小型轮式相扑竞技机器人结构设计

　　这款轮式相扑竞技机器人的结构设计，核心围绕桌面级机器人对抗赛事的实战需求展开，区别于常规教学用循迹小车，其整体布局完全服务于近距离对抗场景下的推力输出、姿态稳定与边界感知需求。从底盘布局来看，动力单元采用双侧对称布置的直流减速电机，驱动轮选用带防滑齿纹的橡胶轮，轮面与底盘安装面的垂直距离经过反复调校，既保证足够的抓地力输出，又将整机重心压低至轮轴中心以下，避免对抗推挤过程中出现翘头、侧翻问题。前端的楔形推铲是结构设计的核心功能件，推铲采用前倾式斜切角度，下边缘与运行平面的间隙控制在1mm以内，在对抗过程中可以顺利楔入对方机器人底盘下方，通过抬升对方驱动轮的方式削弱其抓地力，进而将对手推出比赛场地；推铲与底盘主框架采用嵌入式连接，

　　接触面做了加强筋处理，能够承受正面推挤时的瞬时冲击载荷，不会出现受力变形导致的间隙变大问题。主控制板的安装位置位于底盘重心正上方，所有插接件均采用卧式布置，电容、接线端子等较高的元器件排布在控制板靠后侧区域，避免对抗过程中正面碰撞直接损伤核心电路；电源接口布置在车体后侧上方，既不影响前端推铲的作业范围，也方便赛前快速更换电池。整机的安装边界充分考虑了赛事常见的尺寸限制，长宽尺寸控制在常规相扑机器人赛事的组别要求范围内，车体上部没有突出的冗余结构，所有外露的接线端子都做了内嵌处理，避免对抗过程中出现线路被刮扯脱落的问题。从实际应用场景来看，这类结构不仅可用于机器人竞技赛事的参赛载体，也可作为小型移动机器人底盘的验证平台，

　　拓展搭载红外测距、边缘检测传感器后，可实现自主寻敌、边界识别的自主对抗功能；底盘预留的标准化安装孔位，也方便使用者根据需求调整配重块位置，针对不同场地的摩擦系数调整整机重心分布，优化推力输出效率。设计过程中对轮距与轴距的匹配做了多轮验证，轮距略大于轴距的设定，让车体在正面推挤时的横向稳定性更强，同时小轴距设计也提升了车体的原地转向灵活性，在近距离对抗中能够快速调整姿态对准对手。驱动轮的轮毂采用辐条式镂空设计，在保证结构强度的前提下降低了转动惯量，让电机的启停响应速度更快，配合减速箱的大减速比设定，单轮输出扭矩足以推动数倍于自身重量的物体，满足相扑对抗的推力需求。车体后侧的从动支撑采用低摩擦系数的光滑接触面，没有采用额外的万向轮结构，

　　既减少了转向时的阻力，也避免了万向轮被对方推铲楔入的风险。整个结构的装配逻辑采用分层式设计，底层为电机与轮系安装架，中层为电池容纳仓，上层为控制板安装位，各层之间采用铜柱支撑固定，拆解维护时不需要完全拆散整机，即可单独更换电池、调试控制板参数，大幅降低了赛前调试的操作复杂度。推铲的角度设计同时兼顾了防守与进攻需求，当对方从正面推挤时，斜向的铲面可以将部分水平推力分解为向下的压力，进一步提升自身驱动轮的抓地力，避免被对手轻易推动；铲面两侧做了小幅度的向内收边，在接触对手时可以引导对手滑向铲面中心位置，避免对抗过程中对手从侧方滑脱。所有结构件的壁厚都经过受力仿真验证，在保证整体重量符合赛事组别要求的前提下，对受力集中的电机安装位、推铲连接位做了局部加厚处理，不会因为长时间的对抗碰撞出现结构断裂问题。