如何制造一个世界上最小的微型Mecanum轮，直径为18毫米，并将其安装在机器人上

开发18毫米微型Mecanum轮

市面上的Mecanum轮通常直径不小于约40毫米，因此我决定使用3D打印机自行设计和制作。

我首先制作了一个直径30毫米的版本。然而，外侧滚轮的轴采用PLA材料制成，导致摩擦过大，影响滚轮顺畅旋转。为了减少摩擦，我将PLA轴替换为直径1毫米的不锈钢杆。这一改进效果良好，使轮子能够正常运行。

同时，滚轮需要具备足够的地面抓地力。为了增加表面摩擦，我用聚乙烯热缩管包裹每个滚轮。这样制作的30毫米轮子运行非常顺畅，这表明该设计还可以进一步缩小尺寸。

随后，我开发了直径22毫米的版本。在这个尺寸下，1毫米的不锈钢轴对外侧滚轮来说太大，因此我改用直径0.5毫米的不锈钢杆。在这个项目中，我挑战自己将尺寸进一步缩小，并成功制造出一个直径为18毫米的可运行Mecanum轮，使其成为同类产品中最小的实用Mecanum轮之一。

轮内电机设计

为了驱动轮子，我将一个直径为6毫米的行星齿轮电机部分嵌入Mecanum轮中，从而实现了紧凑的轮内电机设计。

考虑到执行器本身的直径为6毫米，约18毫米似乎接近该配置下实际可行的最小轮径。

应用于BugM2

这些18毫米的Mecanum轮被安装在一台经过改装的M5Stack BugC2机器人上，本项目将其命名为BugM2。

通过更换原有的腿机构以Mecanum轮替换，显著提升了机器人的机动性。现在机器人可以实现前进、后退、横向移动、斜向移动以及原地旋转，同时保持非常紧凑的外形尺寸。

基于IMU航向的场地中心式全向控制

BugM2还支持基于IMU航向数据的场地中心式全向控制模式。在此控制方式下，运动方向依据周围环境的固定朝向确定，而非机器人的当前朝向。因此，向前推动控制器时，机器人始终会朝同一方向移动，即使机器人本身已经旋转。

※BugM2 中的“M2”代表“微型机械臂轮”。

本文编译自hackster.io