相扑机器人竞赛用视差结构行走轮

　　这款轮体结构主要面向小型教育类相扑机器人的行走场景设计，这类机器人多用于青少年科创竞赛、高校机器人实训课程，需要在限定尺寸的竞赛场地内完成对抗、寻线、推挤等动作，对行走轮的抓地稳定性、转动同轴度、安装适配性都有明确的工程要求。从结构设计逻辑来看，轮体采用单辐板镂空式布局，辐板上均匀分布8个水滴形镂空孔，这类设计并非单纯为了减重——小型相扑机器人整机重量通常控制在1kg到3kg区间，轮体本身的重量占比不高，镂空结构更多是为了平衡注塑成型时的材料收缩应力，避免厚壁位置出现缩痕、翘曲，同时也能减少轮体转动时的风阻，虽然小型机器人行进速度通常不超过1m/s，但在高速对抗的瞬间，风阻带来的微小扰动也可能影响行走轨迹的精度。

　　轮缘位置做了双层凸边结构，外侧凸边宽度略大于内侧，这个细节是为了适配不同厚度的橡胶防滑胎面，安装胎面时可以通过凸边实现轴向定位，避免机器人在横向推挤对手时胎面发生侧滑脱落；轮缘的工作表面做了细微的环形滚花纹理，当不额外加装橡胶胎面时，滚花面可以直接和竞赛场地的木纹、PVC板面接触，提供足够的静摩擦力，防止起步打滑。中心安装区域采用凸台结构，凸台上均匀分布6个小尺寸安装孔，中心预留了适配标准D型输出轴的轴孔，这类轴孔匹配常用的小型直流减速电机输出端，安装时不需要额外加工轴套，直接通过紧定螺钉穿过凸台上的孔位锁紧轴面即可，安装边界上，轮体的轴向总厚度控制在18mm以内，径向最大直径为70mm，

　　这个尺寸刚好适配多数3kg级以下相扑机器人的底盘安装空间，不会和底盘上的传感器支架、电池固定位发生运动干涉。设计过程中参考了常规小型行走轮的受力特性，相扑机器人在对抗时轮体需要承受的横向推力最大可达到整机重量的2倍，因此辐板和轮缘的连接位置做了R2的圆角过渡，避免应力集中导致轮体在受冲击时出现辐板断裂的问题；中心凸台的高度设计为5mm，这个长度可以保证和电机输出轴的配合长度足够，不会因为配合长度过短导致轮体转动时出现偏摆，影响行走直线度。从实际使用场景出发，这类轮体也可以适配小型智能小车、桌面级移动巡检装置的行走机构，只要输出轴尺寸匹配，都可以直接安装使用；轮体的镂空结构也预留了后续加装配重块的空间，如果需要调整整机的重心位置，

　　可以在镂空孔内固定铅块或者铜块，改变轮端的转动惯量，适配不同的行进速度要求。需要注意的是，这款轮体的设计没有做密封结构，因此不适合在有水、多粉尘的户外场景使用，仅适用于室内平整场地的小型移动装置；轮体的材料适配方面，结构壁厚均匀控制在2mm，既可以采用PLA、ABS材料通过3D打印快速制作原型验证，也可以开模采用尼龙、PP材料批量注塑生产，不同材料的轮体在承重能力上会有差异，3D打印的PLA轮体单轮承重建议不超过1kg，注塑尼龙轮体单轮承重可以达到3kg，能够覆盖绝大多数小型移动机器人的使用需求。