是成对进行使用；而全向轮是可以单个进行使用的。
麦轮通常连电机，作为驱动轮使用；而全向轮的话，即可以连接电机作为驱动轮使用，也可以不连电机，加配轴承，作为随动轮使用（替代传统的万向轮，具有更好的方向与运动姿态的可控性）
使用两组麦轮（暨4个两两成对的麦轮），连接电机，可以构建一个360度全向驱动的运动平台。四个麦轮安装具有平行共线的特点，整个轮子的安装布局与传统的轮胎布局一致。
使用全向轮构建360度全向驱动的运动平台的时候，最少用3个轮子就可以实现，但轮子之间彼此通常要120度夹角，因此3个轮子的话，彼此之间总共形成了360度的夹角。3个全向轮连接电机，通过运动矢量的计算与施加，就可以实现360度的全向运动。当然，也可以使用4个全向轮，彼此之间夹角90度，来达到全向驱动运动的性能。依次类推，可以使用5个、6个...全向轮，一样能实现全向运动的特点。
使用3个全向轮构建的驱动运动平台，优势是成本优势，省了一套电机与驱动机构；轮胎的磨损也会小一些，而且全向运动的能源损耗也会少些。但是，三轮结构对平台之上的本体的结构设计的重心会有要求，毕竟3轮结构的运动稳定性会比4轮差，譬如在过沟沟坎坎的时候。
如果用4个全向轮构建全向驱动平台的话，个人认为不如麦轮的4轮结构来的简单明了。4轮平台，更有利保持运动的稳定与重心。
3全向轮构建的运动平台，更有利于对成本有要求的商用服务机器人的底盘设计。
使用全向轮做随动轮进行工作的时候，布局方式就很多了，不局限于3轮或4轮结构，全向轮本身的放置角度也会对某些运动性能有优化。以下给出一些典型布局参考。具体可以联络小编，寻求更加具体的协助。

发布于 2023-05-05 09:44
​1 人赞同了该回答
麦轮的优点是定位精度比较高。缺点：

1、轮子寿命短，需要定期维护，购买和使用成本都比较高；

2、麦轮在行驶过程中，是通过轮子和轮子之间的合力来完成方向控制的，任何轮子不能悬空，如果悬空的话，车子就会跑偏。对于车身的悬挂系统设计要求高，其次对地面要求也高，不适合路面状况差的情况下使用。

舵轮也有缺点和优点，舵轮缺点：

1、因为有转向电机存在，一般卧式舵轮的高度不能太低。2、舵轮AGV在原地转的时候，舵轮与地面是纯静摩擦，对地面会有损伤。

舵轮的优点：

成本低，麦轮能够实现的功能舵轮都能够实现。

免维护，使用寿命长，适用的场景多，几乎所有的AGV都可以采用舵轮的方案。

发布于 2023-04-26 14:08・IP 属地上海
​
“麦克纳姆轮”是什么？装上它汽车就能横着走，什么原理？
5522 播放
发布于 2023-06-24 07:49· 442 次播放
​
优点：全向移动

缺点：

1.结构比普通轮子复杂，难以维护。

2.承重能力差结，结构复杂导致承重部件比较小，相对于同规格轮子负重能力会差一些。

3.地形限制，麦轮是由与主轮成45度角的小轮接触地面，而接触地面的位置不单单在主轮滚动方向变化，在轮轴方向也会有变化，这就要求的轮胎行走时需要比较平整的底面。举个例子如果麦轮在两个小于轮胎宽度很多的轨道上前进，就会很颠。如果接触的底面不与轮轴平行也会很颠。

发布于 2020-12-01 09:19
​