RM2021北科大参赛工程机器人机械结构

　　这套参赛用工程机器人的机械结构设计，完全围绕赛场对抗场景的实际需求展开，从底层移动机构到上层功能搭载平台的每一处结构，都经过多轮赛场工况验证。底层采用全向轮组布局的移动底盘，轮组通过独立悬架结构与底盘主框架连接，悬架处配置的阻尼缓冲元件，可抵消赛场不平整地面带来的冲击，避免高速移动、急停转向时出现轮组悬空打滑的问题，保证动力输出的连续性。底盘框架采用标准工业铝型材搭配加工件拼接而成，型材槽道可兼容各类标准紧固件，后期调整传感器、线路固定位置时无需额外打孔焊接，大幅缩短调试阶段的结构改动周期。底盘上层预留的安装平面，可根据赛事阶段的不同需求，快速更换功能模块，无论是搭载物料拾取机构、弹药补给装置还是辅助对抗组件，

　　都能通过预留的定位孔位完成快速装夹，无需对主框架做破坏性改动。中层的支撑立柱采用对称式布局，四根主立柱承担上层机构的全部载荷，立柱与底盘、上层平台的连接位置都设计了三角加强筋结构，可承受上层机构快速动作时产生的倾覆力矩，避免机器人急停、转向、抬升作业时出现框架晃动变形的问题。立柱之间预留的走线空间，可将动力线缆、信号线缆全部收纳在型材内侧，既避免赛场对抗中线路被剐蹭断裂，也能让整体外观更规整，减少多余物勾挂赛场障碍物的概率。上层的功能搭载框架采用分层镂空设计，在保证结构刚性的前提下尽可能降低自身重量，框架上预留的多组安装位，可固定执行机构、驱动元件、传感组件等部件，所有安装位的孔位都按照常用工业标准件规格设计，

　　兼容市面上主流的伺服驱动组件、传感检测元件的安装尺寸，无需额外做转接板设计。整套结构的安装边界充分考虑赛场通行要求，整体外廓尺寸严格控制在赛事规则限定的尺寸范围内，所有突出部件都做了圆角处理，避免对抗中剐蹭场地设施或对方机器人造成自身结构损坏。底盘轮组的安装高度经过反复测算，保证底盘离地间隙足够通过赛场常见的凸起障碍、坡道结构，同时将整车重心控制在底盘平面以上较低位置，避免高速转向、爬坡时出现侧翻风险。框架上的所有活动连接部位都设计了润滑脂加注槽，长时间高强度训练、比赛时可定期补充润滑，减少铰接部位的磨损量，延长结构使用寿命。考虑到赛场对抗中可能出现的碰撞冲击，所有外露的结构件都采用高强度铝合金加工而成，

　　关键受力位置的板材厚度做了加厚处理，非受力区域则做了镂空减重处理，在结构强度和整机重量之间找到最优平衡点。底盘前部预留的防撞梁安装位，可快速更换不同材质的防撞缓冲件，根据对手的对抗强度调整防撞性能，防撞梁采用快拆结构设计，单次更换无需拆卸其他周边部件，可在赛事中场休息的短时间内完成损坏件替换。上层机构的抬升导轨采用高精度线性导轨，保证执行机构上下动作时的直线度，导轨的安装基准面经过精加工处理，装配时无需反复调整即可保证运动顺畅，不会出现卡滞、晃动的问题。整套结构的模块化设计程度很高，底盘、中层支撑、上层平台三个大模块之间都采用快拆紧固件连接，运输时可拆分成三个独立部分收纳，到达赛场后可快速组装完成调试，大幅降低运输过程中结构变形的风险。每个模块的连接位置都设计了定位销孔，重复拆装时无需重新校准位置精度，装配后即可保证各部件的相对位置精度，减少赛后拆装调试的工作量。