一種足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)有效接球并完成主動(dòng)帶球前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作。
【背景技術(shù)】
[0002]足球機(jī)器人比賽中，帶球能力是機(jī)器人的取勝關(guān)鍵因素之一。從目前比賽情況來看，普遍存在足球機(jī)器人接不到球、球卡入機(jī)器人底部、失球等問題。為了解決上述問題，增強(qiáng)機(jī)器人的主動(dòng)帶球能力，迫切需要開發(fā)一種新型柔性主動(dòng)帶球裝置，提高機(jī)器人的進(jìn)攻能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提出一種足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置，能夠安裝在足球機(jī)器人上，實(shí)現(xiàn)有效接球并完成主動(dòng)帶球前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作，控制靈活。
[0004]本實(shí)用新型足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置，包括固定支架以及兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩套彈簧緩沖組件與兩套紅外檢測(cè)組件。
[0005]所述固定支架上表面左右兩側(cè)各安裝有一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)左右對(duì)稱設(shè)置；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、安裝臂、小帶輪、同步帶、大帶輪、橡膠滾輪和軸承座；軸承座固定安裝在固定支架上表面，軸承座與安裝臂后端鉸接；驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝在安裝臂后端，輸出軸上安裝小帶輪；小帶輪通過同步帶與大帶輪相連，大帶輪安裝在安裝臂前端的轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸上還安裝有橡膠滾輪；上述兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)橡膠滾輪均位于固定支架前方，且兩滾輪間距小于足球的直徑；
[0006]所述兩套彈簧緩沖組件安裝在固定支架中不設(shè)計(jì)的兩塊豎直側(cè)板上；且分別與兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；彈簧緩沖組件包括彈簧、彈簧架；其中，彈簧架固定安裝在側(cè)板上，彈簧前端與安裝臂前端上表面鉸接；后端與彈簧轉(zhuǎn)接架鉸接；
[0007]所述兩套紅外檢測(cè)組件安裝在固定支架下表面中部，探測(cè)端朝向前方。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:
[0009]1、本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)，柔性主動(dòng)帶球裝置可以快速安裝于足球機(jī)器人底盤上；
[0010]2、本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，橡膠滾輪存在上下活動(dòng)的空間，根據(jù)球與帶球裝置碰撞力的不同，自動(dòng)調(diào)節(jié)橡膠輥輪與足球間的接觸位置，避免足球在向后高速旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)器人頂起，同時(shí)使橡膠滾輪和球面始終保持貼緊；
[0011]3、本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，使得足球能夠跟隨機(jī)器人前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)身；
[0012]4、本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，可調(diào)整橡膠滾輪的初始高度，調(diào)整橡膠滾輪和球之間的壓緊力；
[0013]5、本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，可通過紅外檢測(cè)組件檢測(cè)帶球裝置前方是否存在足球。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置的整體結(jié)構(gòu)正視圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0016]圖中:
[0017]1-固定支架2-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3-彈簧緩沖組件
[0018]4-紅外檢測(cè)組件101-底座102-支撐板
[0019]103-側(cè)板104-立柱201-驅(qū)動(dòng)電機(jī)
[0020]202傳動(dòng)帶安裝臂203-小帶輪204-同步帶
[0021]205-大帶輪206-橡膠滾輪207-軸承座
[0022]208-調(diào)節(jié)桿301-彈簧302-彈簧轉(zhuǎn)接架
[0023]303-彈簧固定架401-傳感器402-傳感器支架
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，采用模塊化設(shè)計(jì)，包括固定支架I以及兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、兩套彈簧緩沖組件3與兩套紅外檢測(cè)組件4，如圖1所示。
