FRC竞赛对称双组轮式攀爬作业机构

这套对称布置的双组轮式作业机构，主要面向青少年机器人竞赛的攀爬类、杆件输送类任务场景设计，核心用途是在竞赛场地内完成硬质圆管、方杆件的夹持爬升、沿杆输送物料的动作，也可适配小型工业场景中沿固定导轨移动的巡检作业末端执行需求。从结构布局来看，整套机构采用左右完全镜像的对称设计，两组轮组通过中间的桁架式连接臂固定在机器人主体安装位上，安装端预留了标准的铝型材连接孔位，可直接适配竞赛常用的2020、2040系列铝型材机架，安装边界的孔位间距按照通用竞赛机架的安装基准设计，不需要额外加工转接板即可完成装配，整体横向安装宽度控制在常规竞赛机器人的尺寸限制范围内，不会超出场地通行的宽度要求。每组轮组都配置了多组沿弧形安装板排布的绿色包胶滚轮，滚轮的排布弧度完全贴合常见竞赛杆件的外径曲率，配合顶部的驱动电机与传动齿轮，当机构贴合杆件时，多组滚轮可以同时贴合杆件表面形成多点接触，增大接触摩擦力的同时避免单点接触造成的打滑，包胶滚轮的材质选用中等硬度的聚氨酯材料，既不会因为硬度过高刮伤杆件表面，也不会因为软度过大造成滚轮形变过大影响爬升精度。设计过程中特意将驱动电机布置在轮组的上端位置，通过直齿轮将动力传递到每个主动滚轮上，传动链路短，传动效率损失小，同时电机的安装位置避开了杆件的通行路径，不会出现机构沿杆移动时电机与杆件发生干涉的问题。弧形安装板采用轻量化的板材加工而成，在保证结构强度的前提下做了多处镂空减重处理，降低整套机构的自重，减少机器人移动时的负载消耗。中间的连接臂采用三角形桁架结构，相比实心连接杆件，在相同重量下拥有更高的结构刚度，不会因为两组轮组受到反向作用力时出现连接臂变形的问题，保证两侧轮组的相对位置精度，避免因为结构变形导致滚轮与杆件接触不良。整套机构的滚轮间距可以通过弧形板上的长条形安装孔进行微调，能够适配一定尺寸范围内的不同直径杆件，不需要更换整套轮组就可以完成不同任务场景的适配，在竞赛场景中可以快速调整参数应对不同的任务道具，在小型工业巡检场景中也可以适配不同规格的导轨杆件，拓展了机构的适用范围。