网球捡拾投放轮式机器人弹射装置

　　该装置面向球类拾取投放类作业场景设计，可适配校园工程实践竞赛、网球场日常运维辅助等场景下的网球自动捡拾、定点投放作业需求，替代人工完成重复性的球体捡拾与投掷动作，降低场地运维的人力投入，也可作为移动作业机器人的功能拓展载体，适配不同规格轻质球体的拾取投放作业。整套设备采用轮式移动底盘作为承载基础，底盘框架采用镂空式铝型材拼接结构，在保证结构刚度的同时尽可能降低整机自重，减少移动过程中的动力损耗；底盘四角配置带轮毂的橡胶滚轮，滚轮通过直连式动力元件输出扭矩，可实现平面内的前进、后退、转向动作，移动过程中底盘重心控制在轮距围成的矩形区域中心位置，避免急停、转向过程中出现侧翻风险，底盘预留的上层安装平面可根据作业需求拓展不同功能模块。

　　安装在底盘上层的弹射执行机构采用多连杆铰接式机械臂结构，臂身采用镂空式钣金折弯件拼接，相邻臂节之间通过铰接销轴连接，可通过动力元件驱动臂节绕铰接点转动，实现末端执行器的位置调整；末端配置夹爪式拾取结构，夹爪开合行程可覆盖网球的外径尺寸，夹爪内侧粘贴防滑橡胶垫，增大与球体表面的接触摩擦力，避免拾取、抬升过程中球体脱落。臂架中部配置弹性储能式弹射组件，通过动力元件拉伸弹性储能元件完成蓄力，当机械臂调整至投放角度后，触发储能释放机构，带动末端夹爪沿预设轨迹快速摆动，将夹持的网球沿抛物线轨迹抛出，可通过调整弹性元件的预拉伸长度、臂架的仰角来控制投掷距离，适配不同距离的投放桶定位需求。底盘上层靠近前端位置预留了控制元件与动力源的安装位，

　　可排布控制板、驱动模块、储能电源等元件，所有走线沿铝型材框架的预留槽位排布，避免移动、臂架动作过程中出现线缆拉扯磨损的问题。整套机构的运动边界经过校核，臂架完全抬升后的最高点距离地面高度控制在合理范围内，不会与场地周边的低矮障碍物发生干涉；臂架完全收回后整体轮廓不超出底盘的轮距边界，移动过程中不会出现外伸部件刮蹭周边物体的问题；夹爪拾取网球后的最低作业高度可贴合地面，能够顺利拾取停留在平整场地上的网球，无需额外配置抬升辅助机构。在结构设计过程中，所有铰接位置均配置自润滑轴套，减少反复转动过程中的磨损量，延长机构的连续作业寿命；所有受力连接点均采用防松紧固件连接，避免弹射过程中的冲击震动导致连接件松动；轮组的安装位置经过重心配平，

　　即使臂架完全伸展至前端极限位置，整机重心仍不会超出前轮支撑点，不会出现前倾翻倒的问题。整套机构的模块化程度较高，底盘、臂架、弹射组件、末端夹爪均可单独拆分维护，单个部件出现磨损或故障时可快速更换，无需拆解整台设备；同时可根据作业需求更换不同规格的末端执行器，适配乒乓球、海绵球等其他轻质球体的拾取投放作业，拓展设备的适用场景。