麥克納姆輪(萬向輪)由一系列聚氨酯 (PU) 覆蓋的滾輪構成，這些滾輪傾斜地附著在輪框上的圓周上。當麥克納姆輪轉時，進力僅在滾輪方向上產生，因此通過命令車輪以各種方向的組合旋轉，車輛可以以不同的運動模式運動，這種運動學特性使麥克納姆輪成為 AGV 的主流。但是儘管滾輪的外形設計成使麥克納姆輪的圓周成為一個完美的圓，但是當麥克納姆輪在地面上滾動時，經常會看到規則的振動。我們調查了該現象並提出了解決問題的方法。

結構分析證實，麥克納姆輪周圍不規則的聚氨酯剛度可能會導致振動，我們通過更改金屬芯和聚氨酯層的幾何形狀來實現均勻的剛度，經過一系列 3D 有限元素分析後，最終設計完成。

研究所使用的麥克納姆輪樣品，為輪外俓 203mm，輪寬 105mm 的產品，該樣品為廣泛使用具代表性的麥克納姆輪，由八根滾輪組成，滾輪安裝角度為45 度，從麥克納姆輪的側面來看，每根滾輪的弧度相接會形成一個，但實際上滾輪與滾輪在交替時會有高低差。

研究結果顯示此高低差來自於滾輪的變形量。因此我們研究目標是藉由改變麥克納姆輪的幾何設計，使其在運行時各個角度的變形量能統一，如此麥克納姆輪在運行時便不會因為產生高低落差而引發振動。我們使用有限元素分析滾輪的角度、聚氨酯變形量、整體彎曲變形量。

我們研究發現滾輪的壓縮變形量與聚氨酯的厚度有高度的相關性，聚氨酯厚度越薄壓縮變形量越高，聚氨酯厚度越厚則壓縮變形量越低。故我們對滾輪的聚氨酯厚度進行調整，保持滾輪外弧度不變，藉由修改中間的鐵芯，改變滾輪受力時的壓縮量。此方法可以使麥克納姆輪在連續運行下，使滾輪壓縮量統一高度，並且針對滾輪重疊部分做分析，模擬實際運行的情況，滾輪最邊壁調整厚度需要與中間的厚度做連動，無法分開處理，在軟體中需要建模進行連續性的分析，才能找出最佳方案。

結論之歸納如下：
麥克納姆輪(萬向輪)的振動來源，來自於麥克納姆輪滾輪的壓縮變形量，在相同的受力下有不同的壓縮量，在連續運行下會有規律且高頻的振動。利用聚氨酯的特性調整厚度，可以使麥克納姆輪滾輪在各角度下，承受 200 公斤的重量，並且使壓縮量都可以達到一致，成功降低麥克納姆輪的振動。