参赛移动机器人小车三维结构设计

本作品为面向移动机器人竞赛场景设计的轮式机器人小车三维结构模型，整体采用开放式分层框架式布局完成建模，在三维建模过程中严格遵循竞赛规则的尺寸约束，对底盘轮组、上层搭载支架、动力安装位、电控元件预留空间做了精准的尺寸匹配。模型的底盘部分采用型材拼接式框架结构，预留了定制变速箱、驱动电机、传动丝杠的安装定位孔位，轮组采用三轮布局形式，前轮为转向轮、后轮为驱动轮，建模时对轮轴与车架的连接配合、传动部件的运动间隙做了干涉检查，确保各运动部件在运行过程中不会出现结构碰撞。上层支架采用镂空式矩形框架设计，既可以降低整车自重，又能够为传感器、主控板等电控元件提供稳定的安装平面，支架与底盘之间采用可拆卸式连接结构，方便竞赛过程中快速调整上层搭载设备的布局。建模过程中对不同功能的结构部件做了材质区分，底盘承重结构采用高强度铝合金材质预设，轮组采用橡胶胎面搭配硬质轮毂的材质组合，上层支架采用轻量化工程塑料材质预设，兼顾结构强度与整车轻量化需求。设计过程中充分考虑了竞赛场景的实际使用需求，在底盘底部预留了RGB灯带的安装走线槽位，在车架侧部设计了嵌入式的电源开关安装位，开关选用按压式结构，可承受至少50磅的按压压力，满足竞赛过程中的快速操作需求。同时整车结构预留了中立立场的改装空间，可在不改动主体框架的前提下加装购物车接驳结构，实现电池供电不足时的外接动力接驳，适配竞赛过程中的突发工况调整。整车建模完成后做了整体装配校验，所有连接孔位、配合面均做了公差预留，可直接导出加工图纸用于实物制作，结构设计兼顾了加工便利性、装配便捷性与竞赛场景的实用性，能够满足移动机器人竞赛的速度、操控、改装多方面需求，预设的4个CIMS电机搭配定制变速箱可实现最高约3英尺每秒的移动速度，适配竞赛的速度要求。