将不同种类和不同数量的车轮（或履带）进行排列组合，就形成了各种构型的移动机器人。下图共列出了7种常见的移动机器人类型。

（a）双轮差速式机器人，（b）阿克曼式机器人，（c）四轮驱动机器人，（d）双履带式机器人，（e）麦克纳姆轮全向机器人，（f）全向轮全向机器人，（g）四轮驱动四轮转向机器人

图1   移动机器人常见构型

• 双轮差速式机器人

       双轮差速式机器人的两个动力轮设置在底盘左右两侧，两轮速度可独立控制，通过给定不同速度实现底盘的直线和转向控制。为保持平衡，底盘一般会配有一到两个辅助支撑的万向轮，从而形成三轮或四轮的轮系结构。

• 阿克曼式机器人

       阿克曼式机器人为四轮式，它的原理与汽车相似，由两后轮作为驱动轮提供动力，由两前轮作为转向轮控制方向，且两前轮的转角通过阿克曼转向机构关联。由于采用了与汽车相似的构造，阿克曼式机器人操纵性与汽车类似。

• 四轮驱动机器人

       四轮驱动机器人的四个直行轮大小相同、独立驱动且前后、左右对称布置，依靠左右侧直行轮的速度差实现转向。在转弯过程中，四轮驱动机器人是靠滑动摩擦实现的，因此会对直行轮及地面造成一定的磨损。因为存在严重的滑移情况，四轮驱动机器人难以精确控制。

• 双履带式机器人

       双履带式机器人底盘左右两侧各配置一套履带移动机构。每套履带移动机构由轮系、悬挂系统和履带组成。轮系包含若干驱动轮、支重轮、导向轮、托带轮；悬挂系统一般采用克里斯蒂悬挂，以保障越障性能良好；履带一般由强度高、重量轻、模量高、无收缩的复合材料制成。双履带式机器人的越障性能优良，在室外复杂环境中有较多应用。

• 全向移动机器人

       这类机器人相对比较特殊，车轮采用了麦克纳姆轮或全向轮，按照一定的规律控制车轮转动，则可以实现前、后、左、右四个方向的全向移动，比起非全向移动机器人，其灵活性更好，能够在狭窄的区域运动。但由于受到麦克纳姆轮或全向轮的限制，该类机器人的承载能力不大。另外，全向移动机器人的各个车轮产生的力会相互抵消一部分，因此同样转矩产生的净推力效率较低，综合效率不如差速式机器人。

• 四轮驱动四轮转向机器人

       四轮驱动四轮转向机器人（4WD-4WS）相当于有8个电机在控制其运动，可轻松实现机器人的全向运动，具有机构简单、行动灵活、效率高等特点，在室外非结构化场景下具有较强的自适应能力。然而，随着电机数量的增加，对控制的精确性、同步性提出了更高的要求，在一定程度上加大了控制难度。

       除了以上常见构型外，还有许多非常见构型，例如：两前轮采用全向轮，两后轮采用直行轮的构型。

表1  常见移动机器人构型的应用场景及主要性能对比

       移动机器人的不同构型，会带来性能上的差异，而性能上的差异又决定了其适用的场景。为了满足某一特定场景的现实需求，在移动机器人构型的优选上，需要从它的稳定性、承载性、机动性、操纵性、越障性、通过性、耐久性等多个维度加以综合考虑。