麦克纳姆轮是日本麦克纳姆公司在1973年发明的产品，由轮胎和好多竖着安装的纺锤形辊棒组成，辊棒的轴线与轮胎轴线的倾角成45度。
4个轮胎后面都有一台水泵，通过马达输出动力就可以让轮胎转动上去。
我们把4个车轮分为ABCD，你们仔细看一下，A轮和C轮的辊棒都是顺着轮胎轴线方向呈45度转动。B轮和D轮的辊棒都是顺着轮胎轴线方向呈135度转动。也就是说，左旋轮A轮和C轮、右旋轮B轮和D轮互为镜像关系。同理，两侧轮AD和两侧轮BC互为对称关系。那有些同学就有疑惑了，为何要如此设计呢？
我们来简单剖析一下，当麦轮往前转动时，辊棒会与地面形成磨擦力。这时侯辊棒势必会遭到一个向后运动的力，所以辊棒磨擦力的方向为麦轮前进方向，我们把它标明为F摩。
之后我们把这个F摩分解为两个力，分别为垂直于辊棒轴线的分力F1和平行于辊棒轴线的分力F2。因为辊棒是被动轮，所以F1是滚动磨擦力。滚动磨擦力会全部用于驱动辊棒急速转动，但麦轮本身并不会有丝毫的前进或退后。
这就似乎是滚子轴承，内圈固定，外圈疯狂转动，因为内圈被滚子转动给抵消掉了，所以自身并不会运动。所以我们的滚动磨擦力F1并不会驱动麦轮前进，而是被辊棒自转给浪费掉了。
我们再来剖析一下F2，F2也会促使辊棒运动，但它是主动运动，所以F2是静磨擦力，由静磨擦力驱动麦轮的整体运动。也就是说，麦轮的整体运动单独由辊棒轴线方向的静磨擦力来承当。
理解这一点以后，接出来我们只须要把这个45度的静磨擦力，分解为纵向和横向两个分力。为何要分解呢？接出来你就晓得了。
当四个轮子都往前转动时，你们可以看一下4个轮子的分解力，A轮和B轮在X方向上的分解力X1、X2，都是向外的力，所以X1和X2可以互相抵消。
C轮和D轮在X方向上的分解力为X3、X4，都是向内的力，所以X3和X4可以互相抵消。这样ABCD轮就只剩下Y方向的分力Y1、Y2、Y3、Y4了，这四个向后的静磨擦分力合上去，就可以促使麦轮前进了。
假如想让麦轮向左纵向平移，只须要将AC轮正转，BD轮反转。
画一下4个轮子的分解力可知，向前方的Y1Y3和向后方的Y2Y4分力会互相抵消。只剩下X方向4个往右的静磨擦分力滚动摩擦力方向判断，这四个往右的静磨擦分力合上去，就可以促使麦轮向左纵向平移了。假如AC轮反转，BD轮正转，那就是往右纵向平移了。
假如想让麦轮360度原地旋转，只须要将AD轮向同一个方向旋转，BC轮向相反方向旋转。
根据上面的方式，你们可以自己画一下4个轮子的分解力，最终是4个轮子在X轴和Y轴方向的分力全都互相抵消了，麦轮不会联通，只会做原地转向运动。只要你们把我讲的辊棒分解力搞明白了，那麦轮运作原理也能够理解到位了。
麦轮的优点甚少，既能实现零回转直径、侧移、以及全⽅位⽆死⾓任意甩尾。又能满⾜对狭⼩空间⼤型物件的转运、对接、越障等全⽅位移动的需求。这么多的优点，发明至今已有50年了，却仍然没有应用到乘用车上，这是为何呢？
聊为何之前，我以铲车为例，先和你们聊一下纵向平移技术。好多人都误以为，能实现纵向平移的铲车，只有麦克纳姆轮，但毕竟你们都忽视了俄罗斯TCM铲车株式会社，在1999年开发的一款产品，能想出这个铲车的兄弟绝对是行内人。
这些铲车纵向平移的原理是借助静压传动技术，把原先铲车上一个简单又可靠结实的差速器，弄成了极复杂的多曲轴、液压、以及电控的一整套系统。
你们猜猜这个铲车最后的命运怎么？4个字，销声匿迹，为何？首先是产品寿命太紧、后桥结构复杂造成的故障率过高。干机械的都晓得，越简单的东西越可靠。再来就是成本昂贵，传动效率的增长造成油耗和使用成本的上升。理论上来说动力每经过一个蜗杆就会流失1%左右，为了提高30%的平面堆码量，几乎降低了50%的油耗，这种油钱我重新多租个几百平米的面积不香吗？
所以说这个铲车最终的出货量只有几百台，连二代产品都没去更新。我讲这个铲车的缘由，就是想告诉你们，技术上可以实现纵向平移，不代表就可以实现量产，可以量产也不不等于消费者买账，这中间还有成本、性能、故障率等多方面和维度的审视。
放在麦克纳姆轮上也是一样的道理，麦轮的整体运动单独由辊棒轴线方向的静磨擦力来承当。假如想实现纵向平移，就须要把这个45度的静磨擦力，分解为纵向和横向两个分力。通过前后横向分力的互相抵消来实现纵向平移。
首先实现原理就决定了麦轮的联通速率会比较慢。进一步说，假如在泥泞不平的桥面滚动摩擦力方向判断，可能会导致辊棒未能分解为纵向和横向两个分力，不能分解力都会导致行驶偏差。并且麦轮在这些险峻不平的桥面存在较大的滚动磨擦，辊棒的锈蚀比普通车胎要更严重，以致带来的是使用成本的降低，所以麦轮只适用于低速场景和比较平滑的桥面。
即使满足桥面平滑的要求了，车辆搭乘的舒适性你也得考虑，麦轮转动的时侯，这种个辊棒永远不会像车胎那样一直与地面接触，这样才会导致颠簸振动，虽然通过减振器可以去除一部份振动，仍然会有振动传递到车主头上，如同车辆行驶在搓衣板桥面一样。
所以麦轮目前大多应用在AGV上。传统AGV结构简单成本较低，而且其运动灵活性差，在空间受限的场合⽆法使⽤，未能实现⼯件微⼩姿态的调整。而麦轮运动灵活，微调能⼒⾼，运⾏占⽤空间⼩。能实现零回转直径、侧移、全⽅位⽆死⾓任意甩尾。满⾜对狭⼩空间⼤型物件转运、对接、越障等全⽅位移动的需求。不管是在重载机械生产领域、铁路交通、自动化智慧库房、大型手动化鞋厂、码头、港口、机场，甚至航天等行业都可以使用。（写自公号：工业科技控）
