一種足球機(jī)器人踢球裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，是一種足球機(jī)器人踢球裝置，可實(shí)現(xiàn)足球機(jī)器人的傳球和以期望出射角度射門(mén)兩種動(dòng)作。
【背景技術(shù)】
[0002]足球機(jī)器人比賽一直是足球機(jī)器人比賽的重要項(xiàng)目，足球機(jī)器人傳球以及在比賽場(chǎng)地的不同位置把球準(zhǔn)確射入對(duì)方球門(mén)是取勝關(guān)鍵之一。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索，目前大多數(shù)踢球機(jī)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、踢球力度不夠、靈活度不高等缺點(diǎn)，從而限制了足球機(jī)器人的進(jìn)攻能力。為了克服上述缺點(diǎn)，使足球機(jī)器人踢球裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)快速、進(jìn)一步接近人類的傳球和射門(mén)水平，迫切需要開(kāi)發(fā)一種新型踢球裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種足球機(jī)器人踢球裝置，安裝在足球機(jī)器人上，按照所期望角度將足球快速踢出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活。
[0004]本實(shí)用新型足球機(jī)器人踢球裝置，包括機(jī)架、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與擊球機(jī)構(gòu)。
[0005]所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、滑塊導(dǎo)軌、絲杠、滑塊、支座、連桿、射門(mén)升降架；其中，滑塊導(dǎo)軌沿前后方向安裝在機(jī)架中導(dǎo)軌固定架頂面；絲杠與滑塊導(dǎo)軌平行設(shè)置；絲杠上套接有滑塊；同時(shí)滑塊還與滑塊導(dǎo)軌滑動(dòng)連接；絲杠后端與伺服電機(jī)輸出軸相連；滑塊頂面固定安裝有支座，支座與連桿后端鉸接，連桿前端連接射門(mén)升降架。
[0006]所述射門(mén)升降架為U型結(jié)構(gòu)，后部?jī)啥朔謩e與機(jī)架左右側(cè)面鉸接。射門(mén)升降架前部設(shè)計(jì)有曲柄，曲柄端部與連桿前端鉸接；射門(mén)升降架前部安裝擊球機(jī)構(gòu)
[0007]所述擊球機(jī)構(gòu)包括擊球桿與推力機(jī)構(gòu)。其中，擊球桿一端與射門(mén)升降架前部鉸接；推力機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，具有前后移動(dòng)的推桿，推桿端部與擊球桿后側(cè)壁接觸。
[0008]由此，通過(guò)曲柄通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊沿滑軌移動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)安裝在射門(mén)升降架上的擊球機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)擊球機(jī)構(gòu)中擊球機(jī)構(gòu)與球心在垂直方向的相對(duì)位置。隨后，通過(guò)擊球機(jī)構(gòu)中的推力機(jī)構(gòu)的推桿迅速向前推動(dòng)擊球桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)擊球桿I下端的擊球板速傳球或射門(mén)。通過(guò)控制擊球板的中心與球心在垂直方向處于不同位置時(shí)，在擊球機(jī)構(gòu)的配合下，可實(shí)現(xiàn)以期望出射角度射門(mén)。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:
[0010]1、本實(shí)用新型踢球裝置，可以通過(guò)控制電磁鐵快速頂出擊球桿及其上的擊球板，實(shí)現(xiàn)足球機(jī)器人傳球或以期望出射角度射門(mén)；
[0011]2、本實(shí)用新型踢球裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)，踢球裝置可以快速安裝于足球機(jī)器人上；
[0012]3、本實(shí)用新型踢球裝置，采用模塊化設(shè)計(jì)，將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和擊球機(jī)構(gòu)連接到一起形成整體，可快速安裝于足球機(jī)器人適當(dāng)位置。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型踢球裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型踢球裝置機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1-機(jī)架2-曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3-擊球機(jī)構(gòu)
[0017]101-導(dǎo)軌固定架與102-底座103-左側(cè)板
