二、机器人的结构设计

1 、螺丝连接的坚固性

坚固性是机器人能顺利完成指定任务的一个重要条件，无论我们程序设计的如何完美， 如果不能保证机器人具有坚固性和稳定性，就无法保证任务的顺利完成，机器人在运行时如 果发生散架和分裂都会影响其功能的实现，而这种现象的发生其根本原因是各个部件之间的 组合存在缺陷。

例：一个机器人需要够到离地面很高的目标物体。有时太高以至一个机器臂不能够到它。这 时，就需要两个部件连接起来达到需求高度。

如图所示：如果通过单个螺钉固定机械臂的延长结构，其延长部分会在重力的作用下，绕螺 钉存在一转动力矩，如果这个螺钉松了或者由于别的原因掉了，延长部分就会发生转动或脱落。如图所示：

改进这的方法：

如果使用两个螺钉，就可以防止绕任何一个臂旋转的可能性。并且，这种设计更加有弹 性，即使两个螺钉有一个松了，也不会改变它的有限长度的形状。

 改进这的方法：

如果使用两个螺钉，就可以防止绕任何一个臂旋转的可能性。并且，这种设计更加有弹 性，即使两个螺钉有一个松了，也不会改变它的有限长度的形状。

如果机械臂较长，它与机器人的连接处就会有很大的压力，在运动中很容易造成连接点  (轴) 的磨损，如何才能将这种压力分散开，而不至于造成机械的损坏呢，以下方法可供参考增加一个支撑结构，如图所示：

 

 但是这样在获得稳定的同时也会降低了机械臂的灵活性。机械臂已经能够更稳定更好地 支撑它自身的和外在的压力。但也减少了长臂的机械优势，两个支撑比之前的一个支撑增加了负载能力。

 2、积木连接的牢固性

2.1 单方向的连接

单个销钉连接梁圆孔可以旋转，连接十字孔不可以旋转

   

两个销钉连接的梁圆孔不可以旋转（但是牢固性不高，适合用在运动较少的场景下）

 当需要连接圆孔的两个梁，在负载重量允许的情况下，连接尽可能销钉

当需要连接圆孔的两个梁，在负载允许的情况下，也可以进行纵向连接加固

当两个梁有多个孔进行重叠连接时，在保证端点连接的情况下，销钉的连接位置尽可能均匀

对称的梁加长

2.2 加宽梁的间距

单方向加宽一个梁的距离（可以将下图中的梁换成轴，强度会更高），在重量允许的情况下可以使用三孔梁纵向连接。

 单方向加宽多个梁的距离（为了增加梁的连接强度，也可以上下连接两层）

 2.3 直角的连接

 使用梁的十字孔进行简单的直角连接，此处尽量使用轴进行连接

 直角的加固（使用标准的直角连接件）

 直接使用直角连接件进行直角的连接

 2.4 单方向的连接进行垂直方向的加固