带机械夹爪的轮式移动机器人结构设计

该轮式移动抓取机器人主要面向教学实训、小型物料转运、轻载作业场景设计，可在实验室、小型仓储分拣工位、自动化教学演示场景中完成预设路径行走、定点物料抓取转移的作业任务，整体结构兼顾拆装便利性与运行稳定性，适合作为机械结构教学、运动控制算法验证的硬件载体。行走部分采用双侧差速驱动布局，驱动轮直接与减速电机输出端连接，底盘尾部设置随动万向轮平衡整机重心，轮组安装位预留了足够的离地间隙，可适配平整硬质地面的行走需求，底盘框架采用多孔位铝型材搭建，所有安装孔位遵循统一孔距标准，方便后续拓展加装传感器、载物台等附加组件。前端执行机构采用平行夹爪设计，夹爪开合通过连杆结构传递动力，夹指内侧预留了防滑纹理安装位，可根据抓取物料的材质更换橡胶垫或者硬质夹指，适配不同表面特性的工件抓取；夹爪安装在多段式多孔位立式支架上，支架的每一段连接位都设置了多组调节孔，可根据作业高度需求调整夹爪的安装高度与前倾角度，不需要重新加工连接件即可完成作业范围的调整。底盘上层预留了控制板、电池模块的安装区域，走线槽沿底盘框架内侧布置，避免行走过程中线缆与轮组、运动机构发生干涉，所有电气元件的安装位都设置了减震垫安装槽，可缓冲行走过程中产生的振动，保障控制元件运行稳定性。设计过程中优先考虑了结构的模块化拆分，行走底盘、升降支架、夹爪机构三个模块可独立拆装，每个模块的连接紧固件都采用统一规格，降低后期维护的配件成本；整机的重心经过配平计算，当夹爪伸展至最大前伸位置抓取额定负载时，整机不会发生前倾倾覆，轮组的抓地力可满足起步、制动过程中不打滑的需求。夹爪的开合行程覆盖了常见小型工件的尺寸范围，支架的俯仰调节角度可覆盖从地面取料到底盘高度位置放料的作业区间，不需要额外增加升降轴即可完成常规高度区间的作业需求，在满足基础作业功能的前提下尽可能简化了结构复杂度，降低加工与装配的难度。