带平面定位功能的轮式移动机器人结构

　　这款轮式移动底盘的设计，最初是面向车间内轻型物料转运、工位间巡检作业场景开发的，区别于常规无定位能力的普通AGV底盘，它在行走轮组旁集成了垂直布置的双编码轮，不需要额外铺设磁条、二维码标识，就能在平整的工业地坪上实现平面内的位置推算，适配多品种小批量生产的柔性产线布局调整需求，不用额外做地面施工改造就能快速部署。从结构设计逻辑来看，底盘的行走驱动选用四台555规格直流电机做独立驱动，每台电机直接对应一个行走轮，省去了额外的传动换向结构，既压缩了底盘整体的竖向安装高度，也能通过左右轮的差速控制实现原地转向，在狭窄的设备通道、工位间隙里也能灵活调整行进方向，不会因为转弯半径过大挤占车间通行空间。

　　行走轮选用45mm计步轮，轮面采用防滑橡胶材质，和环氧地坪、水磨石地面的接触摩擦力足够，不会在启停、转向时出现打滑丢步的问题，配合底盘下方两个垂直布置的编码轮——两个编码轮的检测方向分别对应平面坐标系的X轴与Y轴，行走过程中编码轮始终贴合地面滚动，通过两个方向的脉冲计数就能实时换算底盘在平面内的位移量，结合初始位置标定就能实现平面内的定位，定位精度能满足轻型物料投递、设备点位巡检的常规需求，不需要依赖外部视觉、激光导航传感器的高成本投入。在安装边界的设计上，整个底盘的框架采用铝型材拼接搭建，上层预留了统一的安装螺孔阵列，可以根据实际使用需求搭载不同的功能模块，比如轻型输送带、机械臂安装座、检测传感器支架、物料载台等，不需要对底盘主体结构做二次打孔改造就能完成拓展。底盘的电气元件全部内嵌在型材框架的内部空腔里，外部只预留充电接口、功能拓展接线端口，既避免车间内的粉尘、切削液飞溅损坏电气部件，也不会让外漏的线缆剐蹭到地面杂物或者周边设备。

　　考虑到车间地面可能存在微小的高度差、接缝凸起，编码轮的安装座做了浮动压簧结构，始终能保持轮面和地面的可靠接触，不会因为地面小幅起伏出现编码轮悬空、计数失效的问题，行走轮的安装座也预留了10mm的上下浮动余量，过地面接缝时不会出现单轮悬空导致的驱动力不足问题。在实际工况适配中，这款底盘的行进速度可以通过电机驱动板做无级调节，低速挡适配靠近工位时的精准对位需求，高速挡适配长距离通道内的快速转运需求，双编码轮的定位数据可以直接对接产线的调度系统，实时反馈底盘的所在位置，调度系统可以根据产线的实时任务需求，给底盘下发行进路径指令，不需要提前预设固定的行走轨道，当产线工位调整时，只需要在调度系统里更新点位坐标就能完成部署，比传统的磁条导航AGV的部署效率提升数倍。

　　从结构强度设计来看，底盘的主框架采用2020规格铝型材拼接，连接角件采用压铸铝合金材质，整体承载能力可以满足10kg以内的轻型负载搭载需求，完全覆盖车间内小型工件转运、巡检传感器搭载、轻型工具配送的使用场景，底盘的整体高度控制在100mm以内，能钻入高度较低的设备下方完成检测、物料取放作业，不会因为底盘高度过高无法进入低矮作业空间。在轮组的布局上，四个驱动轮分别布置在底盘的四个角位置，编码轮布置在底盘纵向中心线的靠前位置，两个编码轮的安装轴线互相垂直，分别采集两个正交方向的位移数据，这种布局方式可以避免底盘转向时编码轮出现侧滑，保证计数的准确性，同时编码轮的安装位置远离驱动轮的扬尘区域，不会因为驱动轮带起的地面粉尘附着在编码轮表面，导致轮面摩擦力下降出现计数偏差。