双层轮式自主倒水作业机器人结构

该轮式倒水作业机器人主要面向教学竞赛场景与小型服务场景的液体转运倾倒需求，可在平整室内地面完成定点移动、杯具承接、定量倒水等系列动作，适配中小学科创实践、职业院校技能实训以及小型办公场景的辅助饮品递送需求，能够替代人工完成重复性的定点送水、倒水操作，降低人工往返递送的工作量，同时也可作为移动机器人运动控制、机械结构设计的教学实训载体，帮助学习者理解轮式移动平台的布局逻辑与执行机构的配合原理。整机采用双层圆形层板的堆叠式布局，下层作为核心承载与动力安装层，上层作为控制与拓展功能安装层，两层之间通过等高铜柱实现刚性连接，既保证了整体结构的强度，又预留出充足的中间走线空间与元器件安装间隙，避免不同功能模块之间产生干涉。底盘采用双侧大直径驱动轮加后侧辅助支撑轮的移动方案，驱动轮选用橡胶外圈的轮毂结构，能够提供足够的地面抓地力，保证机器人在瓷砖、木质地板等常见室内地面行走时不打滑，大直径轮体也可轻松越过地面细小缝隙与轻微高度差，提升移动过程的稳定性；驱动电机直接固定在下层板的专用安装位，动力输出轴与轮体直连，减少传动环节带来的动力损耗，同时简化了装配流程。下层板表面预留了多组规则排列的安装孔位，可根据功能需求灵活固定电池模块、驱动模块、继电器等动力相关元器件，孔位采用标准化间距设计，适配常用的电子元器件安装尺寸，无需额外打孔即可完成组件固定；上层板主要安装控制主板、传感器拓展板等控制类组件，板边预留的排针接口可方便外接液位传感器、机械臂夹爪等拓展部件，满足不同场景下的功能升级需求。整机的圆形外轮廓设计能够有效避免移动过程中剐蹭周边障碍物，层板边缘做了圆角处理，提升使用过程的安全性；整体安装边界控制在直径200毫米、高度150毫米的范围内，小巧的体积能够在狭窄的桌面间隙、办公通道内灵活通行，不会占用过多的通行空间。结构设计上充分考虑了装配的便捷性，所有连接位均采用标准化紧固件，普通使用者借助基础工具即可完成整机的拆装与元器件更换，降低了后期维护的难度；上下层的重量分配经过优化，较重的电池与驱动模块布置在下层，有效降低整机重心，避免机器人启停、转向过程中发生侧翻，提升运行的平稳性。在倒水功能的实现上，该结构预留了执行机构的安装接口，可在上层板前端加装舵机驱动的倒水托架，托架可固定标准容量的水杯或水瓶，通过舵机旋转角度的精准控制实现水流的定量倾倒，配合底盘的定点移动功能，可完成从接水点到目标点位的全流程自主倒水作业，整套结构的拓展性较强，使用者可根据实际需求更换不同的执行末端，实现物料搬运、环境检测等更多拓展功能。