15磅级水平旋转格斗竞技机器人结构设计

　　这款水平旋转式格斗竞技机器人，主要面向15磅级的机器人竞技赛事场景设计，这类赛事对参赛设备的重量边界、结构强度、攻击效能都有明确的规则约束，设计过程中需要在严格的重量限制下平衡结构刚性、动力输出与移动灵活性。整机的攻击端采用4磅规格的S7材质杆件作为旋转击打部件，这类材质具备优异的抗冲击韧性，能在高速碰撞中避免杆件出现崩裂、塑性变形问题，匹配Aerodrive 6354电机作为旋转动力源，可在短时间内将击打臂加速到具备足够动能的转速，实现有效的击打输出。传动部分采用两个36毫米规格的王字型齿轮箱构成传动链路，动力输出端对接1/8级规格的无刷电机，齿轮箱的选型充分考虑了冲击载荷下的齿面强度，齿轮啮合间隙控制在合理区间，

　　既保证动力传递效率，也能抵消部分碰撞产生的瞬时冲击，避免齿轮崩齿。整机框架采用1/4英寸厚度的6061铝合金加工成型，6061铝合金的比强度优异，在满足结构支撑刚性的前提下能有效控制整机重量，框架的安装边界充分考虑了轮组、动力模块、旋转机构的装配公差，底板采用碳纤维纹理的板材铺设，进一步降低上部结构的重量，同时为电控模块提供平整的安装基面。移动部分采用小直径轮组布局，轮组安装位预留了足够的调节余量，可根据场地地面的摩擦系数调整轮距与接地压力，保证机器人在竞技场地内的转向灵活性与移动稳定性，旋转臂的转轴位置采用耐磨衬套支撑，减少高速旋转下的轴系磨损，转轴的安装同轴度控制在0.05毫米以内，避免高速旋转时产生过大的振动损耗动能。

　　设计过程中对整机的重量分配做了多轮迭代，将重量占比较大的电池、驱动电机布置在底盘下部位置，降低整机重心高度，避免在碰撞、旋转击打过程中出现侧翻问题，上部的旋转臂做了镂空减重处理，在保证击打臂结构强度的前提下尽可能减少旋转部分的转动惯量冗余，让动力输出更多转化为击打端的线速度。整机的外露紧固件全部采用防松设计，应对竞技过程中持续的振动与冲击载荷，避免部件松脱失效，框架的边角位置做了圆弧过渡处理，既符合赛事的安全规则要求，也能减少碰撞时的应力集中，避免框架边角出现开裂问题。