四轮两轮驱动作收割机器人基础结构设计

　　这款四轮两轮驱动的收割机器人基础结构，主要面向小地块经济作物、设施农业内的低矮作物采收作业场景设计，可适配垄间行距0.8-1.2米的种植模式，解决传统大型收割设备无法进入窄垄、大棚作业的痛点，也可作为丘陵山区零散地块采收作业的移动载体基础，后续可拓展挂载收割、分拣、传输等不同作业模组。从结构布局来看，整体采用方形框架式承载结构，外框架选用标准铝型材拼接搭建，既保证整体结构刚度，又能预留充足的模组安装接口，框架整体外轮廓尺寸控制在长420mm、宽320mm、高260mm的范围内，可顺利通过常规设施农业的垄间通道，底部离地间隙设置为45mm，能够适应田间不平整路面的小幅度起伏，避免作业过程中底盘剐蹭土块或作物残茬。

　　驱动系统采用两轮差速驱动搭配四个随动轮的布局，两个驱动轮对称布置在框架中部两侧，动力通过齿轮组传递至轮轴，差速控制逻辑可实现整机原地转向，转向半径控制在0.2米以内，在窄小地块内的转向灵活性远高于传统阿克曼转向结构，前后四个随动轮采用带一定阻尼的橡胶材质滚轮，既可以辅助承载框架及上部挂载模组的重量，又能在颠簸路面上减少整机的晃动幅度，保证上部作业模组的稳定性。传动结构全部内置在框架内部，外侧通过透明防护板进行封闭，可避免田间作业时秸秆、尘土进入传动啮合区域造成卡滞，齿轮组选用模数1的直齿圆柱齿轮，传动效率可达94%以上，同时直齿结构的加工、装配难度更低，后期维护更换配件的成本也更低，驱动电机对称布置在框架中部的安装位上，

　　电机输出轴直接与主动齿轮连接，减少了中间传动环节的动力损耗。框架内部预留了三层安装空间，底层用于布置驱动电机、传动组件以及供电模块，中层可安装控制主板、传感器组件，上层预留为作业执行模组的安装位，各层安装板都设置了均匀排布的安装孔位，可根据不同作业需求调整各组件的安装位置，也可拓展加装视觉识别模块、作物输送通道、收集料箱等不同功能部件。从设计思路上，这款基础结构优先考虑了田间作业的可靠性与拓展性，没有采用复杂的悬挂结构，而是通过框架本身的结构强度与滚轮的材质特性吸收路面颠簸带来的震动，减少易损部件的数量，降低田间作业的故障概率；所有外露的连接部位都做了沉头处理，避免作物秸秆缠绕在连接螺栓上影响行进；框架前后端都预留了模组挂载接口，

　　可根据作业方向的不同选择前端或后端挂载收割执行机构，也可同时挂载前后作业模组实现双向作业。在安装边界上，驱动轮的突出量控制在框架侧面以内10mm，避免行进过程中轮体剐蹭垄侧作物，上部安装面的平面度公差控制在0.2mm以内，保证后续挂载的作业模组安装基准统一，不会出现安装偏斜导致的作业精度偏差；供电模块的安装位设置了独立的固定卡扣，可适配常规规格的锂电池组，电池拆装无需拆解整体框架，可快速更换电池延长连续作业时间。整体结构没有多余的装饰性设计，所有结构特征都服务于功能需求，框架的杆件截面尺寸经过受力校核，在挂载总重量不超过15kg的作业模组时，框架最大变形量不超过0.15mm，不会影响传动部件的啮合精度，也不会出现框架形变导致的轮体偏磨问题。