拉戈里竞赛用投掷击球机构设计

这套投掷击球机构是面向ABU ROBOCON赛事Lagori项目开发的专用执行端，核心应用场景是赛事竞技环节中，完成投掷球体击打堆叠目标块的动作，替代人工完成高精度、高重复性的投掷作业，适配赛事规则中对投掷距离、击打精度、动作响应速度的严苛要求。从实际赛事使用逻辑来看，该机构需要在移动底盘行进到指定点位后快速完成姿态调整，在极短时间内完成上料、瞄准、投掷的连贯动作，同时要适配移动过程中的振动工况，保证结构刚性不会因为底盘移动产生形变，影响投掷精度。

功能层面，机构上部设置三工位储料筒，可单次容纳三枚标准赛事用球，储料筒下方对应独立的拨料分料结构，每次动作仅释放单枚球体进入投掷轮组区间，避免多球卡滞影响动作节拍。下部倾斜安装的双摩擦轮投掷组件是核心执行单元，两轮对称布置在投掷通道两侧，通过调整两轮的转速差可以微调球体的出射角度与旋转方向，配合安装在安装板上的角度调节导轨，可实现投掷仰角的连续调整，覆盖不同距离下的击打需求。整套投掷组件通过铝型材框架搭建主体支撑，框架底部预留与移动底盘的标准安装孔位，安装边界完全适配常规轮式竞赛机器人的上层安装空间，不会超出赛事规则限定的设备外形尺寸要求。

设计思路上，整套机构优先考虑动作可靠性与轻量化平衡，主体支撑框架采用标准2020铝型材拼接，在保证结构刚性的前提下尽可能降低整体重量，减少对底盘负载的压力。投掷轮采用聚氨酯材质加工，表面做滚花处理增大与球体的摩擦力，保证球体加速过程中不会出现打滑，确保出射速度的一致性。角度调节结构采用丝杆滑块机构，调节精度可达0.5度，配合前端的视觉识别模块可实现自动瞄准校准，无需人工手动反复调整。储料筒采用薄壁圆筒结构，底部设置弧形导料槽，球体依靠自重滑落至拨料位，无需额外动力完成上料动作，简化了驱动结构的同时降低了故障概率。

从安装适配角度来看，整套机构的安装基准面设置在框架底部的横向型材上，四个安装固定点呈矩形布置，孔位间距兼容主流竞赛机器人底盘的上层安装孔距，安装时仅需保证基准面与底盘安装面的平面度误差不超过0.2mm，即可保证投掷方向与底盘坐标系的对齐。电气元件方面，驱动投掷轮的直流电机、拨料舵机、角度调节步进电机的走线均沿型材内侧的走线槽布置，避免运动过程中线路拉扯干涉，急停按钮布置在机构侧方的易操作位置，满足赛事安全规范要求。整套机构的动作逻辑经过多轮赛事场景验证，可在1.2秒内完成单次上料、投掷的完整动作循环，在3-6米的投掷距离内击打精度可控制在直径150mm的圆形靶区内，完全满足赛事竞技的性能要求。在结构细节处理上，所有运动副位置均设置了润滑衬套，长时间连续运行不会出现卡滞磨损，摩擦轮的安装轴采用双轴承支撑，避免高速旋转时出现跳动影响出球稳定性，储料筒与下方导料槽的衔接位置做了圆角过渡处理，球体滑落过程中不会出现卡球堵料的情况。