1.设计目标与功能定位
- 核心任务需求：
- 实现球体的临时存储与有序输送，保障连续投送流程顺畅；
- 存储过程中需避免球体掉落（尤其在机器人移动、转向时），同时确保取放时无卡顿，提升任务效率。
- 性能指标：
- 存储容量：最大可容纳 22 个竞赛用球体；
- 稳定性：当网兜完全装满时，机器人在正常运动（含转向、爬坡）过程中，球体掉落率很小；
- 流畅性：球体从存储装置进入投送装置的转移过程中，卡顿率需控制在最低；
2.结构设计与工作原理
1. 整体结构方案
- 结构类型：采用网兜式设计，主体为一个敞口式立体网兜，通过弹性形变容纳多个球体，利用尼龙网的包裹性防止球体随意滚动。
- 材料选择：
- 内壁：使用轻量化尼龙网，其弹性特性可缓冲球体之间的碰撞，减少相互挤压导致的卡顿；同时重量轻，避免增加机器人负担。
- 支撑框架：采用铝合金板搭建网兜外围框架，确保结构强度 —— 即使装满 22 个球体，框架也不会因承重而变形，维持网兜的立体形态。
2. 核心部件与工作机制
- 动力辅助装置：配备基带刮片，安装于网兜底部靠近投送装置入口的位置，由微型电机驱动旋转。其作用是主动将网兜底部的球体刮入投送装置轨道，解决单纯依靠重力输送时的卡顿问题。
- 与其他装置的联动：
- 与抓取装置配合：抓取装置从外部抓取球体后，通过网兜顶部敞口将球体送入，尼龙网的弹性会自动包裹球体，完成存储；
- 与投送装置配合：基带刮片旋转时，将网兜底部的球体推向投送装置入口，同时投送装置的滚筒转动，将球体从网兜中拉出，进入投送流程。
- 防掉落设计：利用尼龙网的弹性包裹性，当网兜未完全装满时，球体之间相互挤压，网兜内壁紧贴球体—— 即使机器人剧烈运动，球体也不会从敞口处掉落；仅当网兜装满时，顶部球体可能因挤压溢出（需通过程序控制抓取数量避免满存）。
3.原型制作与迭代过程
- V1 版本：基础功能与问题改进
- 设计方案：初始为纯网兜结构，无动力辅助，球体完全依靠重力自然下落至投送装置入口。
- 核心问题：球体堆叠时相互挤压，底部球体受上方重量压迫，难以滑出，投送时卡顿，严重影响连续投送效率。
- 改进措施：加装基带刮片作为动力辅助，通过刮片的主动推送，强制将底部球体送入投送装置，卡顿率降低。
- V2版本：优化高位球体输送
- 核心问题：V1 改进后，网兜高处的球体因距离底部较远，重力作用减弱，易卡在网兜中部，无法到达底部被刮片推送。
- 改进措施：在网兜底部加装倾斜坡道，利用斜坡的导向作用，使高处球体在重力与自身滚动惯性下向底部聚集，配合基带刮片的推送，进一步降低卡顿率。
4.测试与验证数据
- 容量测试：连续向网兜内放入 22 个球体，无溢出、无框架变形，完全装满时顶部球体与网兜敞口齐平。
- 稳定性测试：
- 当网兜内装有 22 个球体（满存）时，机器人转向时顶部有 1-2 个球体可能溢出，验证了 “需避免满存” 的操作逻辑。
5.总结与待优化方向
- 当前方案优势：
- 网兜式设计结合尼龙网弹性与铝合金框架强度，在轻量化的同时实现了 22 个球体的大容量存储；
- 基带刮片与倾斜坡道的组合，有效降低了卡顿率，保障了连续投送的基本需求；
- 待改进问题：
- 投送时仍存在卡顿概率，需依赖手动抖动解决，影响自动化效率。计划优化方案：
- 增加网兜内壁的光滑涂层（如特氟龙涂层），减少球体与网兜的摩擦力，使球体更易滑落；
- 在网兜侧面加装小型震动电机，当传感器检测到卡顿（如投送装置 5 秒内未收到球体）时，触发短暂震动，替代手动抖动。
