搭载深度摄像头的差速轮式移动机器人

这款差速驱动移动平台的设计初衷，是面向室内小范围环境感知与自主移动作业场景，可作为教学实验、小型环境巡检、简易物料转运的基础载具使用。整体采用方正盒式主体结构，主体外壳选用硬质工程塑料材质，在保证结构强度的同时控制整体自重，降低行走过程中的动力负载。行走机构采用双侧对称布置的驱动轮布局，两个驱动轮分别由独立动力单元驱动，通过两侧轮速差实现转向动作，无需额外设置转向舵机，结构复杂度大幅降低，转向半径可控制在极小范围，甚至能实现原地回转，适配狭窄通道内的移动需求，比如实验室工位间穿行、货架间隙巡检这类对转向空间要求严苛的场景。

深度感知模块布置在主体前端上方的凸起安装位，安装位置经过视野校核，可保证摄像头垂直方向视场角覆盖前方地面到1.2米高度范围，水平视场角覆盖前方120度扇形区域，避免轮体、主体外壳遮挡感知视野，能实时采集前方环境的深度点云数据，为自主避障、环境建图、目标识别提供数据支撑。主体内部预留了充足的安装空腔，可根据实际使用需求加装控制板、电池组、通讯模块甚至小型机械执行端，空腔内部设置了多处螺柱安装位，兼容常规嵌入式开发板、驱动板的安装孔位，不需要额外打孔改造就能完成核心电控部件的固定。

从安装边界来看，主体长宽尺寸控制在120mm*100mm范围内，驱动轮直径为40mm，轮宽10mm，两侧轮外缘间距为130mm，整体高度不含摄像头模块为65mm，加装摄像头后总高度为80mm，可顺利通过高度100mm以上的低矮空间，比如设备底部巡检、货架底层探查这类场景都能适配。轮系与主体之间设置了1mm的间隙，避免行走过程中轮体与外壳发生摩擦干涉，驱动轮的轮轴采用D型截面设计，与动力输出轴直接配合，传动间隙控制在0.1mm以内，保证差速控制的精度，避免转向过程中出现轮速偏差导致的路径偏移。

设计过程中优先考虑了维护便捷性，主体上盖与下壳采用卡扣加两颗紧固螺丝的固定方式，拆开上盖即可直接接触所有内部电控部件，不需要拆解轮系或者外部结构，日常更换电池、调试传感器、检修线路都十分方便。轮体采用橡胶材质外圈，与地面接触时具备足够摩擦力，在木质桌面、瓷砖地面、短绒地毯等常见室内地面材质上都不会出现打滑现象，同时橡胶材质可吸收小幅路面震动，避免震动传递到主体内部影响深度摄像头的成像精度，保证感知数据的稳定性。差速控制的逻辑匹配了常规的移动机器人控制框架，轮速反馈信号预留了标准接线端口，可直接对接主流的开源机器人控制方案，不需要额外做信号转换就能实现速度闭环控制，对于二次开发的使用者来说能大幅缩短调试周期。

感知模块的安装座设计了小幅角度调节余量，可根据实际使用场景调整摄像头的俯仰角度，比如做地面近距离探查时可将摄像头向下倾斜5度，做前方障碍物识别时可调整为水平角度，不需要重新设计安装结构就能适配不同的感知需求。主体尾部预留了通讯天线的出线孔，可加装无线通讯模块实现远程控制或者数据回传，出线孔处设置了橡胶护圈，避免线材被外壳棱角磨损。整体重心经过配平计算，落在两个驱动轮轴线靠前5mm的位置，配合尾部可选装的辅助支撑万向球，行走过程中不会出现前倾或者后倾的情况，即使加装配重模块，只要总重量不超过500g，重心偏移范围都能控制在稳定区间内，不会发生侧翻。