小型相扑竞技带旗轮式机器人结构

这类小型轮式竞技装置主要面向青少年科创赛事、高校工程实践教学场景使用，核心用途是参与限定尺寸与重量级别的自主相扑对抗，通过搭载的感知元件识别对手位置、判断擂台边界，依靠行走轮的动力输出将对手推出竞赛区域完成对抗。装置整体外廓控制在10cm×10cm的方形边界内，总重量严格限制在500g以内，完全匹配对应级别的赛事规则要求，安装时需注意底部行走轮的突出量不超出外廓边界，前端的楔形铲结构最低点与台面间隙控制在1mm以内，保证对抗时可以顺利楔入对手底盘下方完成挑推动作。

行走部分采用双直流电机直驱轮组的布局，轮体外层包裹高摩擦系数的弹性材质，保证在光滑竞赛台面上的抓附力，避免动力输出时出现打滑损耗；尾部设置的从动支撑结构采用低摩擦光滑材质，减少转向时的拖拽阻力，保证小半径转向的灵活性。感知层面配置多组红外测距传感器，分别布置在装置前端、左右两侧位置，可覆盖前方180度的探测范围，实时采集与对手、边界的距离数据，传输给核心控制单元做路径决策。执行端除行走驱动外，还搭载微型伺服舵机，驱动外置的旗状结构完成动作，可用于对抗过程中的姿态调整、辅助推挡，也可作为赛事标识的搭载结构。

核心控制部分采用开源嵌入式控制板作为运算核心，搭配多轴姿态感知模块实时采集自身姿态数据，避免对抗中出现侧翻、出界的情况；供电部分选用高倍率锂聚合物电池，容量匹配整机电耗需求，可保证连续多轮对抗的续航要求，电池布置在装置底盘中部位置，降低整机重心，提升对抗过程中的稳定性。结构设计上采用分层堆叠的布局，最下层为底盘行走层，集成电机、轮组、电池与前端铲结构，中间层为驱动与感知层，布置电机驱动板、传感器模块，最上层为控制层，固定核心控制板与外接接口，各层之间采用铜柱支撑固定，既控制整体重量，也方便后期调试时的元件拆装替换。所有外露的电子元件均做边缘绝缘处理，避免对抗过程中碰撞造成短路故障，走线全部沿结构内侧的线槽布置，防止轮组运动、对抗碰撞时拉扯线路造成接触不良。