基于扫地机平台改装的避障追踪移动机器人

这款移动机器人以成熟的圆形扫地机行走底盘为基础载体改造而来，核心定位是面向室内场景的自主移动作业平台，可适配实验室环境下的物体跟随、轨迹循迹、动态避障等多类测试需求，也可作为小型服务机器人的二次开发基础载体使用。从结构设计逻辑来看，底盘部分沿用了原扫地机的差速驱动轮组布局，前部设置万向辅助支撑轮，整体底盘直径控制在350mm以内，整机高度不超过220mm，圆形的外轮廓设计能够最大程度降低室内狭窄空间通行时的边角剐蹭风险，通行最小宽度可适配400mm的室内过道间隙，适合在办公室、实验室、家居等常规室内场景下运行。上层搭载平台采用紫色绝缘板材作为安装基板，通过四根金属支撑立柱与底盘实现刚性连接，立柱与底盘、上层板的连接位置均设置了定位沉孔，保证装配后上层平台的平面度误差控制在0.2mm以内，避免搭载的传感设备出现安装倾斜影响检测精度。上层平台预留了通用安装孔位，可根据实际作业需求加装单轴舵机云台、视觉传感器、超声测距模块等不同功能组件，图中展示的搭载结构即为单轴水平旋转舵机搭配固定安装支架的配置，可实现顶部传感模块的水平方向360度旋转扫描，扩大环境感知范围。设备的功能实现逻辑围绕避障与追踪两大核心展开，底盘内部预留了控制板安装空间，可将原扫地机的控制电路替换为自主开发的运动控制板，外接多路测距传感器实时采集周边障碍物距离信息，当检测到行进路径上存在障碍物时，控制板会自动调整差速轮的转速差，实现转向绕障动作，不会出现碰撞卡滞的问题。在追踪功能实现上，可通过顶部搭载的视觉或红外传感模块识别目标物体的相对位置，实时调整底盘行进方向与速度，保持与目标物体的设定跟车距离，可应用于室内物品转运跟随、特定目标动态监控等场景。从安装边界来看，上层安装基板的有效承载面积约为0.06平方米，额定承载重量不超过2kg，能够满足常规小型传感模块、控制板卡的安装载重需求，不会因负载过大导致底盘行走电机过载，影响行走精度与续航表现。底盘下部的行走轮突出底盘下表面12mm，可顺利通过高度不超过10mm的室内地面门槛、地毯边缘等凸起障碍，越障能力适配常规室内地面工况，不需要额外对行走轮组进行改造即可在多数平整室内地面稳定运行。整体结构的模块化设计思路也降低了二次开发的改造成本，上层搭载平台可根据不同的作业需求快速更换安装支架与功能模块，不需要对底盘主体结构进行打孔、切割等破坏性改动，适合高校、科研团队作为移动机器人算法验证的硬件载体使用，也可作为小型服务机器人的原型机结构参考，帮助开发者快速完成移动平台的基础搭建，缩短研发周期。