[0018]104-右側(cè)板201-伺服電機(jī)202-聯(lián)軸器
[0019]203-滑塊導(dǎo)軌204-絲杠205-滑塊
[0020]206-支座207-連桿208-射門(mén)升降架
[0021]208a-曲柄209-連接塊301-擊球桿
[0022]302-電磁鐵302a-電磁頂桿303-擊球板
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]本實(shí)用新型足球機(jī)器人踢球裝置，采用模塊化設(shè)計(jì)，包括機(jī)架1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2與擊球機(jī)構(gòu)3，如圖1所示。
[0025]所述機(jī)架I包括導(dǎo)軌固定架101、底座102、左側(cè)板103與右側(cè)板104，如圖2所示；其中，導(dǎo)軌固定架101與底座102上下設(shè)置。左側(cè)板103與右側(cè)板104豎直設(shè)置。左側(cè)板103同時(shí)與導(dǎo)軌固定架101左端、底座102左端固連；右側(cè)板104同時(shí)與導(dǎo)軌固定架101右端、底座102右端固連；由此形成整體機(jī)架I結(jié)構(gòu)，用于安裝及支撐曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2和擊球機(jī)構(gòu)3。
[0026]所曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2包括伺服電機(jī)201、聯(lián)軸器202、滑塊導(dǎo)軌203、絲杠204、滑塊205、支座206、連桿207、射門(mén)升降架208與連接塊209。
[0027]其中，滑塊導(dǎo)軌203為兩條，兩條滑塊導(dǎo)軌203平行設(shè)置，固定安裝在機(jī)架I中導(dǎo)軌固定架101頂面沿前后方向開(kāi)設(shè)的凹槽內(nèi)。絲杠204與兩條滑塊導(dǎo)軌203平行設(shè)置，前后兩端通過(guò)軸承與絲杠支架相連，絲杠支架安裝在導(dǎo)軌固定架101上表面。絲杠204上套接有滑塊205，構(gòu)成螺旋副；同時(shí)滑塊205還與兩條滑塊導(dǎo)軌203滑動(dòng)連接，構(gòu)成移動(dòng)副；通過(guò)滑塊導(dǎo)軌203實(shí)現(xiàn)滑塊205的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。絲杠204后端通過(guò)聯(lián)軸器202與伺服電機(jī)201輸出軸相連。由此通過(guò)伺服電機(jī)201驅(qū)動(dòng)絲杠204轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊205沿滑塊導(dǎo)軌203移動(dòng)。滑塊205頂面固定安裝有支座206，支座206與連桿207后端通過(guò)后銷軸鉸接，連桿207前端用來(lái)連接射門(mén)升降架208。所述射門(mén)升降架208為左右對(duì)稱的U型結(jié)構(gòu)，后部?jī)啥朔謩e與左側(cè)板103和右側(cè)板104側(cè)壁間通過(guò)升降結(jié)構(gòu)軸銷鉸接；射門(mén)升降架208前部設(shè)計(jì)垂直于射門(mén)升降架208上表面的一體化曲柄208a，曲柄208a端部與連桿207前端通過(guò)前軸銷鉸接。上述射門(mén)升降架208前部還固定安裝有連接塊209用來(lái)安裝擊球機(jī)構(gòu)3。由此，通過(guò)滑塊205的移動(dòng)，由連桿207帶動(dòng)射門(mén)升降架208上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擊球機(jī)構(gòu)3的上下運(yùn)動(dòng)。
[0028]所述擊球機(jī)構(gòu)3包括擊球桿301、電磁鐵302與擊球板303。其中，擊球桿301 —端通過(guò)擊球桿銷軸與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2中射門(mén)升降架208前部的連接塊209鉸接，可實(shí)現(xiàn)擊球桿301上下方向的擺動(dòng)。電磁鐵302固定安裝在機(jī)架I中的底座102上表面，；電磁鐵302前端開(kāi)孔，內(nèi)部插有頂桿。在初始狀態(tài)時(shí)，電磁鐵302內(nèi)的電磁頂桿302a端部與擊球桿301后側(cè)壁接觸，形成高副連接；且擊球桿301軸線垂直于水平面。擊球桿前側(cè)壁下端固定安裝有擊球板303。
[0029]通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，由曲柄連桿機(jī)構(gòu)2中的伺服電機(jī)201通過(guò)聯(lián)軸器202帶動(dòng)絲杠204旋轉(zhuǎn)，絲杠204通過(guò)與滑塊205之間的螺旋副帶動(dòng)滑塊205及支座206在水平方向沿滑塊導(dǎo)軌203前后移動(dòng)，支座206通過(guò)后銷軸帶動(dòng)連桿207平動(dòng)，連桿207通過(guò)前銷軸帶動(dòng)射門(mén)升降板208及連接其上的連接塊209繞機(jī)架I轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)擊球板銷軸鉸接在連接塊209上的擊球桿301隨之上下移動(dòng)并在重力作用下保持垂直狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)連接在擊球桿301上的擊球板303相對(duì)于球心位置在垂直方向的調(diào)整。