全向轮移动人形竞赛机器人整机结构

　　这套结构围绕小型竞技与教学演示场景搭建，整机采用分模块装配思路，把行走底盘、躯干支撑、上肢执行、传感布置等部分拆成独立子装配，后续维护时可以单独更换受损模块，不需要整体拆解。底盘部分选用SDS mk4型Swerv Drive全向轮组作为行走执行件，四轮四角布置在底盘框架下方，轮组安装面与底盘主梁预留足够紧固件操作空间，轮体外缘超出底盘侧边的尺寸控制在安全范围内，避免原地转向时轮体与周边防护件发生剐蹭，同时全向轮的布局让机器人可以完成横移、零半径转向、斜向行进等动作，适配RoboMaster这类赛场中需要快速卡位、绕障、突进的对抗场景，也能在高校实验室的窄通道巡检演示、科创展项的互动走位中灵活调整位姿。

　　躯干框架采用轻量化型材拼接成型，框架内部预留了控制器、供电模块、信号传输件的安装卡槽，各仓室之间留出走线空隙，动力线缆与信号线缆分槽布设，减少运动过程中线缆拉扯、信号干扰的概率。肩部、肘部关节处预留了标准执行件安装接口，可根据任务需求换装夹爪、发射组件或者检测探头，接口的定位孔位采用通用间距设计，和常用的小型伺服执行件安装尺寸匹配，改装时不需要重新在框架上打孔攻丝。整机的三维建模过程中，所有零件按实际加工逻辑拆分：钣金类护板单独出件，预留折弯余量与安装过孔；机加工的关节连接座单独建模，标注配合公差；3D打印的异形支撑件保留最小壁厚要求，避免打印成型后出现结构断裂。

　　从安装边界来看，整机站立高度适配常规赛场的门洞通行要求，底盘宽度小于标准对抗场地的通道宽度，上肢完全展开后的回转半径不会超出底盘投影范围过多，防止快速转向时手臂撞到场地围挡。底盘下方的轮组悬挂处预留了减震件安装位，可根据场地地面平整度选配弹簧减震或者阻尼减震，在不平整的临时赛场地面行进时，能够缓冲颠簸，保证躯干上搭载的感知元件采集数据稳定。

　　结构设计阶段优先考虑了装配工艺性：所有紧固件都预留了扳手操作空间，没有出现孔位被相邻零件遮挡、无法拧入螺丝的情况；各子装配之间的连接采用定位销加紧固件的组合方式，拆解重装后可以快速恢复原有装配精度，不会出现零件错位。整机的重心经过配平调整，重型供电模块布置在底盘最低位置，降低整体重心，急停、快速转向时不会出现倾翻风险；躯干上部的零件尽量选用轻量化材质，减少上部负载对关节扭矩的需求。

　　在实际教学场景中，这套完整结构可以作为机械专业学生学习整机装配、运动仿真、行走机构设计的参考案例，学生可以直接在现有结构基础上修改轮距、调整关节行程、换装不同末端执行器，验证自己的设计方案；在竞赛备赛场景中，分模块的结构设计方便队伍按分工并行开发，机械组调整底盘防护结构的同时，电控组可以同步在预留的电气仓内布置线路，不需要互相干扰。整机所有运动部件都做了运动干涉检查，全向轮在最大转向角度、上肢在最大俯仰摆动行程内，都不会和周边护板、框架发生碰撞，各运动副的活动行程预留了机械限位结构，避免程序失控时关节超行程损坏零件。