巡线跟随式机器人行走机构结构设计

　　这款巡线跟随机器人的结构设计，核心围绕产线物料转运、教学实训场景的实际需求展开，区别于常规AGV的磁条导航方案，采用视觉巡线逻辑搭配随行夹具结构，可在预设的地面标识线路上稳定运行，完成工位间的轻型物料传递、工序跟随作业。从实际落地场景来看，这类结构常应用在电子组装产线的工位间辅料配送、实训教学平台的机器人原理演示、小型仓储区域的料盒转运场景，不需要对地面做大规模改造，仅需粘贴高对比度色带即可完成路径规划，部署成本远低于激光导航类移动设备。

　　设计阶段首先考虑的是行走轮组的布局，采用双差速驱动轮搭配前后万向随动轮的结构，驱动轮布置在机身重心投影两侧，保证转向时的扭矩输出均匀，不会出现单侧打滑偏移的问题，万向轮选用带缓冲阻尼的款式，可适应车间地面10mm以内的高度差，避免过接缝时出现机身跳动导致巡线传感器识别失效。机身的安装边界做了严格控制，整体宽度控制在180mm以内，长度不超过260mm，可在宽度300mm的产线通道内顺畅通行，不会和两侧的工位台架发生刮碰，机身顶部预留了M4规格的安装螺孔矩阵，可根据实际需求加装料盒支架、小型机械夹爪或者传感器拓展支架，适配不同的作业任务。

　　机身前端的巡线传感器安装位做了高度可调设计，调节范围在10mm到35mm之间，可适配不同反光率的地面材质，不管是环氧地坪、PVC地板还是普通水泥地面，都能通过调整传感器高度获得稳定的识别信号，避免因地面反光差异导致的巡线偏移。机身中部的夹具结构采用平行夹指设计，夹指的开合行程为40mm，夹持面贴有防滑橡胶垫，可夹持重量在1kg以内的方形、圆形工件，夹指的安装位置预留了快换接口，不需要拆解机身主体即可更换不同规格的夹指，适配不同外形的被夹持物件。

　　电路安装腔布置在机身下半部分，重心控制在轮组支撑面以上15mm位置，保证高速转向时不会出现侧翻，腔体内预留了足够的布线空间，驱动板、主控板、电池模块分层安装，层间留有5mm的散热间隙，长时间连续运行也不会出现积热问题。机身外壳采用圆角过渡设计，所有外露的棱边都做了R3以上的倒角处理，避免在人员密集的实训场景或者产线区域刮碰操作人员，外壳的拼接处采用卡扣加螺丝的双重固定方式，日常维护时拆开卡扣即可检查内部线路，需要拆解维护核心部件时再卸下固定螺丝，兼顾了日常维护的便捷性和结构连接的可靠性。

　　轮组的安装座采用可调偏心结构，可通过调整偏心轴的位置调整驱动轮的接地压力，保证在不同粗糙度的地面上驱动轮都能获得足够的摩擦力，不会出现空转丢步的问题，驱动轮的轮面选用硬度60A的聚氨酯材质，既具备足够的抓地力，又不会在地面留下滚动痕迹，适配对地面洁净度有要求的电子车间场景。尾部预留了充电接口的安装位，可搭配自动充电桩实现自主回充，不需要人工频繁更换电池，适配长时间连续运行的作业需求。

　　从结构强度角度来看，机身主体承重部分采用2mm厚的ABS工程塑料注塑成型，关键受力的轮组安装位、夹具安装位预埋了金属螺母，避免反复拆装出现滑牙问题，整体空载重量控制在1.2kg，满载2.2kg的状态下可稳定通过5度的斜坡，满足大部分车间地面的通行需求。巡线传感器的排布采用一字排列5组红外对管的方案，中间传感器负责识别路径中线，两侧传感器负责判断偏移方向，最外侧两组传感器负责识别路口分叉标识，可实现直道巡线、90度转弯、丁字路口分流等常规路径动作，不需要额外增加视觉识别模块即可满足大部分场景的路径行驶需求。