先來看一下成品照片：

再來看一下演示視頻：

世界萬物，皆有源起，一個事物沒有外力的情況下，它會始終保持原狀，但是當它和另一個事物相結合後，就會有一個全新的事物誕生。比如：

• 當奇點遇上大爆炸便誕生了宇宙

• 當大黃鴨遇上平底鍋便誕生了燒鴨

• 當蝙蝠遇到土豪便誕生了蝙蝠俠

• 當小鮮肉遇到高卡路里快餐便誕生了肥宅

• 當照片遇到PS便成了“照騙”

接下來我們來感受一個場景：當你深夜回家，在小區的轉了一圈又一圈，好不容易找到一個車位，但是發現前面的車亂停，剩下的空檔大小正好只能停放你的車，連一點空隙都不給你，你說怎麼辦？

但是，眼睜睜的看著一個車位 就是停不進，是不是很不爽？是不是很火？是不是感到整個世界對你深深的惡意？甚至開始懷疑人生？

於是，新的組合開始了，你有沒有想過，當橫行霸道的螃蟹遇到了汽車 會發生什麼？

這就是神奇的麥克納姆輪，確認過眼神，遇見對的輪，感受一波神奇的操作：橫向入庫。

麥克納姆輪（下文簡稱“麥輪”）的神奇全向行動能力，一直是眾多機器人的首選方案，例如RoboMaster機甲大師比賽中，各種機器人車輪便採用的就是麥克納姆輪。

但麥輪動戈幾百的價格，讓熱愛它的小夥伴們望而卻步。那是否麥輪就與我們普通創客愛好者沒有關係、太遙遠了呢？當然不是，本教程就教你自制麥輪，並用麥輪設計出一輛麥輪戰車。只要你身邊有3D打印機和激光切割機（可選），那麼就跟我一起製作出一輛麥克納姆輪全向小車吧！

是不是很心動了呢？別猶豫了，拿起你的工具，準備好你的3D打印機，準備開幹吧！

自制麥輪

首先你要準備好如下材料和工具：

材料：

• 26mm長標準大頭針，每個輪子需要9枚，共36枚
• 3D打印麥輪零件（包含大輪和從動輪）
• 9mm熱縮管

工具：

• 熱風槍
• 502膠水
• 美工刀
• 鑷子

1、將麥輪模型用3D打印機打印出來，每個輪子由1個大輪與9個從動輪組成。左旋與右旋模型各打印兩個，從動輪左右通用打印4×9=36個，如下圖所示。

2、①將熱縮管裁剪至適當長度套在小從動輪上，②用鑷子夾住使用熱風槍加熱熱縮管，使熱縮管受熱縮緊，③最後使用美工刀將邊緣多餘部分熱縮管割掉。如下圖所示。

3、用大頭針穿過從動輪並固定在大輪上，確保足夠順滑即可，如下圖所示。

5、重複上述步驟，如下圖所示，麥克納姆輪就製作完成啦！

6、接下來是製作麥輪戰車底盤。用塑料銷釘和電機固定座將4個N20減速電機分別固定在激光切割的木板底盤上，將麥輪安裝在電機軸上，如下圖所示，底盤就完成啦。

製作車體

接下來就要開始製作麥輪戰車了。你要準備好如下材料和工具，如下圖所示：

材料：

• Arduino核心控制板Athena×1
• 電機驅動×2
• 超聲波模塊×1
• 3.7V鋰電池×1
• 麥輪戰車底盤
• 激光切割木板結構件
• 杜邦線導線若干
• 銅柱螺絲若干
• 塑料銷釘若干

工具：

• 電烙鐵

1、首先將電機與電機驅動之間焊接好導線，並將各電機信號線以及電源線用杜邦線母頭引出待用，如下圖所示。

2、準備好前擋板與電池倉擋板以及固定件，如下圖所示。

3、安裝好電池倉與前擋板，如下圖所示。

4、將Arduino核心板固定好後，將底板引出信號線與電源線接好。共8根信號線控制4個電機的正反轉，如下圖所示。

5、將超聲波模塊和固定座固定好後裝在小車上。適當移動電池與零件位置，將小車重心保持在小車中間位置，至此，麥克納姆輪小車就完成啦！完成後的麥輪戰車如下圖，是不是還有點萌呢？

其實他還能換頭像呢，分分鐘換個酷炫的麥熊頭像，如下圖所示。

電路設計

此小車採用的是搗鼓車間出品的Athena核心控制板，如下圖所示，自帶傳感器接口與藍牙接口，可以滿足大部分項目需求。

我們知道Arduino不管是UNO還是Nano，都只有6個PWM口（3、5、6、9、10、11），沒法實現8個電機的調速，MEGA2560有8個以上的PWM口，但是體積過大，不適合該項目，我在引腳分配上做出了調整，使用4個PWM與4個數字口就可以實現4個電機的調速，我們知道PWM簡而言之就是數字口的佔空比，當一個引腳為低電平，一個輸出PWM信號時，可以調節速度為0-255，255為最快。經過試驗，一個引腳為高電平時，一個輸出PWM信號時，調節速度也是0-255，區別就是255是停止，PWM輸出0時為最快。這樣，只需要在程序中調節PWM的參數與數字口的輸出，就可以控制電機的速度與旋轉方向了。調速說明如表1所示。

有了Athena核心控制板的介紹和PWM調速說明，整個麥輪戰車的電路原理圖就很簡單啦，具體如下圖所示。

程序設計

麥克納姆輪與普通輪子的區別在於麥克納姆輪旋轉時，由於存在斜向的從動輪，會同時產生一個斜向的力，當我們控制輪子旋轉的速度與方向時，將斜向的力增強或抵消，從而實現小車的全向移動。可以完成橫移、斜方向移動等普通小車無法完成的高難度動作，如下圖所示。

麥輪戰車採用手機App遙控的方式來進行操作，手機端控制採用的是“可控Ctrl”App（App作者個人網站：http://www.pengzhihui.xyz/），可在騰訊應用寶下載。手機與戰車之間通過藍牙通信，手機端通過搖桿控制小車的全向移動。

麥輪戰車下位機端的編程思路是：搖桿通過藍牙返回Joy_x與Joy_y兩個變量，最大為1，最小為-1，兩座標遍歷半徑為1的圓內，程序中有8個方向移動的子程序，程序思路是搖桿半徑大於0.5以後，開始判斷屬於哪個範圍內，並執行相對應的子程序。最開始採用的是判斷座標範圍，發現效果並不理想。最終採用通過Y/X計算tan值大小與Joy_x與Joy_y構成座標的象限，計算出所在的區域，這樣的方法在內圓內不作執行指令，方便操作。另外可以將整週的圓八等分，算法簡潔可靠。搖桿部分算法如下圖所示，完整程序詳見附件。

至此，完整的麥輪戰車就完成啦！