1.设计目标与功能定位
- 核心任务需求：
- 实现球体的临时存储与有序输送，保障连续投送流程顺畅；
- 存储过程中需避免球体掉落（尤其在机器人移动、转向时），同时确保取放时无卡顿，提升任务效率。
- 性能指标：
- 存储容量：最大可容纳 22 个竞赛用球体；
- 稳定性：当网兜完全装满时，机器人在正常运动（含转向、爬坡）过程中，球体掉落率很小；
- 流畅性：球体从存储装置进入投送装置的转移过程中，卡顿率需控制在最低；
2.结构设计与工作原理
1. 整体结构方案
- 结构类型：采用网兜式设计，主体为一个敞口式立体网兜，通过弹性形变容纳多个球体，利用尼龙网的包裹性防止球体随意滚动。
- 材料选择：
- 内壁：使用轻量化尼龙网，其弹性特性可缓冲球体之间的碰撞，减少相互挤压导致的卡顿；同时重量轻，避免增加机器人负担。
- 支撑框架：采用铝合金板搭建网兜外围框架，确保结构强度 —— 即使装满 22 个球体，框架也不会因承重而变形，维持网兜的立体形态。
2. 核心部件与工作机制
- 动力辅助装置：配备基带刮片，安装于网兜底部靠近投送装置入口的位置，由微型电机驱动旋转。其作用是主动将网兜底部的球体刮入投送装置轨道，解决单纯依靠重力输送时的卡顿问题。
- 与其他装置的联动：
- 与抓取装置配合：抓取装置从外部抓取球体后，通过网兜顶部敞口将球体送入，尼龙网的弹性会自动包裹球体，完成存储；
- 与投送装置配合：基带刮片旋转时，将网兜底部的球体推向投送装置入口，同时投送装置的滚筒转动，将球体从网兜中拉出，进入投送流程。
- 防掉落设计：利用尼龙网的弹性包裹性，当网兜未完全装满时，球体之间相互挤压，网兜内壁紧贴球体—— 即使机器人剧烈运动，球体也不会从敞口处掉落；仅当网兜装满时，顶部球体可能因挤压溢出（需通过程序控制抓取数量避免满存）。
3.原型制作与迭代过程
- V1 版本：基础功能与问题改进
- 设计方案：初始为纯网兜结构，无动力辅助，球体完全依靠重力自然下落至投送装置入口。
- 核心问题：球体堆叠时相互挤压，底部球体受上方重量压迫，难以滑出，投送时卡顿，严重影响连续投送效率。
- 改进措施：加装基带刮片作为动力辅助，通过刮片的主动推送，强制将底部球体送入投送装置，卡顿率降低。
- V2版本：优化高位球体输送
- 核心问题：V1 改进后，网兜高处的球体因距离底部较远，重力作用减弱，易卡在网兜中部，无法到达底部被刮片推送。
- 改进措施：在网兜底部加装倾斜坡道，利用斜坡的导向作用，使高处球体在重力与自身滚动惯性下向底部聚集，配合基带刮片的推送，进一步降低卡顿率。
4.测试与验证数据
- 容量测试：连续向网兜内放入 22 个球体，无溢出、无框架变形，完全装满时顶部球体与网兜敞口齐平。
- 稳定性测试：
- 当网兜内装有 22 个球体（满存）时，机器人转向时顶部有 1-2 个球体可能溢出，验证了 “需避免满存” 的操作逻辑。
5.总结与待优化方向
- 当前方案优势：
- 网兜式设计结合尼龙网弹性与铝合金框架强度，在轻量化的同时实现了 22 个球体的大容量存储；
- 基带刮片与倾斜坡道的组合，有效降低了卡顿率，保障了连续投送的基本需求；
- 待改进问题：
- 投送时仍存在卡顿概率，需依赖手动抖动解决，影响自动化效率。计划优化方案：
- 增加网兜内壁的光滑涂层（如特氟龙涂层），减少球体与网兜的摩擦力，使球体更易滑落；
- 在网兜侧面加装小型震动电机，当传感器检测到卡顿（如投送装置 5 秒内未收到球体）时，触发短暂震动，替代手动抖动。
