双层架构AI教育移动机器人实训平台

　　这款移动机器人平台的设计初衷，是面向高校人工智能、机器人工程专业的实训教学场景，解决现有教学设备集成度低、二次开发空间不足的痛点，让学生能够在统一的硬件载体上完成从机械装配、电路调试到算法部署的全流程实践。整体采用双层圆形层板的架构设计，层板之间通过四根均匀分布的金属支撑柱连接，这种对称式的支撑结构既保证了整体框架的抗扭刚度，又能给上层计算单元、下层动力与传感组件留出充足的安装空间，不会出现线束挤压、组件干涉的问题。底盘采用差速驱动方案，左右两侧各布置一个带编码器的直流驱动轮，配合前后端的随动万向轮实现平面内的全向移动，驱动轮的安装座设计了可调节的张紧结构，方便后期更换轮胎或者调整传动间隙，

　　编码器的走线全部通过支撑柱内部的穿线孔引出，避免移动过程中线束被轮组剐蹭磨损。感知层的配置完全覆盖教学实训的常用需求，前端布置了深度摄像头与网络摄像头的组合安装位，既可以开展视觉SLAM、目标识别类的算法实验，也能满足远程监控、图像采集的实训要求；层板前端下方预留了三组超声波传感器的安装孔位，沿水平方向呈扇形分布，可实现近距离障碍物的测距避障；上层板顶部预留了二维激光雷达的标准安装法兰，可直接适配主流型号的雷达产品，开展激光建图、路径规划类的实验；底盘前端还预留了红外传感器的安装位，可用于循迹、悬崖检测类的基础实训项目。上层板的安装区域专门做了通用化的孔位设计，可搭载配备高性能计算显卡的AI计算单元，孔位间距兼容主流ITX主板、

　　嵌入式开发板的安装尺寸，不需要额外打孔改造就能完成计算硬件的固定，供电线路从下层电源仓通过支撑柱引到上层，走线槽做了圆角处理，避免割伤线材绝缘层。从安装边界来看，整体底盘直径控制在教学桌面可容纳的尺寸范围内，高度适配常规实训台的置物空间，不会占用过多实验室场地；轮组的突出量经过核算，最小转弯半径为零，可在狭小的实训工位内完成转向、掉头动作，不会碰撞周边的实验设备。设计过程中特意将所有传感器、动力组件的安装接口做了标准化处理，学生可以根据实训需求自主更换不同型号的传感器、调整组件安装位置，甚至可以在原有层板基础上加装第三层拓展支架，搭载机械臂、抓取机构等附加组件，完成更复杂的机器人系统集成实验。底盘下层的电池仓做了抽拉式结构设计，

　　不需要拆解整个层板就能完成电池的更换与充电，仓体内部预留了电源管理模块的安装位，可实现过充过放保护、电压电流监测等功能，方便学生开展电源管理相关的实训内容。所有结构件的连接位置都设计了定位止口，装配时不需要反复调整位置就能保证组件的同轴度与位置精度，降低学生装配过程中的调试难度，同时所有外露的棱边都做了倒圆角处理，避免实训过程中划伤操作人员。考虑到教学场景下设备的反复拆装需求，所有螺纹孔都做了镶铜套处理，避免多次拆装后铝制层板的螺纹滑牙，延长设备的实训使用寿命。驱动轮的轮胎采用防滑橡胶材质，在实验室常见的水磨石、木质桌面、环氧地坪表面都能提供足够的摩擦力，不会出现打滑丢步的问题，保证里程计数据的准确性，为定位算法实验提供可靠的硬件基础。