CN101726215A - 可调俯仰式皮筋弹射机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是可调俯仰式皮筋弹射机器人。它主要包括底盘机架、机架、上机架、两侧滑道、滑杆、复位装置、定位瞄准装置、定位装置、行走装置、机械手装置、干扰装置，它还包括弹射装置、储能装置、角度调节滑片、拔销装置。本发明的可调俯仰的弹射结构可以实现发射任意形状物体，弹性储能，瞬间触发，任意角度弹射，准确定位，直线、抛物线、任意线条弹射，机械手可以自动抓取一定高度范围物体，所以本发明可以被利用在机器人竞技领域，还可以用于对固定目标精确打击或罩住目标以实现防守策略，还可以干扰和破坏已有目标等。

Description

可调俯仰式皮筋弹射机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体的说是一种可调俯仰式皮筋弹射机器人。

背景技术

随着工业技术的发展，各类机械装置已经应用到各个领域中，能够通过非接触实现空中传送物体，是未来工业机器人发展的一种趋势。国内外常用的抛射装置主要为气动式和火药爆炸式，而这些方式存在一定的不足之处，传统的机械式弹射机构设计思想局限于弹射目标不准确，短距离弹射，弹射力度弱等，因此该种机构在实际生产生活中应用范围较小。如专利号为200820068547.5，名为“机械式抛射器”的装置，由圆筒体、柔性盘、条状弹性体、定滑轮等构成，虽然结构较简单，操作较方便，改善了传统弹射机器人抛射距离近等缺点，但实现发射角度调节较复杂，且不存在行走、自动抓取物体和干扰物体等功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提升发射任意形状物体，既可以用于对固定目标精确打击或罩住目标以实现防守策略，还可以干扰和破坏已有目标的可调俯仰式皮筋弹射机器人。

本发明的目的是这样实现的：

它主要包括底盘机架、机架、上机架、两侧滑道、滑杆、复位装置、定位瞄准装置、定位装置、行走装置、机械手装置、干扰装置，其特征是：它还包括弹射装置、储能装置、角度调节滑片、拔销装置，机架固定在底盘机架和上机架之间，两侧滑道固定在底盘机架和上机架两侧，滑杆安装在两侧滑道上，弹射装置一部分与上机架相连，一部分与滑杆相连，储能装置连在弹射装置上，复位装置、定位瞄准装置安装在上机架，定位装置、行走装置安装在底盘机架上，角度调节滑片安装在机架上，拔销装置安装在弹射装置上，机械手装置安装在底盘机架上，干扰装置安装在机械手装置上。

本发明还可以包括如下的结构特征：

1、所述的弹射装置包括弹射滑道、弹射圆杆，弹射滑道包括弹射上滑道和弹性下滑道，弹射上滑道与上机架采用螺栓螺母连接，弹性下滑道与滑杆通过弹簧相连。

2、所述的角度调节滑片一滑片与弹射上滑道固定，另一滑片与机架固定，每片铣长槽，在长槽内安装螺栓螺母。

3、所述的拔销装置包括拔销电机、拔销旋转盘、销I、销II、拔销座、线、弹簧，拔销装置中销II安装在弹射圆杆上，销II和拔销座配合，销I和销II配合，销I外部套有弹簧，销I由线与拔销旋转盘相连，拔销旋转盘与拔销电机输出轴配合。

