ABU Robocon赛事机器人兔型执行机构

　　这套结构是面向大学生机器人大赛ABU Robocon2023主题开发的仿生兔型机器人执行端机架总成，核心服务于赛事中需要模拟兔子形态完成定点取放、路径穿越、障碍规避的竞技场景，适配赛事规则中对仿生外形、动作完成度、负载稳定性的多重要求。从实际赛场应用来看，这类结构需要同时兼顾轻量化与刚性，毕竟赛事过程中机器人需要在规定场地内完成快速启停、转向、举升动作，机架如果出现形变会直接导致动作精度偏差，甚至触发赛事规则中的触碰障碍罚时。

　　整个结构的主体承载框架采用标准矩形钢管焊接成型的桁架式结构，这种设计思路是在控制整体重量的前提下，最大化提升框架的抗扭抗弯性能，框架底部预留的安装支座是用来固定行走轮组、驱动电机以及电控模块的，安装孔位采用长圆孔设计，方便现场调试时调整轮距与重心位置，适配不同场地地面的摩擦系数差异。框架上的仿生兔型肢体固定位，采用了多组同轴导向环结构，导向环内嵌自润滑衬套，用来支撑仿生肢体的摆动轴，减少动作过程中的卡滞与磨损，肢体部分采用半透明轻质工程材质制作，既满足赛事对仿生外形的辨识度要求，又能降低摆动部分的惯量，提升动作响应速度。

　　框架中部设置的红色成型件是任务执行端的安装基座，这个部位的安装面做了铣平处理，平面度控制在0.1mm以内，用来固定拾取机构、传感器模组等功能部件，基座上预留的多组安装孔位可以适配不同类型的末端执行器，不管是采用夹爪式拾取还是吸盘式拾取，都能直接通过螺栓固定，不需要额外对机架进行二次加工。从安装边界来看，整个机架的宽度控制在赛事规则允许的机器人初始尺寸范围内，高度方向预留了足够的传感器安装空间，不会出现超尺寸违规的问题，底部的安装支座高度统一，方便搭配不同直径的行走轮，调整整机的离地间隙，应对场地内的坡道、浅沟等地形障碍。

　　设计过程中特意将重心控制在机架的几何中心偏下位置，所有较重的驱动电机、电池模块都设计为安装在框架下层的安装位，降低整机的重心高度，避免快速转向时出现侧翻问题。仿生肢体的摆动行程做了机械限位设计，在框架上对应位置设置了硬质限位块，防止动作超程导致结构碰撞损坏，限位块采用聚氨酯材质，碰撞时可以吸收部分冲击，减少结构件的疲劳损伤。整个机架的焊接部位都做了去应力处理，避免焊接残余应力导致长期使用后框架变形，所有外露的棱边都做了倒角处理，防止调试过程中划伤操作人员，也避免剐蹭场地内的任务道具。

　　从功能适配性来看，这套结构不仅可以直接用于Robocon赛事的参赛机器人搭建，也可以作为仿生四足机器人的基础承载框架，经过简单的孔位调整后，就能适配不同的舵机、驱动模组，用于教学演示、仿生机器人研发等场景。框架上的导向环位置可以根据不同的仿生动作需求调整安装高度，改变肢体的摆动幅度，适配不同的步态设计要求，中部的执行器基座也可以拓展安装机械臂、摄像头等部件，拓展机器人的功能边界。在实际调试过程中，这种桁架式机架的维护便利性也比较好，所有功能部件都是采用螺栓连接固定，出现故障时可以快速拆解更换，不需要对主体框架进行破坏，适合赛事现场的快速抢修调整。