一、文档说明

本文档针对 AGV 机器人差速驱动、舵轮驱动、麦克纳姆轮驱动三种核心驱动方式，从结构原理、运动特点、优缺点、适用场景进行讲解。

二、三种驱动方式详细讲解

1. 差速驱动（Differential Drive）

（1）基本结构

– 左右两个固定驱动轮+ 1～2 个万向从动轮

– 驱动轮方向固定，无转向机构，只控制转速

（2）转向原理

– 通过左右两轮转速差实现转向

– 左轮快、右轮慢 → 向右转弯

– 左轮反转、右轮正转 → 原地小半径旋转

– 两轮同速 → 直线行驶

（3）优点

– 结构最简单，成本最低

– 控制逻辑简单、稳定性高

– 转弯半径较小，适合常规通道

（4）缺点

– 无法实现纯原地零半径转向

– 路径精度一般，易打滑跑偏

– 不适合高精度对接场景

（5）适用场景

– 低成本搬运 AGV

– 仓库简易物流、扫地机器人、教育机器人

– 路线固定、对精度要求不高的场景

2. 舵轮驱动（Steering Drive）

（1）基本结构

– 1 个或多个舵轮（驱动+转向一体化）

– 舵轮可360°旋转，同时提供动力

– 搭配从动轮/平衡轮支撑车体

（2）转向原理

– 舵轮主动改变方向，控制行驶路径

– 可实现纯原地转向（0 转弯半径）

（3）优点

– 灵活性高，可原地旋转、掉头

– 定位精度高，适合产线精准对接

– 负载能力强，运行稳定

– 综合性价比最高，行业最通用

（4）缺点

– 成本高于差速驱动

– 机械结构与控制算法更复杂

（5）适用场景

– 工厂潜伏式 AGV、辊筒 AGV

– 叉车 AGV（AGF）

– 汽车零部件、3C、锂电等自动化产线

3. 麦克纳姆轮驱动（全向驱动）

（1）基本结构

– 4 个麦克纳姆轮

– 四轮独立驱动，无转向结构

– 依靠辊子摩擦矢量实现全向运动

（2）转向原理

– 控制 4 个轮子转速与转向，合成运动矢量

– 可实现：前进、后退、左右平移、斜向行走、原地旋转

（3）优点

– 移动能力最灵活

– 支持横向平移，极小空间可作业

– 定位精度极高

（4）缺点

– 成本最高

– 结构脆弱，辊子易损坏

– 对地面要求高，怕粉尘、铁屑、不平整路面

– 维护难度大、负载受限

（5）适用场景

– 航天、精密装配

– 极窄通道、高柔性产线

– 对空间和灵活性要求极高的场景

三、核心对比表

对比项	差速驱动	舵轮驱动	麦克纳姆轮驱动
转向方式	左右轮速度差	舵轮转向	四轮矢量差速
原地转向	有限旋转	纯原地转向	纯原地转向
横向平移	不能	不能	可以
灵活度	一般	高	极高
定位精度	一般	高	最高
成本	最低	中等	最高
结构复杂度	简单	中等	复杂
维护难度	极易	中等	难
典型用途	低成本搬运、简易AGV	工厂通用、高精度产线	极窄空间、精密装配

四、选型

– 省钱简单用差速

– 通用高精度选舵轮

– 空间极小要横移，才用麦克纳姆轮