麦轮外围的辊子是与地面接触的，当麦轮绕轮毂轴转动时，辊子会与地面产生摩擦力Ff，其作用力方向为轮毂坐标系y轴正方向（至关重要）。

具体分析，当轮毂前向（绕轮毂轴线逆时针）转动时，辊子被动与地面接触，而辊子与地面接触可理想化视为点接触，该接触点在“碰到”地面瞬间会受到与其运动方向相反的作用力（和普通轮胎分析相似），接触点的“运动方向”为正向后，所以摩擦力方向为正向前，轮毂坐标系y轴正向。

在图 2.1（b）中，将地面摩擦力Ff沿着垂直和平行于辊子轴线方向进行力分解，由于辊子是被动轮，因此会受到垂直于轮毂轴线的分力F⊥作用而被动转动，也说明分力F⊥是滚动摩擦力，对辊子的磨损较大；平行于轮毂轴线的分力F∥也会迫使辊子运动，只不过是主动运动（辊子被轴线两侧轮毂机械限位），所以分力F∥是静摩擦。

总结下来，地面作用于辊子的摩擦力分解为滚动摩擦力和静摩擦力，滚动摩擦力促使辊子转动，属于无效运动；静摩擦力促使辊子相对地面运动（类似于普通橡胶轮胎运动情况），而辊子被轮毂“卡住”，因而带动整个麦轮沿着辊子轴线运动（即轮毂逆时针旋转，运动方向为左上45°；轮毂顺时针旋转，运动方向为右下45°）。

进一步总结：电机输入轮毂的扭矩，一部分被辊子自转“浪费掉”，另一部分形成静摩擦驱动麦轮整体运动；单个麦轮实际的（受力）运动方向为辊子轴向方向，因此改变辊子轴线和轮毂轴线的夹角，就可以改变麦轮实际的（受力）运动方向。

为什么垂直于轮毂轴线的分力迫使辊子被动自转是无效运动？

这里对“分力F⊥迫使辊子被动自转是无效运动”做进一步分析，请跟随笔者做两个想象实验：

①假如辊子轴线和轮毂轴线平行（如图 3.1），轮毂受电机驱动而主动转动，则地面作用于辊子的摩擦力全为滚动摩擦力，滚动摩擦力全部用于驱动辊子飞速转动，但麦轮本身并不会有丝毫的前进或后退。这个现象就如滚子轴承（或行星齿轮），外圈固定，内圈疯狂转动，但被滚子转动给抵消掉了，外圈自身并不会运动。

②我们日常滑轮滑时，如果让两只轮滑鞋方向始终保持平行运动，我们肯定是原地不动的，只能让别人来推动前进，所以我们要让两只滑冰鞋呈一定夹角（外八字）而相对运动，这样我们才能这种“夹角”借力逐渐“提升”速度，这个力就是平行于轮子轴线的分力，这个分力和惯性会使得我们“向前”运动，而垂直于轮子轴线的分力只是促使轮子滚动运动合力中一个部分，并不“推动”我们“向前”运动。

所以垂直于轮毂轴线的分力并不用于主动驱动机器人运动，而是被辊子消耗掉了。

有条件的读者可以做一个简易实验感受下：将麦轮通过联轴器与电机轴相连，并控制电机转动，让麦轮与地面接触，就可感受到麦轮自身是沿着平行于轮毂轴线方向运动。这就是麦轮的d特之处，也是麦轮平台运动模式多变的根本原因。