轮臂结合式仿生交互机器人结构设计

　　这款轮臂复合构型的仿生交互机器人，在结构设计上融合了轮式移动的高效性与机械臂操作的灵活性，可适配科普展示、互动体验、轻量物料转运等多类场景。从移动单元设计来看，其下半身采用大直径防滑轮组作为行走机构，轮面做了细密的防滑齿形处理，能够在平整展厅地面、硬质铺装路面实现稳定直行与小半径转向，轮组的安装支座预留了标准的轴承安装位，可直接适配常规的直流减速驱动模组，轮组外侧的防护结构做了圆弧过渡处理，避免移动过程中剐蹭周边障碍物或人员。上半身的人形躯干部分做了模块化分块设计，躯干外壳采用薄壁曲面造型，内部预留了控制板、电池模组、传感元件的安装腔体，腔体内部设置了多处螺纹安装柱，可根据不同功能需求加装视觉识别模块、语音交互模组、

　　红外避障传感器等拓展组件，躯干与轮组底座的连接位置采用了回转支承结构，可实现上半身360度水平回转，扩大交互作业的覆盖范围。两侧的机械臂采用多关节串联构型，大臂与小臂的关节处预留了舵机或伺服电机的安装空间，关节转动副的配合面做了公差适配设计，可保证转动过程无卡顿、无旷量，臂体外壳做了流线型包覆处理，既可以保护内部的走线与传动结构，也能避免外露的机械棱角造成磕碰损伤。末端执行器采用分指式仿生爪设计，指节处做了分段铰接结构，可实现对不同形状轻质物件的抓取，指端做了圆弧钝化处理，在人机交互场景下可降低接触伤害风险。头部采用一体化头盔式曲面造型，内部预留了摄像头、显示屏、扬声器等交互元件的安装位，头部与躯干的连接位置设置了双自由度转动关节，

　　可实现俯仰、左右偏转动作，配合交互程序可完成点头、转头等人性化动作反馈。从安装边界来看，整机直立状态下的高度适配常规成年人的交互视线范围，轮组的轮距设计保证了静止及移动过程中的重心稳定性，在机械臂完全伸展至最大作业半径时，整机的重心投影仍落在轮组支撑面范围内，无需额外增加配重块即可避免侧翻风险。各结构部件的连接位置均采用可拆式螺纹连接，方便后期的维护检修与部件更换，外壳曲面的分模线做了隐藏式设计，在保证外观整体性的同时，也适配常规的注塑或3D打印加工工艺，走线通道沿臂体、躯干内部的预留空腔布置，可避免外露线缆在运动过程中被拉扯磨损。在场景适配层面，该构型既可以作为科普场馆的互动演示载体，搭载对应的交互程序完成迎宾、科普讲解、

　　简单互动游戏等功能，也可通过更换末端执行器，适配轻量物料的分拣、转运作业，轮式移动的特性使其在长距离移动场景下的能耗远低于足式行走结构，更适合在大面积平整场地内长时间运行。结构设计过程中对各运动部件的运动干涉做了完整校验，机械臂在全行程摆动过程中不会与躯干、轮组、头部结构发生碰撞，各关节的转动角度范围做了机械限位设计，可避免关节过转损坏内部驱动元件，轮组的驱动轴与支座之间设置了密封结构，可阻挡日常使用过程中的灰尘进入轴承部位，降低日常维护的频次。