轮式绳驱作业移动机器人结构设计

　　这款轮式绳驱移动作业平台，核心面向室内狭小空间的轻载作业场景设计，可适配实验室物料转运、教学演示、轻量巡检等多类实际工况，底盘采用差速轮式布局，左右两侧布置大直径驱动轮，配合底盘前端的弧形支撑结构，无需额外万向轮即可实现原地零半径转向，能在宽度仅比自身底盘宽150mm的狭窄通道内完成转向调头动作，适配实验室工位间、展陈区域等空间受限的作业环境。

　　从结构设计逻辑来看，整机采用分层布局思路，底层为动力承载层，将驱动电机、传动轮系、配重块全部集成在底盘平板下方，有效降低整机重心，避免上部执行机构动作时出现侧翻风险，底盘平板上预留了多组标准安装孔位，可根据实际作业需求加装传感器支架、小型机械手爪、物料载台等扩展部件，安装孔位采用等间距矩阵排布，兼容常用的铝型材连接标准，无需二次打孔即可完成扩展件的固定安装。上部的绳驱执行机构采用多组绳索配合刚性支撑臂的结构，相比传统多关节串联机械臂，绳驱结构自重更轻，运动惯量更小，末端执行器的动作响应速度更快，同时绳索的张紧结构布置在底盘平板上，可通过调整绳索张紧度改变上部臂架的运动范围与负载能力，当需要更大作业半径时，可更换更长的支撑臂杆件，同步调整绳索走线位置即可完成改造，无需重新设计整套驱动结构。

　　尺寸边界方面，底盘整体轮廓采用前窄后宽的异形设计，前端弧形结构的最小转弯半径仅为自身长度的0.4倍，上部臂架处于收拢状态时整机高度不超过底盘长度的1.2倍，可顺利通过常规室内门廊、设备间隙，臂架完全展开后末端作业高度可达到底盘高度的3倍以上，能覆盖常规工作台面到低层货架的作业高度区间。驱动轮采用橡胶包覆材质，与地面接触的摩擦系数足够支撑整机在环氧地坪、瓷砖、短绒地毯等常见室内地面稳定行走，不会出现打滑空转的情况，轮系的安装座采用可调间距设计，可根据地面平整度微调轮轴高度，保证四个接触点始终与地面贴合，避免行走过程中出现颠簸晃动。

　　绳驱机构的走线全部沿支撑臂内侧布置，外部设置有走线槽防护，避免绳索运动过程中与其他结构件产生摩擦损耗，绳索末端与臂架的连接点采用万向铰接结构，可补偿臂架运动过程中绳索的角度偏移，防止绳索出现偏磨断裂的情况。底盘上的电气元件安装区域预留了足够的布线空间，驱动电机的线缆沿底盘侧边的线槽排布，与上部绳驱机构的走线完全分离，避免运动过程中出现线缆拉扯、干涉的问题。整机的结构件大部分采用板材拼接设计，加工工艺以激光切割、折弯为主，少量轴类零件采用车削加工，加工成本低，装配难度小，适合教学场景下的拆装实训，也可作为小型移动作业机器人的二次开发基础平台，使用者可在现有结构基础上加装视觉传感器、末端执行器，快速搭建符合自身需求的专用作业设备。