竞技格斗机器人轮足复合行走驱动机构

这套轮足复合行走驱动机构，主要面向小型竞技格斗机器人的赛事应用场景，适配1.5kg至3kg级别的羽量级格斗机器人参赛需求，区别于常规轮式机器人的纯滚动行走逻辑，这套机构将轮式移动的高速特性与足式结构的越障、抬升功能做了整合，在格斗对抗的近身缠斗、姿态调整、场地越障环节都能发挥作用。从实际用途来看，机构两侧的蓝色支撑足既可以在高速移动时作为辅助支撑，避免机器人急停、转向时发生侧翻，也能在对抗过程中完成抬升动作，借助前端的尖刺结构撬动对手底盘，破坏对手的行走平衡，中间集成的齿轮传动组则负责将驱动电机的动力同步分配给行走轮与足端动作结构，不需要额外增设独立的足端驱动舵机，能有效压缩整机的重量占用空间，符合羽量级格斗机器人严格的重量限制要求。设计思路上，整套机构采用对称式双侧布局，主体承载框架使用6061铝合金铣削成型，在保证结构强度的前提下尽可能削减非受力区域的材料厚度，框架上预留的多组安装孔位可以适配不同外径的直流减速电机，安装孔的孔距按照常规20mm、25mm规格的微型减速电机输出轴中心距设计，不需要额外加工转接件就能完成电机固定。传动部分采用直齿圆柱齿轮啮合传动，没有使用锥齿轮或者蜗轮蜗杆结构，一方面直齿轮的传动效率更高，能减少动力传输过程中的损耗，保证行走轮的输出扭矩足够支撑整机完成冲刺动作，另一方面直齿齿轮的加工、装配难度更低，参赛选手可以根据赛事中的损耗情况快速更换备件，不需要复杂的调隙操作就能保证传动精度。外形尺寸方面，整套机构的总宽度控制在180mm以内，长度为220mm，安装基准面到底部行走轮最低点的高度为32mm，这个尺寸边界刚好适配常规羽量级格斗机器人的底盘安装空间，不会超出赛事规则限定的机身初始尺寸范围，足端的最大抬升角度为27度，抬升过程中足端的最大伸出量不会超过机身前端轮廓15mm，符合赛事对活动部件伸出量的规则限制。安装边界上，主体框架的底部预留了4个M3规格的安装螺孔，孔位呈矩形分布，横向孔距为120mm，纵向孔距为60mm，可以直接固定在机器人的碳纤维主底板上，不需要额外设计转接支架，齿轮组的侧方预留了0.8mm的间隙，避免机器人在受到侧向冲击时齿轮发生卡滞，行走轮采用橡胶包胶材质，轮面做了防滑纹理处理，和赛事场地的磨砂木板表面之间的摩擦系数可以达到0.7以上，保证冲刺加速时不会出现打滑空转的情况。实际对抗场景中，这套机构的足端尖刺采用可拆卸设计，选手可以根据对手的底盘结构更换不同长度的尖刺配件，当对手采用低底盘设计时，可以更换短尖刺来降低自身的重心高度，提升移动稳定性，当对手采用高底盘设计时，可以更换长尖刺来提升撬动的有效行程。传动齿轮的模数选用0.5模，齿面做了硬化处理，能承受对抗过程中瞬时的冲击载荷，不会因为齿轮断齿导致机构失效，两侧的行走轮独立传动，可以通过差速控制完成原地转向动作，转向半径控制在机身尺寸的0.3倍以内，在狭小的对抗场地内可以快速调整朝向，抢占对抗的有利位置。机构的布线槽集成在主体框架的内侧，电机的供电线可以从框架内部的空腔穿过，避免对抗过程中导线被对手的武器切断，提升整机的抗损能力，足端的铰接位置采用铜套作为滑动轴承，不需要额外加注润滑脂就能保证动作的顺畅性，同时铜套的耐磨性能足够支撑整场赛事的对抗强度，不会因为铰接点磨损导致足端动作出现虚位。