在擊球板303相對(duì)于球心位置在垂直方向調(diào)整完畢后，擊球機(jī)構(gòu)中的電磁鐵302通電，使電磁頂桿302a迅速向前推動(dòng)擊球桿301轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)擊球桿301下端的擊球板303快速傳球或射門(mén)。電磁鐵302斷電后，電磁頂桿13向后縮回復(fù)位，擊球桿301在重力作用下繞擊球桿銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，回復(fù)垂直狀態(tài)，為下一次擊球做好準(zhǔn)備。通過(guò)控制擊球板303的中心與球心在垂直方向處于不同位置時(shí)，在擊球機(jī)構(gòu)的配合下，可實(shí)現(xiàn)以期望出射角度射門(mén)。
[0030]本實(shí)用新型踢球裝置通過(guò)底座102安裝在相配套足球機(jī)器人上，用于足球機(jī)器人實(shí)現(xiàn)傳球和以期望出射角度射門(mén)兩種動(dòng)作，并且可以根據(jù)需要在這兩個(gè)動(dòng)作之間進(jìn)行快速切換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種足球機(jī)器人踢球裝置，其特征在于:包括機(jī)架、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與擊球機(jī)構(gòu)； 所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、滑塊導(dǎo)軌、絲杠、滑塊、支座、連桿與射門(mén)升降架；其中，滑塊導(dǎo)軌沿前后方向安裝在機(jī)架中導(dǎo)軌固定架頂面；絲杠與滑塊導(dǎo)軌平行設(shè)置；絲杠上套接有滑塊；同時(shí)滑塊還與滑塊導(dǎo)軌滑動(dòng)連接；絲杠后端與伺服電機(jī)輸出軸相連；滑塊頂面固定安裝有支座，支座與連桿后端鉸接，連桿前端連接射門(mén)升降架； 所述射門(mén)升降架為U型結(jié)構(gòu)，后部?jī)啥朔謩e與機(jī)架左右側(cè)面鉸接；射門(mén)升降架前部設(shè)計(jì)有曲柄，曲柄端部與連桿前端鉸接；射門(mén)升降架前部安裝擊球機(jī)構(gòu)； 所述擊球機(jī)構(gòu)包括擊球桿與推力機(jī)構(gòu)；其中，擊球桿一端與射門(mén)升降架前部鉸接；推力機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，具有前后移動(dòng)的推桿，推桿端部與擊球桿后側(cè)壁接觸。2.如權(quán)利要求1所述一種足球機(jī)器人踢球裝置，其特征在于:所述推力機(jī)構(gòu)采用電磁鐵；使電磁鐵的電磁頂桿端部與擊球桿后側(cè)壁接觸。3.如權(quán)利要求1所述一種足球機(jī)器人踢球裝置，其特征在于:初始狀態(tài)時(shí)，所述擊球桿軸線垂直于水平面。4.如權(quán)利要求2所述一種足球機(jī)器人踢球裝置，其特征在于:所述擊球桿前側(cè)壁下端固定安裝有擊球板。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種足球機(jī)器人踢球裝置，包括機(jī)架、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與擊球機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和擊球機(jī)構(gòu)均安裝在機(jī)架上；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊沿滑軌移動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)安裝在射門(mén)升降架上的擊球機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)擊球機(jī)構(gòu)中擊球機(jī)構(gòu)與球心在垂直方向的相對(duì)位置，從而可以調(diào)節(jié)機(jī)器人傳球或射門(mén)時(shí)足球的出射角度。擊球機(jī)構(gòu)中的擊球桿通過(guò)電磁鐵驅(qū)動(dòng)，使電磁鐵得電磁頂桿可推動(dòng)擊球桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擊球桿下部的擊球板快速傳球或以期望出射角度射門(mén)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:能實(shí)現(xiàn)傳球和以期望出射角度射門(mén)兩種動(dòng)作，并且可以根據(jù)需要在這兩個(gè)動(dòng)作之間進(jìn)行快速切換。
【IPC分類】A63H13/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204745644
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520478075
【發(fā)明人】戈新生, 劉相權(quán), 王雪雁
【申請(qǐng)人】北京信息科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日