小型相扑竞技机器人结构设计方案

　　这款小型相扑竞技机器人的结构设计，核心围绕桌面级机器人竞技赛事的对抗需求展开，整体采用对称式双驱布局，在有限的安装空间内完成动力、传感、结构支撑的集成，适配常规小型相扑机器人赛事的场地边界要求。从实际应用场景来看，这类小型相扑机器人主要面向青少年机器人竞赛、高校工程实践实训、小型机器人技术验证场景，可在直径1米左右的圆形竞技台内完成自主寻敌、推挤对抗、边界识别等动作，不需要额外外接控制线，完全依靠自身搭载的传感与动力系统完成竞技流程。

　　从结构设计思路上，整机采用上下分层的框架式承载结构，底部为一体化铣削成型的承载底盘，两侧预留驱动轮的安装沉位，将驱动轮的安装高度下沉至底盘平面以下，在降低整机重心的同时，让动力输出的扭矩直接作用于行进平面，避免对抗过程中出现整机翘头、侧翻的问题。底盘中部预留电池、主控板的安装槽位，所有电子元件的安装位置均低于两侧驱动轮的顶部切线，进一步压低整机重心高度，提升推挤对抗时的结构稳定性。底盘前端两侧采用斜向收窄的楔形结构，在对抗过程中可以楔入对方机器人的底盘下方，借助自身动力将对手抬升后推出竞技边界，楔形面的倾斜角度经过反复校核，既保证楔入时的顺滑性，又不会因为角度过平导致自身卡滞在场地接缝处。

　　动力系统采用双侧大直径轮毂电机直驱方案，省去了传统齿轮减速组的传动间隙，动力响应延迟控制在极低水平，驱动轮外表面采用高摩擦系数的橡胶包覆层，轮面宽度匹配底盘侧边的安装空间，在保证足够接地摩擦力的同时，不会超出整机的外形边界。两侧驱动轮的安装轴采用同轴度定位设计，保证两轮的转动轴线完全重合，避免行进过程中出现走偏、扭力损耗的问题。整机的外形尺寸控制在100mm×80mm×50mm的边界范围内，完全符合常规小型相扑机器人赛事的尺寸组别要求，所有外凸的传感元件均嵌入安装在底盘预留的卡槽内，不会在对抗过程中因为碰撞出现传感元件脱落、移位的问题。

　　传感系统的安装布局经过针对性优化，前端两侧嵌入安装红外测距传感器，传感器的探测角度覆盖机身正前方及侧前方120度的范围，可实时探测对手的位置与距离，传感器的安装面与底盘前端楔形面齐平，避免突出结构在对抗中被撞损。底盘底部边缘预留边界识别传感器的安装位，可实时探测竞技台的边界白线，在整机接近边界时自动调整行进路线，避免自身先掉落场地。机身顶部预留扩展安装位，可根据竞技需求加装额外的视觉传感、碰撞检测模块，不需要对原有底盘结构进行二次打孔修改，适配不同赛事规则下的改装需求。

　　从结构强度角度来看，整机承载框架采用硬质铝合金材质加工，在保证结构刚性的同时将整机重量控制在合理区间，既满足对抗过程中的抗冲击要求，又不会因为重量过大导致动力负载过高、续航时间缩短。所有电子元件的走线均隐藏在底盘预留的走线槽内，走线槽上方设置压线条固定线束，避免行进、对抗过程中线束被传动部件卷入、或者被碰撞拉扯导致接线松脱。电池安装位设置弹性压片，可适配不同厚度的锂聚合物电池，压片表面贴附缓冲泡棉，在对抗碰撞时吸收冲击能量，避免电池因为硬接触出现破损。

　　在安装边界的校核上，所有零部件的安装公差控制在0.1mm以内，驱动轮与底盘侧边的间隙均匀，不会出现轮体摩擦底盘的问题；传感元件的探测面无结构遮挡，保证探测信号的稳定性；整机的重心投影完全落在两侧驱动轮的接地中心连线上，静止状态下四个方向的倾斜角度均不会出现自溜问题，在推挤对抗时可将自身动力完全转化为水平方向的推力，不会因为重心偏移出现动力损耗。整机结构无尖锐外凸棱角，所有边缘均做R1圆角处理，既避免竞技过程中对操作人员造成划伤，也不会在碰撞时刮花竞技台表面。