CN102416266A

CN102416266A - 台球机器人

Info

Publication number: CN102416266A
Application number: CN2011103125876A
Authority: CN
Inventors: 辛绍杰; 王夏骏; 杨吉贤; 刘公羽
Original assignee: Shanghai Dianji University
Current assignee: Shanghai Dianji University
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: CN102416266B

Abstract

本发明公开了一种台球机器人，包括：行走机构、旋转机构、升降机构、击打机构以及与前述各机构连接的控制机构；所述行走机构包括底座以及连接于底座的驱动轮；所述旋转机构包括与底座转动连接的底板，以及驱动底板相对于底座转动的旋转动力机构；所述升降机构包括顶板，以及连接在顶板与底板之间的两根线性推杆，两根线性推杆分别被独立驱动；所述击打机构包括固定在顶板上的滑杆，滑动设置在滑杆上的滑块，固定在滑块上的球杆，连接在滑块与滑杆端部的复位弹簧，以及推动滑块相对滑杆滑动的击打动力机构。该机器人能够完成自由行走，360度整圆旋转，平稳升降、倾斜，快速击球并复位等动作，满足台球运动所需要的各种运动形式，有趣、实用。

Description

台球机器人

技术领域

本发明涉及拟人运动机器人，具体为一种设计具有空间运动击打机构的台球机器人。

背景技术

台球运动是一项广受大家喜爱的运动。台球源于英国，它是一项在国际上广泛流行的高雅室内体育运动，是一种用球杆在台上击球、依靠计算得分确定比赛胜负的室内娱乐体育项目。台球运动据说是大约在14世纪，由伦敦一家名叫Billsyard的当铺老板为娱乐消遣而发明的，台球的英文名称即源于此。至18世纪末，台球作为一种游戏在英国民间很是盛行。19世纪初，世界上第一个公共台球室在伦敦开设。

最早的台球，桌面上只有两个白球，之后法国觉得缺少挑战性，就增添了一个红球并改进打法。再往后英国人又将其发展成为在今天十分流行的落袋台球。

在当今科技发展水平之下，各种类型的机器人已经深入人们生产、生活的方方面面，然而，却鲜有对台球机器人的研究。发明人认为，台球机器人可以达到寓教于乐的目的，很好地帮助人了解台球的基本击打技巧，通过遥控器控制机器人的各个活动，完成走位，瞄准，出杆，击打等各个动作，十分好玩有趣。

发明内容

本发明的主旨在于提出一种台球机器人，其具有空间运动击打机构，能够顺利、可靠地击打台球。

本发明采用以下技术方案：一种台球机器人，包括：行走机构、旋转机构、升降机构、击打机构以及与前述各机构连接的控制机构；所述行走机构包括底座以及连接于底座的驱动轮；所述旋转机构包括与底座转动连接的底板，以及驱动底板相对于底座转动的旋转动力机构；所述升降机构包括顶板，以及连接在顶板与底板之间的两根线性推杆，两根线性推杆分别被独立驱动；所述击打机构包括固定在顶板上的滑杆，滑动设置在滑杆上的滑块，固定在滑块上的球杆，连接在滑块与滑杆端部的复位弹簧，以及推动滑块相对滑杆滑动的击打动力机构。

优选的，所述行走机构包括枢接于底座的两只所述驱动轮以及两只定向轮，所述两只驱动轮分别独立地与减速器以及直流电机连接。

所述旋转机构还包括固定在底座上的固定板，与底座以及固定板转动连接的转轴，所述底板通过深沟球轴承转动支撑在固定板上并与转轴固定连接。所述旋转动力机构包括电机以及连接在电机与转轴之间的同步带。

所述两根线性推杆的壳体底部均固定在底板上，其中一根线性推杆的推杆顶部与顶板转动连接，另一根线性推杆的推杆顶部与一连接板转动连接，所述连接板上固定有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块，所述顶板还与第一滑块转动连接。所述升降机构还包括转动连接在顶板底部的平衡支撑杆，所述平衡支撑杆滑动穿设在通过支架固定在底板的平衡板上。支撑杆以及一根线性推杆同轴地转动连接在所述顶板上。

所述击打动力机构包括固定在顶板上的立杆，转动连接在立杆上的榔头，设置在立杆上的电离合器，所述电离合器包括能够分离的轴，所述榔头与轴固定；击打动力机构还包括固定在顶板上的电机，以及连接在电机与电离合器之间的皮带。

本发明具有以下优点：通过行走机构、旋转机构、升降机构、击打机构以及控制机构的设置，该机器人能够完成自由行走，360度整圆旋转，平稳升降、倾斜，快速击球并复位等动作，如台球运动参与者一样，满足台球运动所需要的各种运动形式。该机器人填补了现有技术的空白，不仅能与人对战，还能实施教学，是一台非常具有实用价值的机器人。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是一种台球机器人的整体结构主视图；

图2是图1的右侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1、图2所示的台球机器人的结构图，该台球机器人包括行走机构、旋转机构、升降机构、击打机构，控制机构。以下将对各个机构进行详细描述。

行走机构，用于完成机器人的直走与转向。它包括底座1，以及枢接于底座1的两只前轮51以及两只后轮50。所述前轮51为定向轮，所述后轮50为驱动轮，带有减速器及直流电机，直流电机通过齿轮驱动后轮50旋转，减速器用于控制后轮50转速的变化。当直流电机正转或者反转时可以实现机器人的前进和后退；当减速器控制两只后轮50产生速度差时，即使得机器人整体实现转向的目的。

