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麥輪外圍的輥?zhàn)邮桥c地面接觸的，當(dāng)麥輪繞輪轂軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輥?zhàn)訒?huì)與地面產(chǎn)生摩擦力Ff，其作用力方向?yàn)檩嗇炞鴺?biāo)系y軸正方向（至關(guān)重要）。

具體分析，當(dāng)輪轂前向（繞輪轂軸線逆時(shí)針）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輥?zhàn)颖粍?dòng)與地面接觸，而輥?zhàn)优c地面接觸可理想化視為點(diǎn)接觸，該接觸點(diǎn)在“碰到”地面瞬間會(huì)受到與其運(yùn)動(dòng)方向相反的作用力（和普通輪胎分析相似），接觸點(diǎn)的“運(yùn)動(dòng)方向”為正向后，所以摩擦力方向?yàn)檎�向前，輪轂坐�?biāo)系y軸正向。

在圖 2.1（b）中，將地面摩擦力Ff沿著垂直和平行于輥?zhàn)虞S線方向進(jìn)行力分解，由于輥?zhàn)邮潜粍?dòng)輪，因此會(huì)受到垂直于輪轂軸線的分力F⊥作用而被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，也說明分力F⊥是滾動(dòng)摩擦力，對(duì)輥?zhàn)拥哪�損較大；平行于輪轂軸線的分力F∥也會(huì)迫使輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)，只不過是主動(dòng)運(yùn)動(dòng)（輥?zhàn)颖惠S線兩側(cè)輪轂機(jī)械限位），所以分力F∥是靜摩擦。

總結(jié)下來，地面作用于輥?zhàn)拥哪Σ亮Ψ纸鉃闈L動(dòng)摩擦力和靜摩擦力，滾動(dòng)摩擦力促使輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)，屬于無效運(yùn)動(dòng)；靜摩擦力促使輥?zhàn)酉鄬?duì)地面運(yùn)動(dòng)（類似于普通橡膠輪胎運(yùn)動(dòng)情況），而輥?zhàn)颖惠嗇灐翱ㄗ　保�因而帶�?dòng)整個(gè)麥輪沿著輥?zhàn)虞S線運(yùn)動(dòng)（即輪轂?zāi)鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽笊?5°；輪轂順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蚁?5°）。

進(jìn)一步總結(jié)：電機(jī)輸入輪轂的扭矩，一部分被輥?zhàn)幼赞D(zhuǎn)“浪費(fèi)掉”，另一部分形成靜摩擦驅(qū)動(dòng)麥輪整體運(yùn)動(dòng)；單個(gè)麥輪實(shí)際的（受力）運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檩佔(zhàn)虞S向方向，因此改變輥?zhàn)虞S線和輪轂軸線的夾角，就可以改變麥輪實(shí)際的（受力）運(yùn)動(dòng)方向。

為什么垂直于輪轂軸線的分力迫使輥?zhàn)颖粍?dòng)自轉(zhuǎn)是無效運(yùn)動(dòng)？

這里對(duì)“分力F⊥迫使輥?zhàn)颖粍?dòng)自轉(zhuǎn)是無效運(yùn)動(dòng)”做進(jìn)一步分析，請(qǐng)跟隨筆者做兩個(gè)想象實(shí)驗(yàn)：

①假如輥?zhàn)虞S線和輪轂軸線平行（如圖 3.1），輪轂受電機(jī)驅(qū)動(dòng)而主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，則地面作用于輥?zhàn)拥哪Σ亮θ珵闈L動(dòng)摩擦力，滾動(dòng)摩擦力全部用于驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)语w速轉(zhuǎn)動(dòng)，但麥輪本身并不會(huì)有絲毫的前進(jìn)或后退。這個(gè)現(xiàn)象就如滾子軸承（或行星齒輪），外圈固定，內(nèi)圈瘋狂轉(zhuǎn)動(dòng)，但被滾子轉(zhuǎn)動(dòng)給抵消掉了，外圈自身并不會(huì)運(yùn)動(dòng)。

②我們?nèi)粘；�輪滑時(shí)，如果讓兩只輪滑鞋方向始終保持平行運(yùn)動(dòng)，我們肯定是原地不動(dòng)的，只能讓別人來推動(dòng)前進(jìn)，所以我們要讓兩只滑冰鞋呈一定夾角（外八字）而相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣我們才能這種“夾角”借力逐漸“提升”速度，這個(gè)力就是平行于輪子軸線的分力，這個(gè)分力和慣性會(huì)使得我們“向前”運(yùn)動(dòng)，而垂直于輪子軸線的分力只是促使輪子滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)合力中一個(gè)部分，并不“推動(dòng)”我們“向前”運(yùn)動(dòng)。

所以垂直于輪轂軸線的分力并不用于主動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，而是被輥?zhàn)酉�耗掉了�?

有條件的讀者可以做一個(gè)簡易實(shí)驗(yàn)感受下：將麥輪通過聯(lián)軸器與電機(jī)軸相連，并控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，讓麥輪與地面接觸，就可感受到麥輪自身是沿著平行于輪轂軸線方向運(yùn)動(dòng)。這就是麥輪的d特之處，也是麥輪平臺(tái)運(yùn)動(dòng)模式多變的根本原因。