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# 底盘设计

> 机器人底盘设计与选型指南，含 OpenTpuOmniWheel 开源全向轮资料

底盘是机器人运动的基础平台，决定了机器人的移动自由度、负载能力与控制复杂度。NEC 在 ROBOCON 等竞赛中主要使用差速轮、全向轮与麦轮三种底盘形式。

## 底盘类型对比

| 类型  | 灵活性 | 载重 | 复杂度 | 适用场景      |
| --- | --- | -- | --- | --------- |
| 差速轮 | 中   | 中  | 低   | 直线运动为主    |
| 全向轮 | 高   | 低  | 中   | 灵活移动、轻载   |
| 麦轮  | 高   | 中  | 高   | 综合性能、需要横移 |
| 履带  | 低   | 高  | 中   | 越野地形      |

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="全向轮底盘" icon="arrows-up-down-left-right" href="/mechanical/chassis-omniwheel">
    结构原理、运动学模型与设计要点
  </Card>

  <Card title="麦轮底盘" icon="move" href="/mechanical/chassis-mecanum">
    麦克纳姆轮结构、运动学模型与安装注意事项
  </Card>
</CardGroup>

## 设计实例

### ROBOCON 底盘案例

**参数指标**：

* 最大速度：3 m/s
* 最大加速度：2 m/s²
* 定位精度：±5mm
* 载重：10kg

**设计方案**：

```text theme={null}
底盘配置：
├── 麦轮 60mm × 4
├── 减速电机 1:19
├── 编码器 1024线
├── 悬挂：独立弹簧减震
└── 材料：铝合金 6061
```

## OpenTpuOmniWheel 开源全向轮

本章节导入自 [Dadingdang/OpenTpuOmniWheel](https://github.com/Dadingdang/OpenTpuOmniWheel) 项目，为 NEC 机器人底盘设计提供全向轮选型与自制参考。

### 项目简介

OpenTpuOmniWheel 是 DingLAB 开源的全向轮设计参考，主要面向 RoboMaster 等机器人竞赛场景。项目针对市售全向轮滚子"价格与性能不可兼得"的痛点，提供了自制聚氨酯/橡胶滚子的方案。

### 市售方案对比

| 方案                  | 单价          | 特点                 | 备注         |
| ------------------- | ----------- | ------------------ | ---------- |
| 航发滚子                | 约 16 元/个    | 摩擦力高，但不耐用          | 一辆车 1792 元 |
| 轮趣滚子                | 约 6 元/个     | 偏硬，摩擦力不足           | 性能一般       |
| OpenTpuOmniWheel 自制 | 5.5 / 9 元/个 | 聚氨酯/橡胶可选，含轴承、销钉、垫片 | 性价比高       |

### 设计规格

* **适用全向轮直径**：150 mm
* **滚子尺寸**：与航发滚子相同
* **滚子数量**：14 个/组，两组共 28 个
* **两组碳板间距**：11 mm
* **板材堆叠总厚度**：29 mm（3+3+3+11+3+3+3）
* **推荐固定螺丝**：M3×35

### 材料建议

* **50A 聚氨酯**：耐用性优于橡胶，光滑地面摩擦力更好
* **橡胶**：地胶场地摩擦力优于聚氨酯

### 装配要点

* 滚子由 2 个 **3×8×4 轴承** 支撑
* 滚子与碳板之间使用 2 个 **铝 3.4×6×2 垫片**
* 销钉/轴使用 3 个 3 mm 板材夹持
* 建议使用 **M3×13** 螺丝固定（佰瑞特可购），M3×14 也可替代
* 左图方案：3 mm 连轴板材 + 8 mm 打印件垫块
* 右图方案：4 mm 连轴板材 + 7 mm 打印件垫块

### 参考资源

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="OpenTpuOmniWheel GitHub" icon="github" href="https://github.com/Dadingdang/OpenTpuOmniWheel">
    查看开源仓库与设计资料
  </Card>

  <Card title="淘宝购买链接" icon="shopping-cart" href="https://h5.m.taobao.com/awp/core/detail.htm?ft=t&id=706932589502">
    有问题优先到 QQ 群咨询
  </Card>
</CardGroup>

* **QQ 交流群**：704988252
* **百度网盘**：链接 [https://pan.baidu.com/s/1Xav2jlvn4blMRgvaJnLR-w?pwd=22bb（提取码：22bb）](https://pan.baidu.com/s/1Xav2jlvn4blMRgvaJnLR-w?pwd=22bb（提取码：22bb）)
* **参考开源**：[RM2022 南京理工大学 Alliance 步兵机器人机械结构开源](https://github.com/Dadingdang/OpenTpuOmniWheel)

<Card title="查看完整设计图纸" icon="file" href="https://gitee.com/darrenpig/new_energy_coder_club">
  在社区仓库中查看详细图纸和模型
</Card>