双轮式循迹移动机器人结构设计

这款轮式移动载体主要面向教学实训、小型赛事场景设计，可作为嵌入式控制、传感器应用、机械结构设计的实操验证平台，也可拓展用于室内固定路径的轻量物料转运场景，适配实验室、教学工坊等平整硬质地面的使用环境。整机采用双轮差速驱动布局，两侧大直径镂空轮体搭配尾部万向从动轮，既保证了行进过程中的转向灵活性，也能在不平整的拼接地面上保持足够的抓地力，避免轮体打滑导致的循迹偏差。结构设计上采用分层堆叠的布局思路，底层预留传感器安装位，可直接嵌入红外循迹模块，模块安装面与地面保持固定高度，确保灰度检测的信号稳定性；中层布置驱动电机与传动结构，电机直接与轮体连接，省去额外传动链路，减少动力损耗的同时降低结构装配复杂度；上层预留控制板安装空间，可同时容纳模拟电路控制板与开源控制板，两种控制模式可通过跳帽实现快速切换，适配不同阶段的学习需求。整机的走线全部沿结构件内侧的线槽布置，避免行进过程中线缆剐蹭地面或卷入轮体，所有电路板安装位都预留了通用安装孔距，可兼容不同尺寸的控制板与驱动板。外形尺寸上，整机长度控制在300mm以内，宽度不超过200mm，轮体直径为120mm，重心集中在两轮轴线的中垂线上，避免急转向时出现侧翻问题；底部传感器安装面距离地面高度为10mm，适配常规15-20mm宽度的黑色循迹线，安装边界上所有外接接口都布置在机体尾部，不会遮挡前部循迹传感器的检测范围，电池仓采用抽拉式结构，可快速更换供电电池，无需拆解上层结构。结构件大量采用镂空设计，在保证整体结构强度的前提下尽可能降低整机重量，减少驱动电机的负载，提升续航表现，轮体采用辐条式支撑结构，既保证轮体的径向强度，也能降低轮体转动惯量，让差速转向的响应速度更快。