设备线 · 2026-10-15 · 系统复核v0.34 · 主CAD仍是v0.31，充气轮规格草案v0.33
现有方案可以解释反力问题，但还不能据此确认箱底承载、便携和动态运行
首版目标已确认：稳定轮载下测固定点滑动抗力；加减速用于建立和结束工况。同行关于反力、薄板承载和加减速支撑的意见都需要落实。
旧模型已有总装、部分零件图、传感与功能时序，以及局部静力比较。当前阶段适合设计评审／询价；新充气轮尚未整合进CAD，地板结构、完整冷态测力与失电动作尚未取得实机证据。
本轮完成12类、{len(rows)}项具体排查，每项有影响、现状与关闭方法。P0定型前{counts['P0']}项、P1相关动作前{counts['P1']}项、P2正式数据前{counts['P2']}项、P3对应拓展前{counts['P3']}项。它们按工作包推进；扩展项不全部塞进首版。
逐条回应同行提出的问题
| 问题 | 当前能支持的回答 | 还要落实什么 |
|---|---|---|
| 在环境箱做吗，放得下吗？ | 计划在6×4×2.5m箱内、关门后完成运动。旧模型外包络约750×900×957mm，几何上有布置空间。 | 新轮架、分载支承、门净空、检修和馈通接口还要复核。 |
| 环境箱有承载要求，薄不锈钢底板好不好放？ | 500kg/m²是用户提供的面积指标，不能直接证明四个小脚、移动轮或锚点可用。 | 地板局部承载、底部骨架与可拆分载支承；现阶段不能确认直接落脚可用。 |
| 没有固定，荷载是不是上不去？ | 开式地面测试确实受Mg−N及稳定性限制；泵或电动执行器不能替代反力。首版50—100N只有约5—10kgf量级。 | 精确质量、水平阻力与峰值未测；轮载小不等于所有结构作用都小。 |
| 要么配重，要么与结构固定？ | 这两条都是反力路线。可拆固定不等于永久留在箱内；但必须有真实承力点。 | 当前没有已确认锚点，不把薄箱板当反力结构。另比较闭合试件底板路线。 |
| 加减速需要稳定支撑？ | 正确。悬空时虽没有试样Fx，旋转加速度仍产生反作用力矩与振动。 | 完整惯量、加减速斜率、峰值和实测振动；正常卸载后减速与故障停机分开。 |
| 理论上便携，能否带去外场？ | 现图有拆分思路，但旧参考总质量约100kg，不能称为已经验证的便携整机。 | 实称单件／总套质量、包装与提手、重装时间和重装后的测量一致性；核外场供电／支承。 |
| 加载调小、主要看加减速可以吗？ | 用户已确认首版仍测稳态摩擦。减载可以降低接触阻力，但也使有效力信号变小。 | 不把“低载荷”当作默认解法；先核需要分辨的抗滑差异和测量误差。 |
本轮补充的关键量级
1. 箱底：总重量与局部压力是两个问题
旧参考模型100.15kg，四脚名义面积合计0.09m²。悬空时平均脚底压强约{physics['airborne_mean_foot_pressure_Pa']/1000:.1f}kPa；居中N=Fx100N时最大单脚约290N，局部名义压强约{physics['central_max_foot_pressure_Pa']/1000:.1f}kPa。旧姿态比较最大单脚约384N，对应约17.1kPa。用户500kg/m²换算为约{physics['equivalent_uniform_pressure_Pa']/1000:.1f}kPa。
这不是把均布额定值当作点载荷上限来判失败，而是说明需要核承力骨架和局部变形。按均布数字简单摊开384N，方形面积边长约280mm；它没有计分载板自重、弯曲、真实接触与动态，不能直接发出“280mm板即可”的制造要求。
降低轮载不会减少整机给箱底的总重量；开式装置中，它反而把更多重量从试样转回支脚。铺雪重量、配重、附件、搬运人员与运输轮的局部作用也需单列。
2. 配重：净平移、偏心扭转与脚下接触要一起核
旧居中N=Fx100N、1.5力余量的净平移μ需求约0.17。本轮加入Y偏150mm产生的15Nm绕竖轴力矩，构造一个只含纵向脚剪力且能满足平衡的分配，比较需要μ约{calc['yaw_support']['worst']['sufficient_mu_with_assumed_1_5_reserve']:.3f}。这是四脚等刚度、均一脚底μ的充分分配，不是实测系数或最小值。
