Leo Rover开源轮式移动机器人结构设计

　　这款轮式移动底盘的结构设计，面向户外轻载巡检、教学科研、二次开发场景打造，整体采用四驱差速驱动布局，四个独立驱动轮分别布置在底盘四角，配合带深胎纹的橡胶越野轮胎，可在草地、碎石路、轻度起伏的硬化路面稳定通行，能适配校园园区巡检、户外环境数据采集、小型教具二次开发等多类实际使用需求。从结构布局来看，主体承载舱采用上下分舱式设计，上层为带密集安装孔位的铝制安装面板，预留了通用的M3、M4螺纹安装位，可直接固定传感器支架、控制板、小型负载设备，无需额外打孔改造，安装孔位的间距遵循通用开源硬件的安装标准，能兼容市面上多数开源传感器、计算单元的固定需求。下层为设备容纳舱，可放置电池、驱动板、通讯模块等核心电气部件，

　　舱体结合处设置密封胶条安装槽，可实现基础的防尘防泼溅能力，适配户外短时小雨天气下的作业需求。行走机构部分，每个车轮的驱动单元都集成了减速电机与轮毂连接结构，轮组通过黑色型材横梁与主体舱体连接，横梁上预留了多组调节槽位，可根据实际负载需求调整轮距，调整范围覆盖20mm区间，适配不同宽度的负载安装需求，也能在特定狭窄通行场景下缩小整体宽度，提升通过性。轮胎采用深交错胎纹设计，胎面硬度控制在邵氏60A左右，既保证在硬质路面的滚动阻力可控，也能在松软草地、轻度泥泞路面提供足够抓地力，避免打滑空转。从安装边界来看，整体底盘的长宽尺寸控制在紧凑区间，可顺利通过宽度不小于400mm的通道，整机离地间隙预留足够高度，

　　可跨越高度不超过50mm的垂直障碍，能应对日常户外场景的多数小型障碍。主体舱的侧面预留了航插安装位，可直接固定电源接口、通讯接口，无需额外对舱体进行切割改造，接口位置避开了轮组运动的干涉范围，不会在转向、越障时出现线缆剐蹭轮体的问题。设计过程中充分考虑了二次开发的便利性，所有结构件的连接都采用标准紧固件，拆解维护时仅需常规内六角扳手即可完成拆装，没有特殊定制的非标紧固件，后期替换备件的获取成本极低。上层安装面板的孔位采用矩阵式排布，相邻孔位间距为20mm，和主流铝型材的安装孔距保持一致，用户可直接在面板上固定铝型材支架，拓展更高层的负载安装平台，搭载摄像头、激光雷达、机械臂等扩展部件。

　　驱动轮的连接法兰采用标准六方孔配合顶丝固定的结构，电机输出轴直接插入法兰孔后锁紧顶丝即可完成轮组固定，无需额外的联轴器结构，既压缩了轴向安装空间，也降低了传动环节的间隙，提升行走过程的位置控制精度。舱体内部设置了多组走线槽位，可将动力线、信号线分开布置，避免强电信号对弱电通讯的干扰，槽位边缘做了圆角处理，不会划伤线缆绝缘层，提升长期使用的可靠性。横梁与主体舱的连接采用可拆卸式螺栓固定，若后期需要更换更长的横梁拓展轮距，或者更换更大直径的轮胎，仅需拆卸连接螺栓即可完成改造，无需对主体舱结构进行破坏性修改。在结构强度设计上，主体舱的板材厚度选择兼顾了轻量化与刚性需求，正常承载5kg以内的负载时，舱体面板的形变量控制在0.2mm以内，不会出现面板凹陷导致安装的传感器位置偏移的问题，轮组连接的横梁采用挤压铝型材材质，截面惯性矩经过核算，在单侧轮遇到冲击载荷时，横梁的弯曲形变量不会导致轮组倾角出现超过1度的偏移，保证行走过程的稳定性。轮组的悬挂部分采用刚性连接配合轮胎缓冲的设计，没有额外的弹性悬挂结构，简化了整体结构的复杂度，降低了后期维护的点位，同时因为轮胎本身的缓冲能力，足以应对轻度颠簸路面的冲击，适配低速移动场景下的减震需求，整机的移动速度设计在0.1-1.2m/s区间，完全覆盖巡检、教学场景的常用速度范围，不会因为速度过高导致刚性悬挂的冲击过大损坏舱内设备。