3、所述的储能装置由包括储能皮筋，钢丝绳和卷线轮，储能皮筋两端分别与钢丝绳相连接，一条钢丝绳另一端与卷线轮相连，分布在该机构两侧。

4、所述的机械手装置包括机械手爪、机械手滑道、机械手滑杆机械手滑道固定在底盘机架上，机械手滑杆安装在机械手滑道上，机械手爪、干扰装置安装在机械手滑杆上。

5、弹射上滑道与弹射下滑道分离，四根滑道方杆组成平行机构，弹射下滑道上覆有一层聚四氟乙烯材料。

6、机械手滑道上安装有定位钩，所述的干扰装置包括触发装置与执行装置，干扰装置与定位钩配合。

7、根据权利要求1或4所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：储能皮筋由多组皮筋组成。

8、根据权利要求1所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：在底盘机架安装红外传感器。

本发明的可调俯仰的弹射结构可以实现发射任意形状物体，弹性储能，瞬间触发，任意角度弹射，准确定位，直线、抛物线、任意线条弹射，机械手可以自动抓取一定高度范围物体，所以本发明可以被利用在机器人竞技领域，还可以用于对固定目标精确打击或罩住目标以实现防守策略，还可以干扰和破坏已有目标等。

附图说明

图1是本发明的组装后视示意图；

图2是本发明的组装前视示意图；

图3是本发明拔销装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

实施方案一：如图1～2，可调俯仰式皮筋弹射机器人，它主要包括底盘机架14、机架22、上机架12、两侧滑道15、滑杆11、复位装置5、定位瞄准装置3、定位装置19、行走装置13、机械手装置、干扰装置34，其特征是：它还包括弹射装置、储能装置、角度调节滑片1、拔销装置，机架22固定在底盘机架14和上机架12之间，两侧滑道15固定在底盘机架14和上机架12两侧，滑杆11安装在两侧滑道15上，滑杆11与钢丝绳18相连，钢丝绳18经过滑轮16、滑轮17，改变方向与卷线轮20相连，由电机21输出转矩。弹射装置一部分与上机架12相连，一部分与滑杆11相连，储能装置连在弹射装置上，复位装置、定位瞄准装置安装在上机架，定位装置19、行走装置13安装在底盘机架14上，角度调节滑片1安装在机架22上，拔销装置安装在弹射装置上，机械手装置安装在底盘机架14上，干扰装置34安装在机械手装置上。

如图1，弹射装置包括弹射滑道、弹射圆杆35，弹射滑道包括弹射上滑道2和弹性下滑道4，弹射上滑道2与上机架12采用螺栓螺母连接，弹性下滑道4与滑杆11通过弹簧6相连。储能装置由包括储能皮筋10，钢丝绳和卷线轮23，储能皮筋10两端分别与钢丝绳相连接，一条钢丝绳18另一端与卷线轮23相连，分布在该机构两侧。弹射圆杆35两端通过与钢丝绳7、钢丝绳18、钢丝绳9、储能皮筋10连接到卷线轮23，由储能电机25输出转矩。

如图1，角度调节滑片1一滑片与弹射上滑道2固定，另一滑片与机架22固定，每片铣长槽，每片铣长槽，由螺栓螺母通过长槽固定两片滑片的相对位置。弹射上滑道2与上机架22采用螺栓螺母连接，通过对角度调节滑片1的调节，弹射上滑道2绕着螺栓旋转，形成旋转副。改变角度调节滑片1铣槽的长度，可以增加或减少弹射滑道的俯仰角度。由于弹射滑道都是以对称设计，两侧弹射滑道可以调整为不同角度，从而实现不同弹射线性，达到不同弹射目的地。

如图3，拔销装置包括拔销电机41、拔销旋转盘40、销I38、销II37、拔销座36、线39、弹簧，拔销装置中销II37安装在弹射圆杆35上，销II37和拔销座36配合，销I38和销II37配合，销I38外部套有弹簧，销I38由线39与拔销旋转盘40相连，拔销旋转盘40与拔销电机41输出轴配合。

待发射物体起初与弹射下滑道4不接触，通过电机21带动卷线轮20缩短钢丝绳18长度，通过滑轮17、滑轮16改变钢丝绳18的传动方向，从而使滑杆11与待发射物体接触，拉升到指定高度，复位装置5使待发射物体与弹射圆杆35接触，从而减少能量损失。与此同时，储能电机25带动卷线轮23拉动钢丝绳9、钢丝绳24、储能皮筋10，对储能皮筋10进行储能，钢丝绳24通过滑轮8改变传动方向。当待发射物体达到指定高度，储能皮筋达到要求能量时，拔销电机41旋转，带动拔销旋转盘40，使原本接触的销I38、销II37分离，与销II37连在一起的弹射圆杆35瞬间释放弹性势能，将待发射物体瞬间弹射出去，完成一次发射。

