本發(fā)明涉及機器人領域，尤其涉及一種拳擊機器人。

背景技術：

目前，拳擊訓練多使用無反應能力的假人或者沙包進行。不具備反饋能力，或者為只能進行簡單反饋的假人。傳統(tǒng)的對抗訓練需要進行人對人的擊打訓練。市場上現有的拳擊訓練假人都沒有反饋能力，或者是只能簡單用重力或者是彈簧的彈力或者橡膠本身的彈力來進行反饋的練習輔助裝置。尚缺乏一種能夠支持單人對抗訓練的拳擊練習輔助裝置。

技術實現要素：

針對上述現有技術中的不足，本發(fā)明提供一種拳擊機器人，可以根據為單人提供對抗拳擊練習，具有互動性強、訓練具有多樣性和真實感的優(yōu)點。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種拳擊機器人，包括一固定底座、一軀干、一頭部、兩出拳機構、復數個傳感器、一控制器、一旋轉機構和一升降機構；所述軀干樞接于所述固定底座上，所述頭部固定于所述軀干上，兩出拳機構樞接于所述軀干的兩側；所述出拳機構、所述傳感器、所述旋轉機構和所述升降機構連接所述控制器；所述旋轉機構連接所述軀干和所述固定底座；所述升降機構連接所述軀干和所述固定底座。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述固定底座包括一支座和一主軸，所述主軸垂直固定于所述支座上；所述軀干包括一軀干本體和一套筒，所述套筒固定于所述軀干本體底部并可周向旋轉地套設于所述主軸上。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述旋轉機構包括一第一伺服電機、一傳動齒輪和所述套筒，所述套筒外表面形成與所述傳動齒輪配合的輪齒，所述套筒通過所述傳動齒輪與所述第一伺服電機的一輸出軸傳動連接。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述升降機構包括：一第二伺服電機、一絲桿、一支桿、一套管和一導軌，所述絲桿的第一端固定于所述第二伺服電機的一輸出軸，所述絲桿的第二端可周向轉動地固定于所述支座；所述支桿的第一端樞接固定于套筒，所述套管內壁形成與所述絲桿配合的內螺紋并套設于所述絲桿上，所述套管形成有一連接部，所述支桿的第二端與所述連接部樞接；所述導軌與所述主軸平行設置并固定于所述支座，所述第一伺服電機可沿所述導軌滑動地固定于所述導軌上。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述固定底座還包括一質量件，所述質量件連接所述支座。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述質量件形成一內腔，所述支座設置于所述內腔內，所述升降機構設置于或部分設置于所述內腔內。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述出拳機構包括：一機械臂和一傳動機構，所述傳動機構連接所述機械臂、所述軀干和所述控制器。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述機械臂包括一上臂桿、一小臂桿和一拳套，所述上臂桿的第一端與所述軀干樞接，且所述上臂桿的第一端與所述軀干之間設置有一第一旋轉角度彈性復位件；所述上臂桿的第二端與所述小臂桿的第一端樞接，且所述上臂桿的第二端與所述小臂桿的第一端之間設置有一第二旋轉角度彈性復位件；所述小臂桿的第二端固定有所述拳套；所述傳動機構連接所述上臂桿和所述小臂桿。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述傳動機構包括一第一纏繞電機、一第二纏繞電機、一第一牽拉線和一第二牽拉線；所述第一纏繞電機和所述第二纏繞電機固定于所述軀干；所述第一牽拉線的第一端纏繞固定于所述第一纏繞電機的輸出軸，所述第一牽拉線的第二端固定于所述上臂桿；所述第二牽拉線的第一端纏繞固定于所述第二纏繞電機的輸出軸，所述第二牽拉線的第二端固定于所述小臂桿的第二端。

