双轮自平衡移动巡检机器人结构设计

这款双轮结构的移动机器人，主要面向室内狭小空间巡检、轻载物料转运、教学实验验证等场景设计，可适配办公区管线巡检、实验室样本短途传递、中小学科创教学演示等实际需求，凭借紧凑的结构设计，能够在宽度有限的通道、转角区域灵活通行，解决传统轮式设备转弯半径大、无法在窄空间作业的痛点。设备整体采用上下分层的承载布局，底部为动力与轮系安装层，中部为控制与供电模块安装区，上部预留了视觉采集模块的安装位，可根据实际使用需求搭载摄像头、环境传感器等外设，实现环境图像采集、温湿度监测、气体检测等拓展功能。动力系统采用双步进电机搭配大直径镂空轮的设计，大尺寸轮体能够提升越障能力，可顺利通过室内常见的线缆、门槛等小高度障碍，镂空轮辐结构在保证轮体结构强度的同时，有效降低了整体自重，减少动力负载。控制部分预留了主控板、伺服舵机的安装位，可通过双轮差速实现转向、原地旋转等动作，搭配伺服舵机可调整上部视觉模块的俯仰角度，扩大监测范围；供电部分采用通用规格的锂电池组安装位，同时预留了交直流电源转换模块的安装空间，既支持脱机电池供电实现移动作业，也可外接市电实现长时间固定点位值守。设计过程中充分考虑了安装与维护的便捷性，主体框架采用镂空格栅式结构，既能够为各模块提供充足的安装点位，也可减轻整体重量，同时镂空结构便于线路排布与散热，各模块安装位均预留了标准安装孔位，可直接适配市面常见的标准电子元器件，无需额外定制加工配件。设备整体安装边界控制合理，轮距与机身宽度经过优化，可顺利通过常规室内门体，机身高度适配常规桌面与设备间隙，不会在通行过程中与周边设施发生剐蹭；上部的设备安装位采用可调节支架设计，可根据搭载设备的尺寸调整固定位置，适配不同规格的视觉模块、传感组件，拓展设备的适用场景。轮体与机身的连接采用悬臂式支撑结构，在保证轮体转动顺畅的同时，减少了连接部件对机身内部空间的占用，为电池、主控板等大尺寸模块留出充足安装空间；机身底部预留了走线槽位，所有动力线、信号线均可通过槽位规整排布，避免线路外露与轮体、运动部件发生干涉，提升设备运行的可靠性。