竞赛用轻量化镂空式电池承载固定支架

这款电池支架主要面向青少年机器人竞赛场景设计，核心作用是为竞赛机器人的动力锂电池组提供可靠的固定承载，避免机器人在快速移动、碰撞、急停转向过程中电池出现移位、松脱甚至接线拉扯断裂的问题，保障竞赛过程中动力供应的稳定性。从结构设计来看，整体采用带围边的框式承载结构，底部设置带密集安装孔的法兰式安装边，安装孔沿底边均匀排布，可适配不同孔位的机器人底盘安装需求，安装时可根据底盘实际布局选择对应孔位穿入紧固件，无需额外打孔调整安装位置，适配性较强。围边高度根据常用竞赛锂电池的尺寸设定，刚好可以将电池组完全限位在框体内部，围边侧面没有采用整面封闭的结构，而是设计了规律排布的米字形镂空筋格，这种设计一方面可以大幅降低支架自身的重量，减少竞赛机器人的无效负载，对于对自重有严格限制的竞赛场景来说，每减少一克自重都能为其他功能部件留出重量余量；另一方面米字形的筋格结构可以在减少材料用量的同时保证围边的结构强度，避免围边在受到侧向碰撞时出现变形失效，同时镂空结构还能为电池工作时产生的热量提供自然通风散热的通道，避免电池在大电流放电时热量积聚在封闭空间内影响放电性能甚至带来安全隐患。设计过程中优先考虑了安装边界的适配性，底部安装边的外延尺寸控制在常规机器人底盘的安装空间范围内，不会与底盘上的电机、传动结构、控制板等其他部件产生安装干涉，框体内部的容纳尺寸匹配主流竞赛用锂电池组的外形尺寸，电池装入后不会出现过大的旷量，也不会因为尺寸过紧导致电池装入取出困难。支架的壁厚经过反复校核，在满足3D打印或者机加工工艺要求的前提下尽可能做薄，筋条的宽度和排布角度经过受力仿真验证，在承受电池自重以及竞赛过程中的冲击载荷时，结构变形量控制在允许范围内，不会出现筋条断裂或者围边垮塌的情况。底部安装孔的孔径适配竞赛机器人常用的M3紧固件，孔位间距按照通用的铝型材安装孔距设定，既可以安装在铝板加工的定制底盘上，也可以直接固定在标准铝型材搭建的机器人框架上，不需要额外制作转接件。侧面的镂空结构同时也可以作为走线的通道，电池的供电线可以从侧面任意镂空位置穿出连接到电调，不需要在围边上额外开设走线槽，简化了布线流程，也能避免走线被围边棱角磨损绝缘层。