透明亚克力层叠式四轮移动机器人结构设计

　　该轮式移动底盘采用双层透明亚克力板作为主体承载结构，层间通过四根等长铜质支撑柱完成上下板的间距固定，支撑柱两端通过内嵌铜螺柱与亚克力板上的预制安装孔配合，无需额外粘接即可完成框架的刚性连接，装配过程中可通过调整螺柱旋入深度微调上下板的平行度，避免板件翘曲影响轮系安装精度。上下层亚克力板预留了多组标准化安装孔位，上层板可直接搭载控制板、传感器模块、电源组件等功能部件，孔位间距兼容主流开源硬件的安装尺寸，无需二次打孔即可完成常用电控元件的固定，下层板则预留了轮组、驱动电机的安装位，动力传递路径短，减少传动环节的能量损耗。

　　轮系部分采用四轮布局，每侧两个驱动轮通过独立的直流电机直接驱动，省去了减速箱、传动带等中间传动部件，轮芯采用硬质工程塑料材质，与电机输出轴通过D型截面配合传递扭矩，避免轮组与轴之间出现打滑空转的问题；轮胎表面采用细密的凹凸胎纹设计，在平整硬质地面、实验室环氧地坪、普通木质桌面等常见场景下均可提供足够的抓地力，减少起步、转向过程中的侧滑量。轮组安装位在下层板上做了下沉式设计，电机本体嵌入下层板的预制槽位内，既降低了整机的重心高度，提升移动过程中的稳定性，也避免电机突出板件下方在越障时发生磕碰。

　　从实际应用场景来看，该结构可作为高校机器人工程、机械电子工程专业的课程设计实训载体，学生可在该基础底盘上加装红外循迹模块、超声波避障传感器、机械爪执行端等部件，快速搭建循迹小车、避障机器人、简易搬运机器人等实训项目；也可作为创客群体开发小型移动智能设备的基础底盘，缩短原型机的开发周期，无需从零开始设计框架与轮系结构。设计过程中对安装边界做了充分考量，上下板之间的支撑柱高度预留了足够的布线空间，电机导线、传感器线束可直接在两层板之间排布，避免线束外露被轮组卷入或在移动过程中被外物勾挂；整机的宽度、长度尺寸控制在常规桌面可容纳的范围内，转弯半径可通过两侧轮的差速控制实现零半径转向，适合在狭小的室内实验场景、桌面演示场景下使用。

　　结构设计上充分考虑了加工与装配的便捷性，亚克力板件可通过激光切割快速成型，所有安装孔位的尺寸均做了公差适配，常规精度的激光切割加工即可满足装配要求，无需后续二次锉修、扩孔；轮组与电机的连接采用过盈配合加顶丝固定的双重方式，在长时间连续运行的工况下也不会出现轮组松脱的问题。支撑柱的分布位置避开了上层板的主要元件安装区，不会对后续加装的功能部件造成干涉，使用者可根据实际搭载的元件重量，在支撑柱对应位置加装配重块，调整整机的重心分布，避免爬坡、急停时出现倾翻。该底盘的离地间隙设置兼顾了通过性与稳定性，可顺利通过桌面导线、拼接地板缝隙等常见小型障碍，同时较低的离地高度也保证了整机运行时的平稳性，不会因为重心过高出现晃动。