FRC赛事ERA V1竞技机器人结构设计

　　该竞技机器人面向FIRST机器人竞赛场地对抗场景设计，核心用途是在规定赛事周期内完成场地黄球收集、投射得分、攀爬关卡等系列对抗任务，整体结构围绕赛事规则的得分逻辑做针对性布局。从底盘设计来看，采用轮式移动布局，轮组选型兼顾场地地毯面的抓地力与急停急转的响应速度，底盘框架采用方管焊接拼接结构，在保证整体抗冲击强度的前提下控制整车自重，避免超出赛事规则的重量上限，底盘安装边界严格匹配赛事场地的通行宽度要求，可顺利通过场地内的坡道、窄道等障碍区域。

　　上层功能模块分为收集机构、存储仓、投射机构三个核心部分，收集机构布置在车体前端，采用滚刷加导流板的组合结构，可在车体行进过程中自动将地面散落的黄球拨入输送通道，无需额外对位操作，滚刷的转速与车体行进速度做匹配调校，避免出现卡球、漏球的问题；存储仓采用倾斜导流设计，依靠球体自身重力实现有序送料，仓内容量可满足单次连续投射的得分需求，仓体内壁做光滑过渡处理，减少球体输送过程中的卡顿概率；投射机构布置在车体中上部，采用摩擦轮加速结构，可根据投射距离调整摩擦轮转速与发射仰角，精准将球体送入场地远端的得分目标区域，投射机构的旋转角度覆盖场地正面的全部得分区域，无需整车大幅转向即可完成不同位置的投射操作。

　　车体侧部布置有攀爬挂钩结构，可在赛事尾声阶段挂接场地内的攀爬架完成登高得分动作，挂钩的承重结构经过受力校核，可承载整车重量完成挂接动作，挂钩的收放采用舵机驱动，非工作状态下收纳于车体侧部，不会对行进、收集动作产生干涉。整车的电气元件布置在底盘上层的封闭舱体内，线束沿框架内侧走线并做固定处理，避免对抗过程中出现线束脱落、元件磕碰损坏的问题，舱体预留检修开口，可快速完成元件更换、电池拆装等操作。

　　从设计思路来看，整车结构优先保证功能可靠性，所有运动部件都做了冗余限位设计，避免对抗碰撞后出现部件错位失效的问题，各功能模块采用快拆式安装结构，可在赛事间隙快速完成故障部件的更换调整，整车重心控制在底盘中心偏下位置，保证急转、急停、攀爬过程中的车体稳定性，避免出现侧翻问题。外形尺寸方面，整车长宽高严格匹配赛事规则的尺寸限制，初始状态下所有外伸部件都收纳于尺寸边界内，满足赛前检录的尺寸要求，工作状态下收集机构、投射机构的动作范围经过运动仿真校核，不会出现超出安全边界的运动干涉。在实际赛事场景中，该机器人可配合手动操作与预设自动程序，完成开场自动阶段的预设得分动作，以及手动阶段的灵活对抗操作，结构强度可承受赛事过程中常规的对抗碰撞，各执行机构的响应速度匹配赛事的操作节奏，可高效完成收集、投射、攀爬全流程得分动作。