两款机器人行走轮结构三维设计

本次设计的两款机器人行走轮，分别适配小型移动机器人的驱动端与从动端，采用SolidWorks完成全参数化三维建模，建模过程中严格遵循小型移动机器人的轮系装配公差要求，对轮体的同轴度、安装孔位的位置度做了精准约束，确保后续装配时可直接与对应规格的电机轴、支撑轴完成配合，无需额外调整公差。其中驱动轮采用一体式齿状轮缘结构，建模时通过圆周阵列命令均匀排布24片弹性轮齿，每片轮齿的根部做了R0.8的圆角过渡处理，避免应力集中导致轮齿断裂，轮齿材质选用高摩擦系数的TPU软胶，渲染时调整材质的粗糙度参数至0.85，还原软胶材质的哑光磨砂质感，轮芯部分采用硬质ABS材质，中心设计有D型轴孔，可直接与直流减速电机的输出轴卡合，传递扭矩时不会出现打滑空转的问题，轴孔周边均匀布置6个三角形加强筋，提升轮芯的抗扭强度，避免电机启动瞬间扭矩过大造成轮芯开裂。另一款从动轮采用镂空辐板式结构，轮缘为光滑橡胶材质，建模时在轮缘内侧设计有环形卡槽，可卡入金属轴承实现与支撑轴的转动配合，辐板部分通过圆周阵列开出6个圆形减重孔，在保证轮体结构强度的前提下最大限度降低轮体自重，减少机器人行走时的惯性负载，轮体中心设计有凸台定位结构，可与轴承内圈精准贴合，限制轮体的轴向窜动。渲染阶段采用影棚级三点布光方案，主光源从斜上方45度投射，搭配柔光板弱化硬阴影，辅光源从另一侧补光消除暗部死黑，底部添加反光板模拟光滑台面的倒影效果，材质调整时区分了软胶轮缘的哑光质感与硬质轮芯的微亮塑料质感，金属轴部分添加轻微的金属反射效果，让整体渲染效果更贴近实物的视觉表现。设计过程中充分考虑了小型移动机器人的行走工况，两款轮子的外径保持一致，确保装配后机器人底盘高度统一，不会出现行走偏斜的问题，轮缘的宽度经过优化，既保证足够的接地面积提升行走稳定性，又不会因过宽增加不必要的滚动阻力，所有结构均做了拔模处理，若后续需要开模量产可直接导出模型用于模具设计，无需二次修改结构。