FRC竞赛机器人PixyCam视觉摄像头安装支架

　　这套结构件面向FRC赛事机器人的视觉感知单元布置需求，核心承载对象为PixyCam视觉摄像头，同时预留LED补光组件的安装位，整套支架采用双侧立式支撑加前端环形限位的构型，在机器人上层框架的有限空间内完成视觉模块的刚性固定。从赛场实际工况出发，机器人在对抗冲撞、快速启停、急转向过程中会产生持续振动与瞬时冲击，摄像头若出现光轴偏移，直接导致目标识别坐标解算偏差，因此支架没有采用单薄的悬臂式固定方案，而是用左右两块对称立板从两侧夹持摄像头主体，前端环形轮廓贴合PixyCam的圆形镜头座外缘，既避让镜头通光区域，又在径向限制摄像头的转动与窜动，镜头前方无任何结构遮挡，保证视场角完全覆盖赛场目标采集范围。

　　设计过程中优先考虑安装边界的兼容性，双侧立板上加工有多组等距排布的通孔，可直接匹配FRC机器人常用的铝型材框架孔位，安装时既可以将支架整体固定在机器人前端上层横梁，也可以反向挂载在机架侧向伸出的型材上，孔位间距兼容标准#10螺丝的穿装公差，现场调试时不需要额外二次钻孔，就能快速调整支架的上下高度与前后伸出距离。环形镜头座周边预留的镂空槽位，一方面减轻支架整体自重，降低机器人前端的负载惯量，避免高速移动时前端重心过偏引发行进抖动；另一方面槽位可穿过摄像头的排线与LED补光灯的供电线，走线顺着立板内侧向下汇入机器人主线束槽，避免竞赛过程中线束被对方机器人勾挂拉扯。

　　两侧立板的底部延伸出水平折边，折边上的沉孔可将整个支架锁附在机器人的基板上，形成底部支撑加双侧夹持的双重固定，即使受到侧向撞击，载荷也能通过立板直接传递到主机架，不会让摄像头本体承受剪切力。前端环形件与侧立板之间采用卡扣加螺丝的组合定位，装配时先将摄像头卡入环形内圈的定位槽，再扣合两侧立板锁紧螺丝，拆装维护时不需要完全拆解整个支架，就能快速更换摄像头或者擦拭镜头表面，赛事中场检修的操作效率大幅提升。

　　LED补光组件的安装位布置在环形支架的侧方凸台上，凸台的安装面与摄像头镜头光轴保持平行，补光灯的照射角度可随支架整体同步调整，避免补光光线直射镜头产生眩光，在赛场光照条件复杂、顶灯反光或者逆光的场景下，补光光线均匀打在前方目标物表面，提升PixyCam对色标、视觉靶标的识别帧率与识别成功率。整套结构的壁厚经过针对性优化，受力的立板连接部位加厚处理，非受力的环形区域做大面积镂空，在保证整体刚性的前提下控制整体重量，不会过度占用机器人的赛事重量配额。

　　从装配公差角度考量，所有安装孔的位置度公差控制在竞赛机器人常用的加工允许范围内，3D打印或者激光切割加工后都可以直接装配，不需要额外修配。支架的整体外轮廓没有突出的尖锐棱角，所有外缘做倒角处理，避免赛事对抗中剐蹭线束或者磕碰其他部件。整个构型同时兼顾了视觉模块的定位精度、装拆便捷性、抗冲击振动能力，适配竞赛机器人快速迭代调试、现场快速维护的使用需求，也可延伸应用到小型自动化设备的视觉检测工位，作为工业相机的简易固定支架使用，安装孔位可根据不同型材规格做适配调整，满足固定式视觉采集的支撑需求。