这款竞技类机器人的结构设计,完全围绕机械竞技赛场的对抗需求展开,从最初的构型选型阶段,就优先考虑了赛场内的对抗场景:无论是1v1的近身缠斗、武器对撞,还是多机混战中的走位规避、结构抗损,都在三维建模阶段做了针对性的结构强化。不同于常规工业作业机器人的设计逻辑,竞技机器人不需要兼顾长时间连续作业的工况,也不需要适配固定工位的安装要求,所有的结构冗余都被尽可能剔除,把重量配额优先分配给行走驱动、武器系统以及核心防护结构,保证整机重量符合对应量级赛事的参赛要求。
从功能特性来看,整机采用多足行走的构型方案,相比轮式行走结构,多足构型在赛场内的复杂地形适应能力更强,哪怕赛场地面散落有对抗产生的结构碎片、防滑涂层磨损后的凹凸区域,多足结构都能通过步态调整保持机身稳定,不会出现轮式结构容易卡滞、打滑的问题。机身的核心框架采用一体化拼接的承载结构,电控模块、动力电源、驱动舵机都被布置在框架内侧的防护空腔内,外部覆盖的防护板做了倾角设计,当受到对手武器的侧向冲击时,倾斜的板面可以将部分冲击动能滑移卸除,避免垂直受力导致的框架变形。武器系统的安装位置做了可调节的预留接口,建模阶段就考虑了不同参赛选手的武器改装需求,无论是旋转类武器、抬升类武器还是夹持类武器,都可以通过统一的安装孔位快速换装,不需要对主框架做二次打孔修改,减少赛前调试的结构改动量。
设计思路上,建模阶段就对整机的受力路径做了完整的仿真梳理:所有的冲击载荷都会先通过外部防护板传导到主框架的纵向承力梁上,再通过梁结构分散到各个行走足的连接位,避免局部应力集中导致的结构断裂。行走足的关节位置做了限位结构设计,既保证足够的步态调整幅度,又能避免对抗中受到侧向撞击导致关节舵机过扭损坏,每个关节的连接轴都做了加粗处理,轴与安装孔的配合公差选用过渡配合,既保证转动灵活性,又不会出现旷量过大导致的行走姿态偏移。机身顶部的防护盖板做了快拆结构设计,只需要松开几颗固定螺丝就可以掀开盖板,快速更换电池、调整电控参数,适配赛事中场的快速检修需求,不需要对整机做大面积拆解。
从安装边界与尺寸控制来看,整机的外轮廓尺寸严格对应赛事的参赛检录要求,所有突出机身的结构都做了圆角处理,避免尖锐边角在对抗中造成无意义的结构勾挂,也符合赛事的安全规范要求。各个部件的安装间隙都预留了足够的震动余量,毕竟赛场对抗中产生的震动幅度远大于常规工业设备,过小的安装间隙很容易在连续震动中出现部件干涉、线路磨损的问题。行走足的着地端做了防滑纹理设计,与赛场常用的钢制、木质地面都能产生足够的摩擦力,保证急停、转向、推进动作的响应速度,不会因为打滑错失对抗时机。整机的重心被严格控制在机身几何中心的偏下位置,降低对抗中被对手掀翻的概率,就算机身出现侧倾,多足结构也能通过步态调整快速回正,不需要额外加装辅助翻身的结构,节省宝贵的重量配额。
不同于常规工业机器人追求定位精度、重复作业一致性的设计目标,这款竞技机器人的所有结构设计都服务于赛场对抗的可靠性:哪怕部分外部防护结构在对抗中出现变形损坏,核心的动力、控制、行走模块依然能保持正常工作,不会因为局部结构损坏直接失去行动能力。建模过程中对所有的连接位置都做了防松设计,所有的螺纹连接位都预留了防松垫圈的安装空间,避免连续对抗中的震动导致螺丝松动脱落。线路的走线路径全部布置在框架内侧的走线槽内,不会暴露在外部受到对手武器的切割破坏,所有的线路接头都做了固定处理,不会因为剧烈冲击出现接头松脱断电的问题。
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- 系统要求: SOLIDWORKS
- 软件分类: 工业机器人







