双轮平衡式卡通服务机器人结构设计

这款双轮平衡构型的移动机器人，在结构设计上采用上下分体式布局，下半部分为行走驱动总成，集成两个大直径驱动轮作为行走执行部件，轮体宽度与轮距经过匹配计算，在保证静止与动态平衡能力的同时，预留了足够的内部空间容纳驱动电机、控制板卡与供电模块，轮轴安装位与机身主体的连接采用嵌入式定位结构，可降低装配时的同轴度调试难度，行走单元的外壳做了圆弧过渡处理，避免尖锐棱角在移动过程中发生磕碰剐蹭。上半部分为机身主体与交互执行端，躯干部分采用圆润的桶型结构，外壳曲面做了连续顺滑处理，既可以提升外观的亲和度，也能在结构上提升壳体的抗形变能力，躯干正面预留的圆形安装位可搭载状态指示灯、交互显示屏或者传感模块，两侧的机械臂采用多段铰接结构，关节处设置有限位结构，可实现小幅度的摆动与末端夹持动作，适配简单的物品递送、动作演示类交互场景。头部单元与躯干采用可转动连接结构，可实现水平方向的角度调整，头部外围的环形安装位可布置视觉传感器、拾音模块等交互组件，满足环境感知、人机交互的功能需求。从应用场景来看，这类构型的机器人可适配展厅导览、儿童教育陪伴、门店迎宾等场景，双轮平衡的行走方式相比多轮底盘结构，转向半径更小，可在狭窄的室内通道中灵活移动，整体外形采用卡通化的圆润设计，能够降低使用者的距离感，适配面向普通大众的服务场景。在设计过程中，整体结构的重心经过匹配调校，将重量较大的供电、驱动模块布置在行走单元的低位区域，降低整机重心高度，提升平衡行走过程中的稳定性，机身外壳的拼接处采用卡扣加隐藏式螺丝的固定方式，既可以保证外壳拼接的平整度，也方便后期拆解维护内部元器件，各关节的转动阻尼经过匹配设置，既可以保证姿态调整的顺畅度，也能在无额外锁止结构的情况下保持调整后的姿态稳定。整机的安装边界充分考虑室内使用场景的通过性，整体宽度控制在常规室内门通行宽度范围内，高度适配日常人机交互的视线高度，无需额外调整安装基座即可直接在平整的室内地面投入使用，末端执行器的夹持范围经过设计，可适配常见的小型宣传物料、轻质小物件的取放需求，满足基础服务场景的功能要求。