轮式越障自主导航移动机器人结构

该轮式移动机器人主要面向复杂室内外非结构化环境作业场景，可适配楼宇巡检、仓储物资转运、灾后环境探查、室内三维测绘等多类应用需求，能够在存在台阶、斜坡、小型路障的通行环境中完成稳定移动作业，替代人工进入存在通行风险的区域完成既定任务。设备核心用途覆盖遥控驾驶作业、预设路径自主巡航、目标点位搜寻、台阶类障碍攀爬通行四大类，可根据不同作业场景搭载对应功能模块，拓展环境监测、物资投递、图像采集等细分作业能力。在功能特性设计上，底盘采用铝型材拼接成型的框架结构，兼顾结构强度与改装拓展性，两侧轮组采用带三个小轮的星形轮架设计，每个轮组匹配高扭矩驱动单元，通过双链传动结构将动力传递至各个行走轮，单轮驱动单元可输出足够扭矩支撑整机完成台阶攀爬动作，轮组倾斜布置的设计能够在越障过程中逐步抬升机身高度，避免刚性碰撞带来的机身冲击。为解决越障过程中的机身倾翻问题，机身后部配置带全方位滚轮的支撑尾架，在上下台阶、跨越凸起障碍时尾架可随地形滑动支撑，始终维持整机重心在稳定支撑面内，大幅提升复杂地形下的通行稳定性。感知层面搭载二维激光雷达单元，可实时获取机身周边平面环境的点云数据，为自主导航、障碍物识别、路径规划提供感知输入，核心计算单元采用小型低功耗x86计算模块，可实时处理感知数据、输出运动控制指令。为弥补二维激光雷达仅能获取单平面环境信息的不足，设计中将激光雷达安装于可缓慢旋转的承载平台上，通过平台旋转带动雷达完成竖向扫描，结合机身移动即可拼接出周边区域的三维环境点云，实现三维空间内的环境感知与定位，无需额外搭载三维激光雷达即可完成三维环境测绘需求，有效控制整机成本与负载重量。整机外形尺寸适配常规室内楼道、标准门洞的通行宽度，安装边界预留多组拓展安装位，可根据作业需求加装机械臂、摄像单元、环境检测传感器等外设，上层电子元器件采用分层布置设计，动力电源、驱动模块、计算单元、感知单元分层固定，避免线路干涉同时方便后期维护检修，行走轮采用橡胶材质轮面，可在瓷砖、水泥、环氧地坪等多类地面保持足够抓地力，同时不会对室内地面造成划伤损坏。