小型多足轮足复合行走机器人结构设计

这款轮足复合式行走装置，主要面向科创教育场景、小型仿生机器人研发验证以及桌面趣味交互场景设计，既可以作为中小学科创课程的实操教学载体，帮助学生理解连杆传动、曲柄运动、机电整合的基础原理，也可作为高校机器人工程专业开展步态算法验证、小型移动载体改装的低成本实验平台，同时也能作为桌面创意摆件满足机械爱好者的收藏、改装需求。装置采用轮足结合的运动方案，将传统轮式移动的高效性与足式行走的越障能力做了整合，平坦硬质路面上可依靠端部小轮实现低阻力快速滑行，遇到小幅台阶、线缆障碍、不平整地毯等复杂桌面或地面环境时，可通过连杆带动的腿部结构完成抬足跨越动作，适配更多非结构化的小型移动场景。动力核心采用微型齿轮电机搭配四节标准电池组供电，通过曲柄连杆机构将电机的连续旋转运动转化为四条腿部的周期性抬升、前摆、下落、后蹬步态，配合简单的直流驱动电路即可实现稳定的向前行走动作，整体传动链路没有复杂的减速组与冗余传动件，传动损耗低，运行噪音小，普通干电池供电即可支撑较长时间的连续运行。结构设计上充分考虑了创客制作的落地可行性，主体框架与腿部连杆可通过激光切割非金属板材快速加工成型，异形连接部件、电机固定座等复杂结构可通过桌面级3D打印制作，紧固件全部采用通用标准件，无需定制特殊五金件即可完成整机组装，大幅降低了个人制作者的加工门槛与制作成本。整机外形紧凑，整体轮廓控制在掌心可托举的尺寸范围内，腿部运动行程做了严格的边界限制，运行过程中腿部不会超出主体外框的安全范围，不会出现运动干涉夹手的问题，外壳预留了拓展安装位，可根据使用需求加装微型传感器、蓝牙控制模块、小型摄像单元等拓展配件，实现循迹避障、远程操控等进阶功能，腿部末端的小轮采用软质橡胶材质，既降低了行走过程中的震动与噪音，也避免了对桌面、地板等接触面造成划伤。整机重心布置在机身几何中心偏下位置，搭配对称分布的四条腿结构，行走过程中姿态稳定，不会出现侧翻、前倾等失稳问题，即使在倾斜角度不大的坡面上也能保持稳定的行走姿态。