轻量化双爪战斗机器人机械执行机构

该机械结构为小型竞技类机器人的核心执行单元，整体采用双侧对称布局设计，前端配置双尖刺状夹持爪结构，可在竞技对抗场景中完成对手设备的卡位、抬升、顶推等动作，适配1.36kg级以内轻量化竞技机器人赛事的对抗需求，也可经过参数调整后用于小型物料分拣、轻型工件转运的教学演示场景。从结构设计逻辑来看，整体框架采用板式叠层装配思路，所有承力板件均做了镂空减重处理，在保证结构刚性的前提下尽可能降低整体自重，避免多余重量占用动力系统的负载配额。两侧驱动轮直接与减速电机输出端连接，省去了额外的传动链路，既减少了传动过程中的动力损耗，也压缩了整体结构的横向安装尺寸，轮体外侧做了加宽处理，可在对抗过程中降低侧翻风险，提升移动过程中的稳定性。前端夹持爪采用独立的连杆传动结构，爪体根部设置有限位凸台，可限制开合角度范围，避免动作超程导致的结构干涉，爪尖做了收窄处理，能够在接触对手设备时快速卡入对方结构缝隙，提升卡位动作的成功率。中部传动区域集成了多级齿轮减速结构，将驱动电机的高转速低扭矩输出转换为夹持动作需要的低转速大扭矩输出，保证夹持状态下的锁紧力足够，不会在对抗过程中出现松脱。结构整体的安装边界控制在较小范围内，横向宽度不超过两侧驱动轮的外沿尺寸，纵向长度从爪尖到轮体后端预留了足够的电池、控制板安装空间，竖向高度控制在低位，降低整体重心，进一步提升对抗过程中的抗冲击能力。所有转动副位置均预留了轴承安装位，可根据负载需求选配微型滑动轴承或者滚动轴承，降低转动过程中的摩擦阻力，提升动作响应速度。承力部位的连接孔位均做了沉头处理，装配后紧固件不会突出结构表面，避免对抗过程中紧固件被剐蹭松动，也减少了结构外表面的突出点，降低被对手卡位的概率。从实际使用场景出发，该结构在设计时充分考虑了竞技场景下的冲击载荷，所有板件的连接位置均采用多点位螺栓固定，而非单点卡扣连接，能够承受对抗过程中的侧向冲击、正面碰撞载荷，不会出现单次碰撞就结构散架的问题。夹持爪的开合行程经过匹配设计，既能够夹持常规尺寸的同级别竞技机器人，也不会因为行程过大导致动作响应变慢。驱动轮的安装位置做了下沉处理，轮体下沿低于主体框架底部，保证移动过程中框架不会与地面发生剐蹭，同时轮体上沿不超出主体框架的顶部平面，避免轮体被对方结构直接顶死导致移动失效。结构上预留的电气安装位做了分层处理，上层可安装控制电路板，下层可放置动力电池，重心集中在整体结构的几何中心位置，移动过程中不会出现头重脚轻或者单侧偏重的问题，转向动作更加灵活。在细节处理上，所有结构件的锐边位置均预留了倒角余量，加工后可去除毛刺，避免装配过程中划伤线路或者操作人员，同时也能减少应力集中，提升板件的抗冲击寿命。传动齿轮的啮合位置预留了调整间隙，可通过垫片调整齿轮中心距，补偿加工误差带来的啮合过紧或者间隙过大问题，保证传动过程平稳无卡滞。