[0025]所述固定支架I為由底座101、支撐板102、側(cè)板103、立柱104構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、彈簧緩沖組件3和紅外檢測(cè)組件4的固定支架I。其中，底座101水平設(shè)置。支撐板102為兩塊，令為左支撐板102與右支撐板102 ;左支撐板102與右支撐板102均水平設(shè)置，分別與底座101左右兩側(cè)相接。左支撐板102與右支撐板102分別用來支撐一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2。側(cè)板103為兩塊，令為左側(cè)板103與右側(cè)板103 ;左側(cè)板103與右側(cè)板103相互平行，且垂直與底座101上表面設(shè)置，分別與底座101上表面相接，分別用來安裝一套彈簧緩沖組件3。立柱104包括左立柱104、中間立柱104與右立柱104，均垂直于底座101設(shè)置；左立柱104、中間立柱104與右立柱104頂端分別與左支撐板102、底座101、右支撐板102的下表面相接。左立柱104、中間立主與右立柱104底端用來將本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置固定安裝在足球機(jī)器人底盤上。
[0026]所述兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2均包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)201、安裝臂202、小帶輪203、同步帶204、大帶輪205、橡膠滾輪206和軸承座207。其中，安裝臂202后端與固定在支撐板102上的軸承座207間鉸接；驅(qū)動(dòng)電機(jī)201的殼體固定安裝在安裝臂202后端，輸出軸位于安裝臂202上開設(shè)的傳動(dòng)槽內(nèi)，且輸出軸上同軸固定安裝有小帶輪203。安裝臂202前端通過軸承安裝有轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸外端同軸固定安裝有大帶輪205 ;大帶輪205與小帶輪203間通過同步帶204套接；且大帶輪205與傳動(dòng)帶同樣位于傳動(dòng)槽內(nèi)。轉(zhuǎn)軸內(nèi)端同軸固定安裝有橡膠滾輪206。上述兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2左右對(duì)稱設(shè)置；兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2中，兩個(gè)橡膠滾輪206均位于支架前方，兩安裝臂202前端相對(duì)傾斜，使兩安裝臂202間形成60度夾角，如圖2所示，且兩滾輪間距小于足球的直徑。由此，當(dāng)足球與兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2中橡膠輥輪接觸后，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)201驅(qū)動(dòng)小帶輪203與大帶輪205間同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)橡膠滾輪206同步由前向后轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而可帶動(dòng)足球向后旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型中在兩個(gè)支撐板102上各安裝有一個(gè)調(diào)節(jié)桿208，調(diào)節(jié)桿208垂直于支撐板102設(shè)置，與支撐板102間螺紋連接；且調(diào)節(jié)桿208 —端由支撐板102上表面伸出，與安裝臂202前端下表面接觸。由此，通過調(diào)節(jié)桿208實(shí)現(xiàn)安裝臂202前端豎直高度的定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橡膠滾輪206豎直高度的定位；且通過旋動(dòng)調(diào)節(jié)桿208，實(shí)現(xiàn)安裝臂202前端豎直高度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橡膠滾輪206豎直高度的調(diào)節(jié)。
[0027]所述兩套彈簧緩沖組件3均包括彈簧301、彈簧轉(zhuǎn)接架3025和彈簧固定架303。其中，彈簧固定架303前端固定安裝側(cè)板103上，彈簧固定架303后端固定安裝有彈簧轉(zhuǎn)接架302。彈簧301前端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2中安裝臂202前端上表面鉸接；后端與彈簧轉(zhuǎn)接架302鉸接。通過彈簧301緩沖組件3使橡膠滾輪206存在上下活動(dòng)的空間，且根據(jù)足球與橡膠滾輪206間碰撞力的不同，自動(dòng)調(diào)節(jié)橡膠滾輪206的位置，避免足球在向后高速旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)器人頂起。同時(shí)在彈簧301的作用下，可使橡膠滾輪206與足球球面貼緊。
[0028]兩套紅外檢測(cè)組件4均包括傳感器401與傳感器支架402 ;分別安裝在固定支架I中底座101下表面左右兩側(cè)。其中，傳感器401采用紅外傳感器，固定安裝在傳感器支架402上，傳感器支架402固定安裝在底座101下表面前部，且使傳感器401的探測(cè)端朝前，通過傳感器401對(duì)帶球裝置前方是否存在足球進(jìn)行檢測(cè)。
[0029]在本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，在初次使用時(shí)，通過旋動(dòng)調(diào)節(jié)桿208，可以使安裝臂202繞軸承座207旋轉(zhuǎn)，改變橡膠滾輪206的初始高度，進(jìn)而調(diào)整橡膠滾輪206和足球之間的壓緊力。
