随着制造业规模的扩大和自动化控制技术的发展,全方位轮组式运载平台能够在工业自动化和仓储物流等领域得到广泛的应用。Mecanum轮式全方位运载平台是当今发展最为迅速,技术要求较高的一种全方位移动平台。Mecanum轮外缘轮子不同于普通圆柱轮子直线接触地面,而是以高副接触地面,在滚动的过程中不断受到地面的冲击,严重影响了 Mecanum轮的载荷性能和降低了使用寿命。因此,改善Mecanum轮受力状况,提高Mecanum轮平稳性和载荷能力,具有重要的工程意义。首先,从Mecanum轮结构方面考虑,通过分析Mecanum轮轮地接触切换过程,提出一种双排交叉式改进型Mecanum轮结构,分析它与地接触状态以解决其受力恶化问题。随后,在动力学理论分析基础上运用ADAMS动力学仿真软件分别对单排Mecanum轮和双排交叉式改进型Mecanum轮全方位移动平台的三种工况(直行、横行、零半径旋转)进行对比分析,探究了双排交叉式改进型Mecanum轮在受力状况、平稳性等方面的优劣,以保证双排交叉式Mecanum轮可行性。最后,为了更进一步改善Mecanum轮受力状况,对Mecanum轮核心部件辊子进行受力分析,并结合赫兹接触和有限元的方法计算工作载荷下辊子轮廓不同接触点的变形和应力应变,根据变形量不同,针对性的对辊子轮廓进行修形优化,使受力变形更均匀,保证了 Mecanum轮的运行可靠性。通过上述设计与分析,本文所设计的双排交叉式改进型Mecanum轮结构可以改善Mecanum轮受力情况,为该型Mecanum轮全方位运载平台后续设计及实际运用提供了理论参考和相关依据。