差速驱动式视觉巡线移动小车结构设计

　　这款轮式巡线移动装置，核心应用场景覆盖教学实验验证、小型仓储物料转运、产线定点巡检等需要固定路径自动行驶的工况，可在预设视觉标识路径上完成无人化移动作业，无需额外铺设磁条、导轨等物理导引设施，部署成本远低于传统AGV导引方案。从结构设计逻辑来看，整体采用双层板式承载架构，下层底板作为动力与传感单元的安装基准，上层板预留控制板、供电模块的安装空间，两层之间通过铜柱支撑固定，既保证了整体结构刚度，又预留了充足的布线空间，避免线束与运动部件产生干涉。行走机构采用双轮差速驱动方案，左右驱动轮对称布置在车体中部位置，驱动轮选用橡胶胎面轮毂，胎面纹路可提升与地面的接触摩擦力，减少光滑地面行驶时的打滑概率，轮毂与驱动电机输出轴直接连接，

　　省去了额外的传动环节，降低了传动间隙带来的路径跟踪误差；车体前后端设置弧形导向支撑结构，前端延伸出的红色标识区域为视觉传感单元的检测视野预留空间，避免车体结构遮挡传感器检测路径，同时支撑结构可在车体经过小幅坡面、地面接缝时起到辅助支撑作用，防止车体卡滞。设计过程中重点考虑了安装边界的适配性，驱动电机选用标准法兰安装尺寸，可直接通过螺丝固定在下层底板的预设安装孔位上，控制板安装位预留了多组固定孔，可兼容不同尺寸的开源控制板安装需求，供电模块放置在车体中部重心位置，可平衡左右驱动轮的负载，减少单侧轮压过大带来的行驶跑偏问题。视觉检测单元布置在车体前端下方位置，检测镜头垂直朝向地面，可清晰捕捉地面铺设的导引线条，

　　检测单元的安装支架设计为高度可调结构，可根据不同地面材质、不同线宽的导引标识调整检测高度，保证识别精度。从功能实现层面，双轮差速的驱动形式可实现零半径转向，在狭小空间内的路径切换灵活性更高，当视觉单元检测到车体偏离导引线路径时，控制系统可通过调整左右轮的转速差修正行驶方向，始终保持车体沿导引线路径行驶；车体底部预留了扩展安装位，可根据实际使用需求加装小型机械爪、物料载台、环境检测传感器等功能模块，拓展不同场景下的作业能力。结构设计时充分考虑了日常维护的便捷性，所有电气部件均采用接插件连接，拆卸更换时无需重新焊接线束，轮组与电机的连接采用顶丝固定方式，更换磨损轮胎时只需松开顶丝即可完成轮组拆卸，无需拆解整个车体结构。

　　车体整体外形尺寸控制紧凑，可在宽度不小于300mm的通道内顺畅通行，最小转弯半径为0，可完成直角转弯、掉头等复杂路径动作，行驶过程中车体底部与地面的预留间隙可适配5mm以内的地面高度差，普通车间环氧地坪、实验室地砖地面、平整水泥地面均可正常行驶，不会出现底盘剐蹭地面的问题。在结构强度校核层面，双层底板选用硬质工程板材，可承受总重不超过2kg的负载，满足常规教学实验、轻载物料转运的负载需求，驱动轮轴的径向载荷经过校核，在额定负载下不会出现轴变形、轮组偏摆的问题，支撑铜柱的排布经过优化，在车体受到侧向冲击时不会出现层板错位、连接松动的情况。布线设计时将动力线与信号线分开走线路径，动力线沿底板侧边布置，信号线沿层板支撑柱位置走线，避免动力线的电流干扰影响视觉传感器与控制板的信号稳定性，所有线束均预留了足够的活动长度，在车体颠簸、转向时不会出现线束拉扯断裂的问题。