本發(fā)明的進一步改進在于，所述傳感器固定于所述頭部。

本發(fā)明由于采用了以上技術方案，使其具有以下有益效果：

兩出拳機構、傳感器和控制器的配合，為實現拳擊機器人與用戶的互動出拳提供了硬件基礎。旋轉機構、升降機構、傳感器和控制器的配合，為拳擊機器人根據用戶的攻擊動作進行智能躲避提供了硬件基礎?？刂破鳌⒌谝凰欧姍C、傳動齒輪和套筒的配合實現了機器人的周向旋轉控制。質量件用于給固定底座提供足夠的重力，保證拳擊機器人的穩(wěn)定定位。內腔的采用為支座何升降機構提供了安裝空間，并使得拳擊機器人的外觀更為簡潔美觀。第一旋轉角度彈性復位件和第二旋轉角度彈性復位件用于上臂桿和小臂桿的旋轉角度的復位。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的拳擊機器人的正視結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的拳擊機器人的側視結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的拳擊機器人的俯視結構示意圖。

具體實施方式

下面根據附圖1，給出本發(fā)明的較佳實施例，并予以詳細描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點。

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施例的一種拳擊機器人，包括一固定底座1、一軀干2、一頭部3、兩出拳機構4、復數個傳感器5、一控制器(圖中未示)、一旋轉機構6和一升降機構7；軀干2樞接于固定底座1上，頭部3固定于軀干2上，兩出拳機構4樞接于軀干2的兩側；出拳機構4、傳感器5、旋轉機構6和升降機構7連接控制器；旋轉機構6連接軀干2和固定底座1；升降機構7連接軀干2和固定底座1。傳感器5固定于頭部3。軀干2和頭部3可采用PU材料。

兩出拳機構4、傳感器5和控制器的配合，為實現拳擊機器人與用戶的互動出拳提供了硬件基礎。旋轉機構6、升降機構7、傳感器5和控制器的配合，為拳擊機器人根據用戶的攻擊動作進行智能躲避提供了硬件基礎。

固定底座1包括一支座11和一主軸12，主軸12垂直固定于支座11上；軀干2包括一軀干本體21和一套筒22，套筒22固定于軀干本體21底部并可周向旋轉地套設于主軸12上。

旋轉機構6包括一第一伺服電機61、一傳動齒輪62和套筒22，套筒22外表面形成與傳動齒輪62配合的輪齒，套筒22通過傳動齒輪62與第一伺服電機61的一輸出軸傳動連接?？刂破?、第一伺服電機61、傳動齒輪62和套筒22的配合實現了軀干2的周向旋轉控制。第一伺服電機61、一傳動齒輪62和套筒22之間的定位可通過設置外殼或任意現有定位結構實現。

本實施例中，升降機構7包括：一第二伺服電機71、一絲桿72、一支桿73、一套管74和一導軌75，絲桿72的第一端固定于第二伺服電機71的一輸出軸，絲桿72的第二端可周向轉動地固定于支座11；支桿73的第一端樞接固定于套筒22，套管74內壁形成與絲桿72配合的內螺紋并套設于絲桿72上，套管74形成有一連接部，支桿73的第二端與連接部樞接；導軌75與主軸12平行設置并固定于支座11，第一伺服電機61可沿導軌75滑動地固定于導軌75上。

固定底座1還包括一質量件13，質量件13連接支座11。質量件13用于給固定底座1提供足夠的重力，保證拳擊機器人的穩(wěn)定定位。質量件13形成一內腔，支座11設置于內腔內并與質量件13固定，升降機構7設置于或部分設置于內腔內。內腔的采用為支座11何升降機構7提供了安裝空間，并使得拳擊機器人的外觀更為簡潔美觀。

質量件13利用自身的大重力來確保整個拳擊機器人在使用過程中的穩(wěn)定。質量件13可采用形成有內腔的沙袋，在其他實施例中，質量件13也可采用填充或實心的質量較大的其他材質。當質量件13采用柔性材質時，支座11兩側可伸出兩桿件，撐開內腔的底部，從而使得固定底座1的底部具有更大的體積，進而使得固定底座1的底部具有更大的質量，進一步加強拳擊機器人的安置穩(wěn)定性。

