在机器人研发中，底盘是一个极为关键的结构部分，它不仅承担着支撑重量和固定零部件的作用，还直接影响机器人的稳定性、速度、续航以及作业效率。不同的应用场景，对底盘的承重能力、强度、韧性、防腐性和重量都有不同的要求。那么在“机器人底盘材料通常选用什么”这个问题上，行业内究竟有哪些常见方案？
常见金属材料
1. 铝合金
铝合金在机器人底盘中使用频率很高，主要得益于它质量轻、强度高、耐腐蚀的特点。它既能在室内作业机器人中减轻重量，又能在一定程度上承受冲击。铝合金底盘还能经过阳极氧化处理，提升表面硬度和防划伤效果，并保持美观。特别是在需要高机动性的小型服务机器人或者巡检机器人中，铝合金是一个常见的优选。
2. 不锈钢
不锈钢底盘的优势在于耐磨和抗锈蚀，尤其适合在潮湿环境、化学品区域或户外长期工作。虽然重量比铝合金大，但在重载运输机器人或需要高强度支撑的工业机器人中，不锈钢的稳定性和耐用性是非常突出的。其劣势在于重量增加会带来能耗上升，需要在设计中权衡。
3. 碳钢
碳钢的成本较低，结构强度高，不过防腐蚀性能需要通过喷涂或镀锌处理来提升。对于预算控制严格、作业强度大的工业搬运机器人，碳钢底盘由于加工容易且承重能力强，仍然有其市场空间。但在室内轻量化机器人中，碳钢就显得笨重了。
轻质复合材料
1. 碳纤维
碳纤维底盘有着极轻的重量和很高的强度，同时具备良好的抗震性。在高端的竞速机器人、侦察机器人或需要快速移动与长续航的产品中，碳纤维的应用越来越多。不过制作成本较高，成型工艺复杂，这在价格敏感型产品中会是一个限制。
2. 玻璃纤维
玻璃纤维的价格比碳纤维亲民很多，重量也比金属轻，不易导电，耐腐蚀。它适合需要绝缘性能的机器人结构，比如用于特殊实验环境的科研机器人或电力巡检机器人。但玻璃纤维的抗冲击性能低于碳纤维，需要在构造上考虑额外的支撑设计。
3. 工程塑料
像ABS、聚碳酸酯（PC）这类高强度工程塑料，也常被用作小型机器人或教育类机器人底盘材料。它们轻便、易加工，耐湿和耐化学腐蚀的性能良好。虽然机械强度不及金属，但对于低负载应用来说，性价比突出。
不同材料的性能对比
1. 强度对比
不锈钢在强度方面表现稳定，碳钢次之，铝合金轻便但相对柔软。碳纤维兼具高强度与轻量化，玻璃纤维和工程塑料则更偏向轻型结构。
2. 重量对比
碳纤维最轻，工程塑料紧随其后。铝合金在金属中重量较轻，而不锈钢和碳钢则更重，设计中需配合电机功率计算。
3. 环境适应性
不锈钢、铝合金和玻璃纤维防腐性能较好，适合潮湿或化学品环境；碳钢需额外处理才能长时间耐腐蚀；碳纤维虽不易锈蚀，但表面抗划性需保护。
不同应用场景的选型建议
1. 室内服务机器人
推荐使用铝合金或工程塑料底盘，以减轻重量，并提升机动性和电池续航时间。在商场导览、送餐等场景，这类材料足以满足承载需求且美观。
2. 户外巡检机器人
面对雨水、泥土、温差等环境，耐腐蚀和高强度很重要。不锈钢底盘或经过防腐处理的碳钢底盘会更可靠。在电力巡检或地形复杂的场景中，这些材料的稳定性突出。
3. 高速竞速机器人
对速度与灵活性要求高的场景，应考虑碳纤维，配合轻型悬挂系统，降低能量损耗。玻璃纤维也可以在成本压力下作为替代，但性能会有所下降。
底盘设计与材料匹配
1. 承载与重心
在机器人底盘设计初期，需要根据最大负载和作业特性确定材料。例如叉车类搬运机器人，不仅要考虑材料强度，还要优化底盘重心，避免倾翻。
2. 加工与维护
不同材料加工难度差异大。金属底盘多采用焊接或铆接，复合材料则需要模具成型。后期维护上，金属容易进行机械修复，而复合材料更换零部件可能需整体替换。
3. 成本与量产
碳纤维和铝合金性能优越，但成本高；工程塑料和玻璃纤维适合中低端产品量产；碳钢适合对成本控制极严但承载高的工业应用。
