一、按运动特性分类
1. 直行轮
仅能沿轮子切线方向直行,无转向或横移功能,结构简单可靠。可作为主动轮(连接电机)或被动轮(无驱动),轮毂电机技术的应用使其更轻量化。
适用场景:室内外平坦路面,如仓储AGV、巡检机器人。
2. 麦克纳姆轮(Mecanum Wheel)
由轮毂和斜置辊子组成,通过多轮协同实现全向移动(横移、旋转等)。优点是灵活性高,缺点是成本高、震动明显、负载能力较弱(辊子轴易受压)。
适用场景:狭窄空间作业,如舰船物资搬运、高精度生产线。
3. 全向轮
与麦克纳姆轮类似,但辊子轴线与轮毂夹角为90度,同样存在震动和负载限制,成本略低。
适用场景:需要横向移动的轻型机器人,如服务机器人。
4. 舵轮
集成驱动与转向电机,分为单舵轮(结构简单)和双舵轮(360°回转,控制复杂)。双舵轮稳定性更高但需地面平整。
适用场景:重载AGV(如汽车制造)、停车机器人。
二、按材质分类
1. 聚氨酯轮
耐磨、承载能力强(可达橡胶轮2倍),但缓冲性差,适合室内平整地面。
2. 橡胶轮
抓地力好、抗震性强,适合室外或颠簸路面,但耐磨性较弱。
3. 塑料/泡沫轮
轻量化、低成本,适用于1kg以下的微型机器人。
三、特殊结构轮胎
1. 履带
通过增大接触面积适应复杂地形(沙石、雪地),但速度慢、灵活性低。
2. 球轮
万向滚动设计,可压低底盘高度,但接地面积小、易磨损(如TurtleBot3)。
3. MY轮(Mutual YoYo轮)
封闭式多锥轮结构,兼具高承载和越障能力(越障高度达0.3R),适合非结构化环境。
四、选型关键因素
负载与尺寸:轻型(1kg)可选塑料轮,2-5kg用中空胎,超5kg需实心橡胶或聚氨酯轮。
地面环境:光滑地面用平滑轮,室外选花纹胎,沙石地需宽轮或履带。
运动需求:全向移动选麦轮/全向轮,高精度转向选舵轮。
以上分类可根据实际需求组合使用,例如重载AGV可能采用聚氨酯舵轮,而全向移动机器人可能搭配麦克纳姆轮与球轮。