差速轮式AGV底盘搭载树莓派控制架构

　　这套轮式移动底盘的结构方案，面向车间小件转运、实验室物料配送、教学实训平台以及轻型巡检任务展开，整车采用两驱动轮加单从动万向轮的三点支撑布局，在保证接地稳定性的同时，把转向控制逻辑压缩到最容易落地的差速驱动形式。底盘承载板直接作为电气元件的安装基准，减速电机、驱动轮、锂电池、控制板、电机驱动模块和上层传感器支架都在同一块板上完成定位，省去了额外的多层机架，对于小载荷、短距离运行的场景，这种布置能明显降低装配复杂度和整车自重。

　　从实际使用边界看，两个驱动轮布置在底盘后侧左右对称位置，前侧中部安装脚轮，形成近似三角形的接地轮廓。驱动轮承担牵引和转向力矩，脚轮只负责随动支撑，转弯时左右轮通过转速差实现原地或小半径转向，不需要转向舵机，也不需要复杂的转向连杆。结构工程师在布置轮距时，需要同时兼顾横向防倾翻能力和通道通过宽度：轮距过小，起步、制动和单侧挂载时容易出现姿态波动；轮距过大，则会增加最小转弯通道，影响在设备间隙、货架端头之间的通行。从动脚轮的安装位置不能过于靠近前端边缘，否则过接缝或坡道时会出现支点突变；也不能太靠近两轮连线，否则三点支撑的纵向稳定性会下降。

　　承载板上的元件分区遵循走线和维护顺序。电池区域靠近底盘重心位置布置，目的不是单纯追求视觉整齐，而是让重量较大的锂电池尽量落在三轮支撑区域的中心附近，减少单侧偏重。减速电机位于后轮两侧，输出轴直接连接驱动轮，电机本体通过支架与底板固定，支架孔位需要承受启动扭矩和制动反力，因此在建模时不能只画外形占位，安装面、螺钉孔、轴伸长度和轮体避让间隙都要表达清楚。树莓派控制板位于底板上方较开阔的区域，方便插接数据线、调试线和传感器线束；L298D电机驱动模块靠近电机与电池供电回路布置，可缩短动力线长度，降低大电流走线对控制信号的干扰。

　　设计思路上，这个方案更强调“所有组件可独立建模、可按实物装配”。底盘板不是单一封闭实体，而是按照电气件、紧固件、轮系和支撑件逐层搭建。驱动轮包含轮体、轮毂与电机轴连接关系；脚轮体现支架、回转部和滚轮的安装层次；电路板虽然不需要还原每一处芯片内部结构，但接口位置、板卡轮廓、固定孔和外接模块的空间占位必须准确。这样处理后，模型不仅能用于外观展示，也能直接服务于干涉检查、线束走向评估、外壳设计和后续改装。

　　在功能特性方面，差速底盘适合在平整室内地面运行，常见工况包括沿固定路径搬运轻型料盒、在实验台之间递送样品、作为视觉或导航传感器的移动载体。整车控制链路可以由树莓派承担上层决策，通过电机驱动模块向两个减速电机输出正反转和调速信号，配合编码器、红外传感器、超声模块或摄像头后，可扩展循迹、避障、遥控和定点停靠功能。由于机械结构没有转向轮执行机构，维护点主要集中在驱动轮固定、脚轮转动、电池固定和电气接插件四个位置，日常点检比较直观。

　　外形与安装边界需要围绕通道、离地间隙和上层负载共同校核。底板外缘决定整车最大投影尺寸，驱动轮外侧不能超出安全边界，脚轮底部回转时也要避免与底板或螺钉头干涉。电池、控制板和驱动模块上方应预留插拔线束的手部空间，不能把元件铺满到无法拆卸。底盘最低位置通常出现在脚轮支架、底板前缘或轮轴附近，过门轨、地毯接缝、电缆桥架盖板时，要确认最小离地间隙足够。若后续增加机械臂、料箱或传感器立柱，上层负载的重心升高会影响制动俯仰和转弯侧倾，此时底板上的安装孔位、配重位置和支撑轮布局都需要重新校核。

　　从建模细节看，整车结构把机械件与电控件放在同一装配环境中处理，能够帮助设计者提前发现板卡与车轮、线束与轮体、电池盖与支架之间的空间冲突。底板上的孔位既承担固定作用，也可作为后续改装的基准网格；电机支架的高度决定轮轴中心高，进而决定底板离地高度；脚轮安装面则影响整车水平姿态。若三个接地点不在合理平面关系内，实车可能出现悬空、晃动或某轮受力过大。通过三维装配把这些关系提前固化，再进入加工、切割底板或采购标准件阶段，能显著减少试装返工。

　　对于教学和原型验证场景，这种AGV底盘的价值在于结构链路完整：动力来源、驱动执行、运动支撑、控制硬件和电气驱动都有明确载体。设计者可以在该基础上继续增加外罩、防撞环、传感器云台、顶部载物平台或自动充电触点，也可以把单板底盘替换成分层框架，但轮系布置、重心控制、维护空间和差速转向这些核心逻辑仍然适用。整体方案不追求重载能力，而强调轻型搬运平台的可装配性、可扩展性和工程验证效率。