双轮差速驱动小型移动机器人结构设计

　　这款双轮移动结构的核心应用场景聚焦在小型巡检、轻载物料转运以及教学实验验证领域，区别于多轮或履带式行走方案，双轮差速的结构形式在狭窄空间内的转向灵活性优势十分突出，无需额外设置转向舵机，仅通过两侧驱动轮的转速差即可实现原地转向，适配通道宽度有限的仓储分拣工位、室内管线巡检路径以及高校机器人创新实验的验证需求。从实际用途出发，该结构可作为各类功能拓展的移动载体，上方预留的安装平面可根据需求搭载视觉检测模块、小型机械拾取机构或者环境监测传感器，承载能力匹配10kg以内的轻载作业需求，日常运行时无需铺设专用轨道，依靠轮组与地面的摩擦力即可在平整水泥地面、环氧地坪以及硬质铺装路面稳定行走。在功能特性层面，该结构将驱动电机、

　　传动组件与轮轴做了同轴集成设计，两侧轮组对称布置，中间的连接横梁既作为两侧动力单元的安装基体，也承担了整体结构的抗弯载荷，行走过程中两侧轮组的接地压力均匀分布，不会出现单侧轮打滑导致的航向偏移问题；轮体选用大花纹的越野式轮胎，胎面的凸起纹路可以提升与地面的附着系数，即使在带有少量浮尘或者轻微不平整的地面行走，也能保证足够的抓地力，避免动力损耗。设计思路上优先做了结构的轻量化处理，没有采用冗余的外壳包覆结构，所有动力、传动部件直接外露，一方面是概念验证阶段方便快速调整安装位置、排查传动卡滞问题，另一方面也减少了不必要的结构重量，降低驱动电机的负载扭矩需求；两侧轮组的安装支座采用了同轴度定位设计，

　　保证两个驱动轮的回转中心处于同一条直线上，避免因安装偏差导致的行走跑偏、轮胎偏磨问题；中间的连接横梁选用标准型材截面，在保证结构刚度的前提下，不需要开模定制非标构件，加工成本更低，后期调整轴距时仅需更换对应长度的横梁即可快速完成改型。关于外形尺寸与安装边界，该结构的整体宽度由轮组的外径决定，两侧轮胎外缘的间距控制在300mm以内，可以顺利通过宽度400mm的狭窄通道；整体长度方向上，动力单元的轴向尺寸不超过250mm，加上轮胎的轴向安装余量，整体纵向占用空间极小，在狭小区域内回转时的扫掠半径仅为自身宽度的一半，适配空间局促的作业场景；安装接口方面，中间横梁的上表面预留了标准间距的螺纹安装孔，孔位间距匹配常用的传感器、

　　控制板以及拓展功能模块的安装尺寸，不需要额外做转接板即可完成上层功能件的固定；轮组的下边缘到横梁安装面的高度预留了足够的间隙，即使地面存在高度10mm以内的凸起或者线缆障碍物，也不会出现横梁剐蹭地面的问题；两侧轮组的轴向位置可以根据实际使用需求做小幅调整，当需要更换更宽的轮胎或者调整轮距适配不同通道宽度时，仅需松开安装支座的锁紧螺钉即可滑动调整，调整到位后重新锁紧即可完成适配，不需要重新加工安装结构。在传动匹配上，该结构选用的驱动单元直接集成了减速机构，输出扭矩匹配轮径的行走阻力需求，在平整地面行走时的额定行走速度可以达到0.8m/s，满足日常巡检、转运的作业效率要求；轮组与输出轴之间采用键连接传递扭矩，不会出现轮组与轴相对打滑的问题，同时键连接的拆卸十分方便，后期维护更换轮胎时不需要做复杂的拆解操作。