旋转机构，包括与底座1转动连接的底板9，所述底板9通过直流电机与同步带等实现相对底座1的转动。具体而言，所述底座1上固定有起支撑作用的固定板3，与底座1以及固定板3转动连接的转轴7，所述底板9与转轴7固定连接，且底板9通过深沟球轴承6转动支撑在固定板3上。所述底座1上固定有电机，所述电机与转轴7之间通过同步带16连接，当电机正转或者反转的时候，通过同步带16以及转轴7可以带动底板9的转动，进而带动底板9之上整个机械和底板9一同进行转动，整个底板9可以实现360度的整圆旋转，使得机器人具有更大的工作范围。

升降机构，包括两根线性推杆20，两根线性推杆20的壳体底部均固定在底板9上，其中一根线性推杆20的推杆顶部与一顶板29转动连接，另一根线性推杆20的推杆顶部与一连接板23转动连接。所述连接板23上固定有第一滑轨26，所述第一滑轨26上滑动设置有第一滑块25，所述顶板29还与第一滑块25转动连接。当两根线性推杆20同时伸长或者缩短时，可以控制顶板29以及机器人的上半部分上升或者下降，采用前后双推杆的方式，使得机器人在上升或者下降时能够有很好的稳定性。当两根线性推杆20的长度存在差异时，第一滑块25在第一滑轨26上滑动，从而使得顶板29以及机器人的上半部分相对底座1产生倾斜角度，例如使得当图1中右侧推杆20比左侧推杆20高时，顶板29能够取得一个角度，这时使得球杆47也取得一个击球角度，使之能够更好的击球。该机器人能适应较大的高度尺寸范围，在不同的高度进行工作，并且具有很好的稳定性，保证机器人能平稳地完成各个指令。本实施例中还特别设计了平衡支撑杆24(参见图2)，所述平衡支撑杆24转动连接在顶板29的底部，并且滑动穿设在一块通过支架固定在底板9的平衡板上。所述支撑杆24以及图1中位于右侧的线性推杆20同轴地转动连接在所述顶板29上。

击打机构，设置在所述顶板29上。所述击打机构包括由第二滑杆45以及第二滑块27组成的滑块机构，第二滑块27安装了用于固定球杆47的托架，这样球杆便可以通过第二滑块27的带动来前后移动。第二滑杆45的端部与第二滑块27之间设置有弹簧48，所述弹簧48套设在所述第二滑杆45上。当球杆47击打球后，弹簧47通过自身弹力的回复可推动第二滑块27以及球杆47回到原位。所述顶板29上固定有立杆32，立杆32上转动设置有榔头41；所述顶板29上安装固定有一个高速电机36，高速电机36通过皮带37连接到一个电离合器33，进而带动可分离地连接在电离合器33上的轴，榔头41即与该轴固定。当电离合器33通电时，轴转动，带动固定在轴上的榔头41升高，当电离合器33断电时，榔头41在重力作用下，逆时针转动，进而击打球杆47。调整电离合器33的通电时间，即轴的转动时间可以控制榔头41的高低，从而来控制击球力的大小。

以上各个机构均与控制机构连接，并由控制机构实现控制，实现机器人的整体前行，转弯，停止，旋转，升降，击打等动作，控制机构可以为单片机。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种台球机器人，其特征在于包括：行走机构、旋转机构、升降机构、击打机构以及与前述各机构连接的控制机构；所述行走机构包括底座以及连接于底座的驱动轮；所述旋转机构包括与底座转动连接的底板，以及驱动底板相对于底座转动的旋转动力机构；所述升降机构包括顶板，以及连接在顶板与底板之间的两根线性推杆，两根线性推杆分别被独立驱动；所述击打机构包括固定在顶板上的滑杆，滑动设置在滑杆上的滑块，固定在滑块上的球杆，连接在滑块与滑杆端部的复位弹簧，以及推动滑块相对滑杆滑动的击打动力机构。

2.如权利要求1所述的台球机器人，其特征在于：所述行走机构包括枢接于底座的两只所述驱动轮以及两只定向轮，所述两只驱动轮分别独立地与减速器以及直流电机连接。

3.如权利要求1所述的台球机器人，其特征在于：所述旋转机构还包括固定在底座上的固定板，与底座以及固定板转动连接的转轴，所述底板通过深沟球轴承转动支撑在固定板上并与转轴固定连接。

4.如权利要求3所述的台球机器人，其特征在于：所述旋转动力机构包括电机以及连接在电机与转轴之间的同步带。

5.如权利要求1所述的台球机器人，其特征在于：所述两根线性推杆的壳体底部均固定在底板上，其中一根线性推杆的推杆顶部与顶板转动连接，另一根线性推杆的推杆顶部与一连接板转动连接，所述连接板上固定有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块，所述顶板还与第一滑块转动连接。

6.如权利要求5所述的台球机器人，其特征在于：所述升降机构还包括转动连接在顶板底部的平衡支撑杆，所述平衡支撑杆滑动穿设在通过支架固定在底板的平衡板上。

7.如权利要求6所述的台球机器人，其特征在于：支所述撑杆以及一根线性推杆同轴地转动连接在所述顶板上。

8.如权利要求1所述的台球机器人，其特征在于：所述击打动力机构包括固定在顶板上的立杆，转动连接在立杆上的榔头，设置在立杆上的电离合器，所述电离合器包括能够分离的轴，所述榔头与轴固定；击打动力机构还包括固定在顶板上的电机，以及连接在电机与电离合器之间的皮带。