如图2，机械手装置包括机械手爪31、机械手滑道33、机械手滑杆32，机械手滑道33固定在底盘机架14上，机械手滑杆32安装在机械手滑道33上，机械手爪、干扰装置34安装在机械手滑杆32上。机械手爪31通过俯仰电机27实现俯仰运动，机械手两端固定机械手电机28，使机械手31张开一定角度，机械手电机28正转张开，反转闭合，为了保证夹持住物体，在机械手31转动副处连有弹簧29，机械手滑道33可实现垂直平面上下运动。干扰装置34初始状态为其被定位钩30钩住，通过对触发机构的碰触震动，干扰装置34自动绕着旋转轴做自由落体运动，实现干扰装置34的触发。

实施方案二：储能皮筋10可以为多组储能皮筋，储能皮筋采用一根皮筋，折叠成多组，只需有一个接头。由于储能皮筋在储能时产生较大拉力，钢丝绳9、钢丝绳7直接作用于储能皮筋10易将皮筋拉坏，故在储能皮筋10两端采用小段皮筋进行连接，小段皮筋中穿有钢丝绳9、钢丝绳7，实现在钢丝绳外部用小皮筋使应力分散。

实施方案三：在底盘机架14安装红外传感器，以实现路径规划，完成工作。

Claims (9)

1.一种可调俯仰式皮筋弹射机器人，它主要包括底盘机架、机架、上机架、两侧滑道、滑杆、复位装置、定位瞄准装置、定位装置、行走装置、机械手装置、干扰装置，其特征是：它还包括弹射装置、储能装置、角度调节滑片、拔销装置，机架固定在底盘机架和上机架之间，两侧滑道固定在底盘机架和上机架两侧，滑杆安装在两侧滑道上，弹射装置一部分与上机架相连，一部分与滑杆相连，储能装置连在弹射装置上，复位装置、定位瞄准装置安装在上机架，定位装置、行走装置安装在底盘机架上，角度调节滑片安装在机架上，拔销装置安装在弹射装置上，机械手装置安装在底盘机架上，干扰装置安装在机械手装置上。

2.根据权利要求1所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：所述的弹射装置包括弹射滑道、弹射圆杆，弹射滑道包括弹射上滑道和弹性下滑道，弹射上滑道与上机架采用螺栓螺母连接，弹性下滑道与滑杆通过弹簧相连。

3.根据权利要求2所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：所述的角度调节滑片一滑片与弹射上滑道固定，另一滑片与机架固定，每片铣长槽，在长槽内安装螺栓螺母。

4.根据权利要求3所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：所述的拔销装置包括拔销电机、拔销旋转盘、销I、销II、拔销座、线、弹簧，拔销装置中销II安装在弹射圆杆上，销II和拔销座配合，销I和销II配合，销I外部套有弹簧，销I由线与拔销旋转盘相连，拔销旋转盘与拔销电机输出轴配合。

5.根据权利要求4所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：所述的储能装置由包括储能皮筋，钢丝绳和卷线轮，储能皮筋两端分别与钢丝绳相连接，一条钢丝绳另一端与卷线轮相连，分布在该机构两侧。

6.根据权利要求5所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：弹射上滑道与弹射下滑道分离，四根滑道方杆组成平行机构，弹射下滑道上覆有一层聚四氟乙烯材料。

7.根据权利要求6所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：机械手装置包括机械手爪、机械手滑道、机械手滑杆，机械手滑道固定在底盘机架上，机械手滑杆安装在机械手滑道上，机械手爪、干扰装置安装在机械手滑杆上。

8.根据权利要求7所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：储能皮筋由多组皮筋组成。

9.根据权利要求8所述的可调俯仰式皮筋弹射机器人，其特征是：在底盘机架安装红外传感器。

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