木质双层框架四轮移动机器人结构设计

　　这款轮式移动平台采用上下双层木质承载框架结构，在教学实验、小型物料转运、室内巡检场景中有着较高的适配性，区别于常规金属底盘的厚重设计，木质板材的选用既降低了整体自重，也方便使用者根据实际需求快速拓展上层搭载空间，无需复杂的机加工工序即可完成传感器、功能模块的加装固定。下层框架作为核心动力承载区，预留了充足的电气元件安装空间，可容纳驱动控制板、电池模组、通讯模块等核心部件，四个大直径轮组采用对称式布局，轮辐采用轻量化镂空设计，搭配橡胶材质胎面，能够在平整室内地面、短绒地毯、轻度不平整的环氧地坪上稳定行进，不会出现轮组打滑、行进偏移的问题。上下层之间采用四根等长的立式支撑柱连接，支撑柱与上下层板的连接位置均预埋了金属嵌件，

　　避免木质板材反复拆装出现螺纹滑牙、连接松动的问题，上层平板表面预留了多组标准化安装孔位，孔位间距按照常用实验模块的安装尺寸设计，可直接固定机械臂、视觉传感器、载物托盘等拓展部件，不需要额外打孔破坏原有结构。从安装边界来看，整体轮距与轴距的比例经过反复调校，在保证转向灵活性的同时，将整车的重心控制在轮组支撑面的几何中心位置，即使上层搭载一定重量的功能模块，也不会出现行进侧翻、启停前倾的问题，底盘与地面的预留间隙经过测算，能够轻松越过室内常见的线槽、门槛压条等小型障碍，不会出现底盘剐蹭地面的情况。驱动部分采用双轮差速控制方案，左右两侧轮组分别由独立的动力单元驱动，通过两侧轮速差实现转向、原地回转等动作，

　　最小转弯半径可控制在自身车身尺寸范围内，能够在狭窄的实验室通道、货架间隙中灵活穿行，传动结构采用直连式设计，减少了中间传动环节的动力损耗，也降低了后期维护的复杂度，不需要定期调整传动带张紧度、齿轮啮合间隙。框架的边角位置都做了圆弧倒边处理，避免日常调试、搬运过程中尖锐边角划伤操作人员，所有外露的连接紧固件都采用沉头设计，不会突出板材表面影响上层模块的安装平整度。在结构设计过程中，充分考虑了不同使用场景的拓展需求，下层框架的侧边预留了走线槽位，所有电气线路都可以沿着框架内侧的槽位规整布置，不会出现线路外露被轮组卷入、拉扯脱落的问题，电池安装位设计了快拆结构，更换电池时不需要拆解整体框架，即可快速完成电源更换，提升连续作业的效率。

　　轮组与车架的连接位置采用了独立的悬挂缓冲结构，能够吸收行进过程中路面带来的微小震动，避免上层搭载的精密传感器因为震动出现数据偏差、连接松动的问题，即使在搭载视觉检测模块进行巡检作业时，也能保证采集画面的稳定性，不会因为机身震动导致图像模糊、检测精度下降。这款移动平台的结构设计没有采用复杂的一体化成型结构，所有部件都可以实现快速拆解更换，单个轮组、支撑柱、层板出现损坏时，不需要整体报废，单独更换对应部件即可恢复使用，大幅降低了使用过程中的维护成本，对于教学场景而言，学生也可以通过拆解组装，直观理解轮式移动机器人的结构组成、动力传递逻辑，具备较强的教学演示价值。