同样的100N轮载／100N水平阻力与1.5力余量，仅按平移防滑：μ0.2需约87kg总质量；μ0.1需约163kg。实际先测脚垫／底面和机器质量，再定配重。防滑用质量下界；压地板和构件用质量上界。
3. 加减速：减轮载不消除转子反作用力矩
Ø200mm轮的60km/h对应约1592rpm、166.7rad/s。只比较假设轮组J=0.01kg·m²与厂家无制动电机转子J=0.000669kg·m²、1.5:1传动，悬空从零升速的局部贡献如下：
| 等角加速时间 | 机架反作用力矩幅值 | 电机加速转矩（假设η0.9） |
|---|
这里未包括全部带轮、编码器、皮带与损耗，不能据此定实际最短升速时间。驱动／动能折算用J轮+i²J电机；平行同向转子的整机角动量变化用J轮+iJ电机，不能混用倍率。完整惯量确定后再核斜率；先用平滑、受限加减速验证，而不是追求最快动作。
若仅有1g在100mm半径的不平衡，60km/h示例激励约2.8N；其轮频约26.5Hz。对于只有5N的摩擦信号，这已值得辨识。
4. 小轮载：可降低接触阻力，但可能测不清
候选M3725A的Fx量程200N、目录非线性0.5%FS，对应单项量级1N；N50N且假设μ0.1时，目标Fx只有5N。该传感器工作−40…100℃，温度补偿10…70℃没有覆盖−30℃。这不是完整整机误差预算，需要低温装配后的局部标定／整链验证，才能选择合理轮载与准确度。
5. 加载轴与短时发热仍不可忽略
旧移动部分约43.7kg，N50N时理想托举力仍约378N。失电若落10mm，重力释放约4.3J；实际接触峰值取决于落移、刚度与停止方式，不能拿100N目标作上限。
Fx50N、60km/h、5秒摩擦机械功约4.2kJ；轮胎／试样的吸热比例未知。它会和磨耗、压陷一起改变接触区。摩擦耗散能与停止时的旋转储能需分别核算。
反力路线值得重新比较
| 路线 | 适合什么 | 代价与未闭合项 |
|---|---|---|
| 开式地面测试：现有方向 | 直接测箱内或外场已有冰雪表面；配重／脚垫或确认的可拆固定提供反力。 | 质量由N、Fx、偏心和脚底条件决定；箱底局部承载与不同外场基础分别核。 |
| 闭合机架＋可拆试件底板 | 轮子与试样都不平移；N与稳态Fx在机器内部闭合，有减少外部配重需求的机会。 | 要按模块试件制样，重画底部支承／框架；不能直接测任意大面天然冰雪。悬空加速反转矩仍存在。 |
建议下一项构型比较围绕“是否允许室内用可拆试件底板”展开。同一测量模块可保留外场接口思路，但首版不必同时做齐两套基础。
将124项排查收敛为六个工作包
- 研究与测量边界：固定点稳态滑动、需要分辨的最小差异、Fx/N主测量链；明确给实验线的真实能力表。
- 反力与场地：比较开式／闭合式；查箱底局部承载和馈通；确定分载、脚下防滑与配重／可拆固定边界。
- 新轮组与动态：K909轮胎＋真实轮辋／驱动接口、完整惯量和冷态转速；更新梁、电机、护罩和传动空间。
- 加载与测力：准确六轴整套、安装面、低温标定；接触刚度／时延、Z真实行程、失电承托与独立保护。
- 本地控制与记录：落实现有时序、通道同步、原始记录、异常退出与不自动重启；先低能量台架。
- 运输与验收：实机模块重量与承托、反复拆装／重装标定；常温→低温→速度阶梯，再考虑外场迁移。
给厂家的下一份材料应是：当前主构型、载荷与动态工况、准确采购件接口、制造图修改单和分阶段验收任务。v0.31旧实心轮STEP可作参考，不能直接与v0.33轮胎规格拼成加工发布包。
可用于与同行／导师交流的说明
“是在环境箱内做，首版先测稳定轮载下的摩擦，轮载暂按50—100N。没有外部固定时，确实要靠自重和配重提供反力；加减速也要单独核惯量和支撑，不能只看轮载小。现在还要补箱底局部承载、冷态测量准确度和失电动作，不能直接把小脚放在薄板上就认为没问题。为了便携，我们会比较可拆试件底板组成闭合反力框的路线；如果仍直接测地面冰雪，则继续用模块化配重／可拆固定方案。”
完整问题清单
依据与本轮验证
本轮重新读取当前资料并完成解析量级比较；没有新跑轮架有限元，没有实现PLC程序，没有样机／箱底实测。当前CAD、局部FE、器件资料、原理计算和将来的样机验收分别保留证据。
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