FRC竞赛机器人用原型齿轮传动箱

　　这款齿轮传动箱面向FRC赛事移动机器人的行走驱动场景开发，核心适配150磅级轮式移动机器人的动力传输需求，匹配4英寸直径行走轮的安装接口，可在额定负载下实现13.19英尺每秒的行走线速度输出，满足赛事中机器人快速移动、对抗卡位的动力需求。从结构布局来看，该传动箱采用同轴双输入的行星轮系排布，双动力输入轴平行布置于箱体输入端，通过多级行星齿轮组实现扭矩放大与转速匹配，各级齿轮轴均采用标准轴承支撑，保证传动过程的同轴度与运转平顺性，降低高速运转下的齿轮偏磨风险。

　　设计过程中先通过传动比计算确定各级齿轮的齿数匹配关系，再结合标准vex齿轮、轴承的现成规格完成轮系排布，避免定制非标零件带来的加工成本与装配误差，所有齿轮啮合侧隙均控制在竞赛设备允许的合理范围内，兼顾正反转传动精度与抗冲击负载能力。箱体采用板式框架结构，输入端预留电机安装定位孔位，输出端直接对接行走轮的安装法兰，整体安装边界紧凑，可直接嵌入机器人底盘的轮组安装位，不需要额外设计转接支架。箱体上集成了编码器安装座，可直接加装标准编码器采集输出轴转速、转角数据，为机器人的闭环运动控制提供硬件基础，编码器安装位与输出轴同轴布置，保证信号采集的精度不受传动间隙影响。

　　在结构细节上，齿轮箱的安装板做了轻量化镂空处理，在保证安装刚度、支撑强度的前提下尽可能降低自身重量，适配移动机器人对自重控制的严苛要求；所有轴系的定位台阶尺寸均匹配标准卡簧、轴承的安装公差，装配时不需要额外修配即可完成整机组装，各级齿轮的啮合位置通过轴肩与隔套精准定位，避免运转过程中出现齿轮轴向窜动。该传动箱除了适配FRC赛事机器人的行走驱动，也可用于小型移动平台、教学演示机器人、低负载自动化输送设备的动力传输场景，其轮系设计预留了一定的传动比调整空间，可通过更换不同齿数的行星轮适配不同的转速、扭矩输出需求，安装接口的尺寸也可根据实际搭载平台的需求做小幅调整，不需要改动核心轮系的排布逻辑。

　　从实际使用角度看，这款齿轮箱的双输入结构可支持双电机同步驱动，大幅提升单轮的输出扭矩，应对机器人对抗过程中的冲击负载、爬坡阻力等极端工况，箱体的框架结构也方便日常维护时快速拆解检查齿轮磨损情况，不需要完全拆除整机安装结构即可完成易损件的更换。