竞赛用可伸缩臂作业机器人结构设计

　　该伸缩臂作业机器人主要面向竞技类机器人作业场景设计，可在限定场地边界内完成物料拾取、定点投放、目标位姿调整等多类作业任务，适配场地内不同高度、不同水平距离的作业点位需求，解决固定臂展机器人作业覆盖范围受限的问题。整套设备采用底座集成式布局，所有动力传动、气源处理、支撑结构均整合在蓝色方形底座内部，底座边缘做圆角过渡处理，避免场地移动过程中剐蹭场地边界或其他参赛设备，底座底部预留标准安装接口，可适配不同规格的行走轮组或固定支撑脚，满足移动作业与定点作业两类安装需求。伸缩臂部分采用多级嵌套式桁架结构，臂段之间通过线性导轨配合导向，传动链路整合了绳轮传动与齿轮传动组合，既保证大行程伸缩过程中的结构刚性，又能控制臂体自身重量，

　　避免伸出过长时出现臂端下挠量超标的问题。臂端执行器采用双夹爪开合结构，配合气动驱动回路，可实现对不同外形尺寸物料的稳定夹持，夹爪接触面做防滑纹理处理，夹持力可通过进气回路的调压元件按需调整，避免夹损易碎物料或夹持力不足导致物料脱落。设计过程中优先考虑了作业时的动态稳定性，底座内部的配重块与传动部件采用低位布置，将整机重心控制在底座几何中心偏下位置，即使臂体完全伸出至最大行程，整机的倾覆力矩也能控制在稳定阈值范围内，无需额外加装辅助支撑脚即可保证作业姿态稳定。臂体的俯仰调节机构采用铰链式支撑结构，配合两侧的气动撑杆与连杆传动，可实现0到75度范围内的俯仰角度调节，配合伸缩臂的行程调节，臂端作业点可覆盖底座上方半球形空间内的所有点位，

　　适配不同高度的物料架、投放口等作业位置。整套结构的传动部件均做了防护设计，外露的传动轮、传动带外侧加装防护罩，避免场地内的碎屑、杂物卡入传动链路导致设备故障，所有气动管路均沿臂体内部走线槽布置，避免臂体伸缩、俯仰过程中管路被拉扯或剐蹭，提升设备连续作业的可靠性。安装边界方面，底座的平面尺寸适配常规竞赛场地的设备安装区域要求，整机收缩状态下的高度满足场地通行限高要求，可顺利通过场地内的低矮通道，臂体完全伸出时的最大作业半径覆盖单块竞赛场地的核心作业区域，无需频繁移动整机位置即可完成大部分作业任务，减少行走机构的动作频次，降低设备故障概率与能耗。