一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构的制作方法

本发明涉及轮臂机器人，特别涉及一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构。

背景技术：

1、轮臂机器人是一种融合轮式移动平台与机械臂操作功能的复合型机器人系统，通过轮式底盘实现高效移动，配合机械臂完成精准操作任务，兼具移动灵活性与作业精确性，现有的轮臂机器人领域存在以下技术问题：一，结构可视化不足：现有机器人多采用一体化封闭外壳设计，内部结构完全隐藏，学生无法直观观察机器人内部的电机驱动、电路连接、传感器布局等关键结构，不利于教学演示和原理讲解；二，功能分区不清晰：现有机器人通常将执行、控制、传感等功能组件混合布置在同一平面或空间内，缺乏明确的功能分区，导致学生难以建立清晰的系统架构概念；三，扩展兼容性差：传统机器人扩展接口有限且缺乏标准化设计，二次开发时需要定制改造，增加开发成本和难度；四，维护复杂度高：一体化结构设计使得故障排查和部件更换困难，维护成本高且影响教学连续性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，包括执行层，所述执行层上固定连接有第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱上固定连接有控制层，第二支撑柱上固定连接有传感层，传感层上固定连接有固定座，固定座上固定连接有第三支撑柱，第三支撑柱的一端固定连接有轮臂机器人主体。

3、作为本发明的进一步技术方案，所述执行层上固定连接有控制舵机和惯性测量单元，控制舵机的输出端固定连接有麦克纳姆轮。

4、作为本发明的进一步技术方案，所述控制层上固定连接有主控板和舵机驱动板，主控板上固定连接有电压转换单元。

5、作为本发明的进一步技术方案，所述主控板上固定连接有网络及usb接口、针排拓展接口和电源接口。

6、作为本发明的进一步技术方案，所述控制层上固定连接有散热风扇和散热片。

7、作为本发明的进一步技术方案，所述传感层上固定连接有急停按钮和电源开关。

8、作为本发明的进一步技术方案，所述传感层上固定连接有激光雷达。

9、作为本发明的进一步技术方案，所述执行层上固定连接有电池仓。

10、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明设计有一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，采用开放式无外壳包裹设计，使得机器人内部结构、电路连接和组件布局完全可见，学生可以直接观察电机驱动、电路连接、传感器布局等关键结构，相比传统封闭式机器人，教学直观性显著提升，有助于教学演示和原理讲解，通过直观观察各部件的工作状态和交互方式，学生能够更深入地理解机器人的工作原理和系统架构，提高学习效果，底盘结构采用三层垂直堆叠的模块化架构，自下而上分别为执行层、控制层和传感层，使得机器人系统架构一目了然，各功能模块之间的界限清晰，有助于学生建立清晰的系统架构概念，通过功能分区，学生可以更容易地理解机器人系统中各个部分的作用和相互关系，减少理解机器人系统的时间，使学习曲线更加平缓，主控板上设置有网口、usb接口、电源接口、排针扩展接口等多种标准化接口，支持传感器、执行器的即插即用，使得二次开发变得更加简单快捷，无需定制改造即可快速添加新的功能模块，标准化接口的使用减少了开发过程中的兼容性问题，降低了开发成本和难度，提高了开发效率，底盘结构采用模块化设计，各层之间通过金属支撑柱连接，支持快速拆卸和部件更换，使得故障排查和部件更换变得更加容易，降低了维护成本，模块化设计还使得维护过程更加高效，可以快速定位并修复故障，减少机器人的停机时间，保障教学连续性。

1.一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，包括执行层（1），其特征在于：所述执行层（1）上固定连接有第一支撑柱（5）和第二支撑柱（9），第一支撑柱（5）上固定连接有控制层（6），第二支撑柱（9）上固定连接有传感层（10），传感层（10）上固定连接有固定座（13），固定座（13）上固定连接有第三支撑柱（15），第三支撑柱（15）的一端固定连接有轮臂机器人主体（16）。

2.根据权利要求1所述的一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，其特征在于：所述执行层（1）上固定连接有控制舵机（3）和惯性测量单元（4），控制舵机（3）的输出端固定连接有麦克纳姆轮（2）。

3.根据权利要求1所述的一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，其特征在于：所述控制层（6）上固定连接有主控板（18）和舵机驱动板（23），主控板（18）上固定连接有电压转换单元（19）。

4.根据权利要求3所述的一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，其特征在于：所述主控板（18）上固定连接有网络及usb接口（20）、针排拓展接口（21）和电源接口（22）。

5.根据权利要求3所述的一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，其特征在于：所述控制层（6）上固定连接有散热风扇（7）和散热片（8）。

6.根据权利要求1所述的一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，其特征在于：所述传感层（10）上固定连接有急停按钮（11）和电源开关（12）。

7.根据权利要求1所述的一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，其特征在于：所述传感层（10）上固定连接有激光雷达（14）。

8.根据权利要求1所述的一种多层模块化具身智能轮臂机器人底盘结构，其特征在于：所述执行层（1）上固定连接有电池仓（17）。