FRC赛事竞技作业机器人结构设计

　　该竞技类作业机器人的结构设计围绕赛事场景下的多任务作业需求展开，底盘采用浮式框型承载结构，外围设置高韧性缓冲防撞围边，搭配多组重载脚轮实现全向移动能力，可在场地内快速完成点位转移、障碍规避动作，底盘框架采用标准铝型材拼接加钣金封板的组合形式，内部预留充足的电气元件、动力模块安装空间，走线槽沿型材内侧布置，避免运动过程中线路拉扯磨损。上部作业机构采用多自由度桁架式支撑结构，主支撑立柱采用加厚方管焊接成型，搭配斜向加强筋提升整体抗扭刚度，可承受作业过程中产生的侧向冲击载荷；前端设置可俯仰调节的作业执行架，通过铰接支座与主框架连接，配合线性驱动部件实现大角度抬升、下放动作，执行架表面预留多组标准安装孔位，可根据不同作业任务快速更换抓取、

　　推移、投射类末端执行组件，无需对主体框架做大规模改动。顶部设置带防护栏的高位承载平台，可搭载辅助作业模块或者赛事任务所需的物料存储组件，平台护栏采用镂空轻量化设计，在保证防护强度的前提下尽可能降低上部结构重量，避免整机重心过高影响移动稳定性。设计过程中对整机的安装边界做了明确约束，所有外伸部件在收拢状态下均不超出底盘外围轮廓，避免移动过程中与场地障碍、其他参赛设备发生剐蹭；运动部件的活动行程均设置硬限位结构，防止超程运动导致的结构干涉、驱动部件过载损坏。各铰接位置均配置自润滑轴承，减少频繁往复动作产生的磨损，延长结构维护周期；紧固件全部采用防松设计，适配赛事场景下频繁启停、冲击振动的使用工况，避免长时间运行后连接件松动失效。

　　整机结构采用模块化拆分思路，底盘、主支撑立柱、上部作业架、执行机构均可单独拆分转运，现场组装时仅需通过标准紧固件连接即可完成整机搭建，大幅降低赛前部署、赛后维护的操作难度，结构件的加工工艺优先选用常规钣金折弯、型材切割、标准件连接的形式，无需特殊定制加工，可有效降低制作成本，缩短加工周期。