竞赛用齿轮送料执行机构结构设计

该齿轮机构主要面向竞技类移动作业机器人的物料输送场景，核心用途是完成齿轮类工件从储料位到挂接工位的精准送料动作，解决移动机器人在作业过程中物料输送稳定性不足、定位偏差大的实际问题。从结构设计逻辑来看，整套机构采用直线导轨作为承载导向基础，导轨沿送料方向水平布置，安装面预留等距安装孔位，可直接固定在机器人上层作业平台的铝型材框架上，安装边界需预留导轨总长度1.2倍的水平空间，垂直方向避让高度不低于导轨顶面以上150mm，避免送料滑台动作时与周边结构产生干涉。

初始迭代版本采用垂直滑槽配合重力滑移的送料逻辑，依靠齿轮自身重力沿滑槽滑落至待取位，实际作业中发现滑槽对齿轮姿态约束不足，移动机器人行进过程中的振动会导致齿轮卡滞、姿态偏转，送料成功率极低，基本无法满足连续作业要求。后续优化版本调整了送料动力逻辑，将动力输入改为伺服电机配合连杆传动，通过连杆的往复摆动带动推料件做直线往复动作，推料件前端设置与齿轮齿槽匹配的定位凸台，推送过程中可同步校正齿轮姿态，避免齿轮在推送过程中发生偏转。

为解决齿轮推出后的回落问题，结构上在送料通道侧部设计了弹性小门结构，齿轮被推送至工位时小门被齿轮顶开，齿轮完全通过后小门在弹性件作用下复位，托住齿轮底部防止其回落，该结构无需额外动力输入，依靠机械结构自身特性实现防回退功能，大幅降低了控制逻辑复杂度。整套机构的核心承载框架采用薄板折弯拼接结构，框架内部预留齿轮容纳腔，可单次存储多枚齿轮工件，腔体侧壁设置导向斜面，确保齿轮能够顺利滑入推料工位，避免出现储料卡滞问题。

从实际应用反馈来看，该结构在连续送料作业中，单枚齿轮送料动作周期可控制在1.2秒以内，送料定位偏差不超过0.8mm，能够满足机器人快速挂接齿轮的作业要求。结构上所有运动副均采用间隙配合设计，配合面预留0.1-0.2mm的装配间隙，可适应竞技场景下的粉尘、轻微振动等恶劣工况，减少卡滞概率。整套机构未采用复杂的定制加工件，大部分结构件可采用常规板材切割、折弯加工完成，加工成本低，装配调试难度小，适合学生竞赛、小型自动化作业设备的快速搭建与迭代优化，也可作为小型物料送料机构的设计参考，针对不同尺寸的齿轮类工件，仅需调整推料凸台尺寸、储料腔体宽度以及导轨行程即可快速适配，具备一定的结构通用性。