出拳機構4包括：一機械臂41和一傳動機構42，傳動機構42連接機械臂41、軀干2和控制器。

其中，機械臂41包括一上臂桿411、一小臂桿412和一拳套413，上臂桿411的第一端與軀干2樞接，且上臂桿411的第一端與軀干2之間設置有一第一旋轉角度彈性復位件(圖中未示)；上臂桿411的第二端與小臂桿412的第一端樞接，且上臂桿411的第二端與小臂桿412的第一端之間設置有一第二旋轉角度彈性復位件(圖中未示)；小臂桿412的第二端固定有拳套413；傳動機構42連接上臂桿411和小臂桿412。

第一旋轉角度彈性復位件和第二旋轉角度彈性復位件用于上臂桿411和小臂桿412的旋轉角度的復位。第一旋轉角度彈性復位件和第二旋轉角度彈性復位件可采用扭力彈簧。

請參閱圖2和圖3，傳動機構42包括兩纏繞電機421和兩牽拉線422；其中，第一纏繞電機421和第二纏繞電機421固定于軀干2；第一牽拉線422的第一端纏繞固定于第一纏繞電機421的輸出軸，第一牽拉線422的第二端固定于上臂桿411；第二牽拉線422的第一端纏繞固定于第二纏繞電機421的輸出軸，第二牽拉線422的第二端固定于小臂桿412的第二端。上臂桿411和小臂桿412外可套設外殼，使得機械臂41的外觀更為美觀，同時也可對上臂桿411和小臂桿412進行一定的保護。牽拉線422可通過設置定位塊423在軀干2上定位。牽拉線422可采用金屬線。

本發(fā)明的工作過程如下：

首先通過設置于頭部3的四個傳感器5感知運動員的位置和動作，在運動員出拳后或是判斷出運動員暴露出的身體應擊位置后即可以開始進行出拳步驟。如果進行出拳(以右拳為例)，則啟動纏繞電機421將第一牽拉線422拉緊，在第一牽拉線422的牽拉下右部上臂桿411與軀干2的連接部克服第一旋轉角度彈性復位件的阻尼，上臂桿411收緊到接近垂直的狀態(tài)；同時第二牽拉線422拉緊將上臂桿41和小臂桿412之間的距離拉到最小，作出一個蓄力的動作。而后纏繞電機421將牽拉線422卡緊。程序作出出拳判定后，纏繞電機421釋放右部機械臂41的兩牽拉線422，機械臂41在第一旋轉角度彈性復位件和第二旋轉角度彈性復位件的彈性勢能的作用下伸直，即作出出拳動作。收拳時，上臂桿41在重力的作用下自然下垂，并在第一旋轉角度彈性復位件的阻尼作用下與垂直方向形成一定的角度，同時纏繞電機421收緊第二牽拉線422，小臂桿412在第二牽拉線422的拉動下與上臂桿411形成一定的夾角，右部機械臂41形成圖2中左部機械臂41的收拳動作。

另外，當傳感器5感應到運動員進行進攻性動作時。例如運動員準備出右直拳時，利用第二伺服電機71帶動絲桿72旋轉，進而帶動套管74在絲桿72上進行向遠離支座11方向的平移進而帶動支桿73移動，在支桿73的作用下水平的力被轉化為沿著主軸12向下方向的拉力，帶動套筒22進行向下運動，進而帶動整個軀干2向下運動。在拳擊機器人進行左右的旋轉動作時，第一伺服電機61通過傳動齒輪62帶動套筒22旋轉，進而帶動整個軀干2進行轉動。實現側身的躲避動作與向下的動作同時運作，完成對右直拳的躲避。拳擊機器人完成對左直拳的躲避過程與對右直拳的躲避過程類同。

以上結合附圖實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應構成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。