[0030]當(dāng)傳感器401檢測(cè)到前方存在足球時(shí)，啟動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)201，驅(qū)動(dòng)橡膠滾輪206以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且橡膠滾輪206與足球接觸點(diǎn)處的速度方向是由前到后；足球在橡膠滾輪206的帶動(dòng)下向后旋轉(zhuǎn)，使得機(jī)器人在前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)身時(shí)，都能使足球跟隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。當(dāng)傳感器401檢測(cè)到前方不存在足球時(shí)，關(guān)閉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)201，節(jié)約電能。
[0031]本實(shí)用新型柔性主動(dòng)帶球裝置，能有效接球并完成主動(dòng)帶球前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置，其特征在于:包括固定支架以及兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩套彈簧緩沖組件與兩套紅外檢測(cè)組件； 所述固定支架上表面左右兩側(cè)各安裝有一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)左右對(duì)稱設(shè)置；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、安裝臂、小帶輪、同步帶、大帶輪、橡膠滾輪和軸承座；軸承座固定安裝在固定支架上表面，軸承座與安裝臂后端鉸接；驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝在安裝臂后端，輸出軸上安裝小帶輪；小帶輪通過同步帶與大帶輪相連，大帶輪安裝在安裝臂前端的轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸上還安裝有橡膠滾輪；上述兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)橡膠滾輪均位于固定支架前方，且兩滾輪間距小于足球的直徑； 所述兩套彈簧緩沖組件安裝在固定支架中不設(shè)計(jì)的兩塊豎直側(cè)板上；且分別與兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；彈簧緩沖組件包括彈簧、彈簧架；其中，彈簧架固定安裝在側(cè)板上，彈簧前端與安裝臂前端上表面鉸接；后端與彈簧轉(zhuǎn)接架鉸接； 所述兩套紅外檢測(cè)組件安裝在固定支架下表面中部，探測(cè)端朝向前方。2.如權(quán)利要求1所述一種足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置，其特征在于:所述兩安裝臂前端相對(duì)傾斜，使兩安裝臂間形成60度夾角。3.如權(quán)利要求1所述一種足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置，其特征在于:所述固定支架下表面左右兩側(cè)各安裝有一個(gè)調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)桿垂直于固定支架，與固定支架間螺紋連接；且調(diào)節(jié)桿一端由固定支架上表面伸出，與安裝臂前端下表面接觸。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種足球機(jī)器人柔性主動(dòng)帶球裝置，包括固定支架以及兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩套彈簧緩沖組件與兩套紅外檢測(cè)組件；兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在固定支架上表面左右兩側(cè)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)輪系，帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)前端橡膠輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使足球在橡膠滾輪的帶動(dòng)下向后旋轉(zhuǎn)，這樣使得機(jī)器人在前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)身時(shí)，都能使足球跟隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。兩套彈簧緩沖組件安裝在機(jī)架上，分別與兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，使得橡膠滾輪存在上下活動(dòng)的空間。兩套紅外檢測(cè)組件安裝在固定支架下表面，用來檢測(cè)前發(fā)是否存在足球。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為：能有效地接球和并完成帶球前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作。
【IPC分類】A63H13/04, A63H29/22
【公開號(hào)】CN204745643
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520477607
【發(fā)明人】王雪雁, 劉相權(quán)
【申請(qǐng)人】北京信息科技大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日