XO游戏对战执行机器人结构设计

　　该结构面向桌面级人机交互娱乐场景设计，核心用途是完成井字棋（XO棋）对局过程中的棋子拾取、棋盘落位、对局复位全流程机械动作，可搭载于科普展项、青少年科创体验台、桌面互动娱乐装置中，替代人工完成实体棋盘的对局操作，降低人工值守成本的同时提升交互过程的科技感与趣味性。从功能实现逻辑来看，整套结构分为执行末端、支撑机架、棋子存储三个核心模块，执行末端采用双侧夹取式布局，可适配直径12-15mm的圆柱形棋子，夹取行程预留3mm冗余量，避免棋子加工公差导致的卡滞问题；支撑机架采用下沉式基座设计，将驱动组件、传动结构全部集成在基座腔体内部，外露部分仅保留执行臂与棋子定位槽，既降低了设备整体重心，提升运行稳定性，也避免外露传动结构带来的夹手风险，

　　适配公共场景下的无监护使用需求。设计过程中优先考虑了运行精度与动作节拍的平衡，执行臂的运动路径采用平面两自由度联动设计，无需复杂的空间轨迹规划即可覆盖3×3标准棋盘的全部9个落位点位，单步落位动作的重复定位精度控制在0.5mm以内，完全满足棋子与棋盘定位槽的配合公差要求；棋子存储模块设置在基座前端两侧，分别存放X、O两类标识的棋子，存储槽采用倾斜式溜槽设计，棋子依靠重力自动补位到取料位，无需额外设置送料驱动结构，大幅简化了整体传动链路，降低后期维护的复杂度。从安装边界来看，整套结构的横向最大外轮廓尺寸控制在280mm以内，纵向深度为220mm，基座高度为75mm，执行臂抬升后的最大高度为180mm，

　　可直接放置在标准600mm深度的桌面展台上，安装时仅需预留前后各50mm的操作维护空间，无需额外的固定预埋件，底部设置四个橡胶防滑脚垫，可抵消执行臂快速动作时产生的倾覆力矩，运行过程中不会出现位移。结构细节设计上，所有运动副的配合面均预留了0.2mm的间隙，适配3D打印、CNC铣削两种常见的加工工艺，加工完成后无需二次修配即可完成装配；执行臂的受力部位做了局部加厚处理，在夹取棋子、快速移动的工况下，臂体最大形变量控制在0.1mm以内，不会因长期往复运动出现塑性变形；基座底部预留了走线槽与控制板安装位，可直接适配常规的开源控制板与步进驱动组件，电气接线可全部隐藏在腔体内部，外露部分无杂乱走线。在实际场景适配中，

　　该结构可根据需求调整夹取末端的尺寸，适配不同规格的棋子与棋盘尺寸，也可扩展视觉识别模块，实现自动识别棋盘状态、自主决策落位的完整对局功能；针对高频使用的展陈场景，所有运动关节处均设计了润滑脂存储槽，可在长期运行过程中持续释放润滑介质，降低运动副的磨损速度，连续运行寿命可满足公共展项每年3000小时以上的使用要求。整套结构没有冗余的装饰性设计，所有外形结构均服务于功能实现，外露的结构棱边全部做了R2以上的圆角处理，避免使用过程中剐蹭操作人员，同时也降低了加工过程中的毛刺处理难度。