这款双驱轮式格斗竞技装置的结构设计,核心围绕小型竞技对抗场景的实际使用需求展开,整体采用对称式布局思路,将行走驱动模块、主体承载框架、前端抬升执行机构做了高度集成化的排布,尽可能压缩整机占用空间的同时,保证各运动部件的运动边界无干涉。从实际应用场景来看,这类小型格斗机器人主要应用于桌面级、小型场地的机器人竞技赛事,日常也可作为机械结构教学、运动控制算法验证的实物载体,帮助从业者验证轮式移动平台的动力匹配、对抗场景下的结构强度冗余设计是否合理。
整机的行走部分采用双侧轮毂直驱的方案,驱动轮布置在机身两侧靠下的位置,轮缘突出机身侧边框一定距离,既保证行走过程中轮体与地面的接触压力足够,也能在侧向受到撞击时,让突出的轮体先承接冲击载荷,避免撞击力直接传递到内部的承载框架与电控安装位。机身主体框架采用钣金折弯加局部螺接的拼接结构,框架侧面预留了多组长条形的散热通槽,对应内部电控元件、驱动模块的发热位置,保证长时间连续运行时的热量可以及时散出,避免密闭空间内积热导致的元件性能下降。框架顶部设置了一体式的弯折提手结构,提手位置做了圆弧过渡处理,既可以在调试、搬运设备时提供方便的握持点位,也能作为顶部结构的加强筋,提升机身整体的抗扭刚度,减少正面撞击时的框架形变量。
前端的抬升执行机构采用双侧轴承支撑的转轴结构,抬升臂采用高强度合金材质弯折成型,臂体的轮廓做了斜切处理,在与对抗目标接触时可以更快滑入目标底部,通过转轴的转动完成抬升动作,将对方设备掀翻失去移动能力。转轴的支撑座直接固定在主体框架的前端安装面上,连接位置做了局部加厚处理,承受抬升过程中的反作用力时不会出现安装位开裂的问题。设计过程中特意将整机的重心控制在几何中心偏下的位置,电池、驱动板这类重量较大的元件全部布置在机身底层的安装位,降低整机重心高度,即使受到侧向冲击、或者抬升动作带来的反作用力时,也能保持自身的姿态稳定,不会轻易出现侧翻的情况。
从安装边界的尺寸控制来看,整机的所有外凸部件都做了轮廓收束,两侧驱动轮的外端面、前端抬升臂的最前端、后端框架的最后端都控制在统一的矩形边界内,没有超出边界的突兀结构,既符合常规小型格斗竞技赛事的尺寸组别要求,也能避免移动过程中突出部件勾挂场地边缘的防护结构。机身侧面设置的方向标识,对应设备的前进方向,在调试行走控制参数、安装调试传感器时可以快速确认方位,减少装配调试阶段的对位误差。各部件的连接点位全部采用标准化的螺接固定方式,没有采用不可拆卸的永久连接结构,在赛事间隙的维护、受损部件的更换过程中,可以快速拆解对应位置的零件,不需要对整机做完全拆分,大幅提升维护效率。
在结构强度的冗余设计上,所有承受冲击载荷的连接位置都做了圆角过渡处理,避免应力集中导致的部件断裂,比如抬升臂与转轴的连接位、驱动轮与机身框架的连接位、提手与顶部框架的连接位,都没有采用直角转折的结构,从根源上减少交变冲击载荷下的疲劳断裂风险。轮体的外侧包裹了高摩擦系数的包覆层,在常见的木质、金属、塑胶竞技场地表面都能提供足够的抓地力,避免对抗过程中动力输出出现打滑,损失行走动力。整体结构没有多余的装饰性部件,所有外露结构都承担对应的功能作用,要么作为承载结构的一部分,要么作为运动执行部件,要么承担散热、防护的功能,尽可能控制整机的自重,让动力输出的占比更高,提升移动和动作响应的速度。
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