CN102818482A - 智能靶射击训练装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能靶射击训练装置，包括靶机、上位机系统和无线通信模块，所述靶机设有下位机系统，上位机系统通过无线通信模块控制下位机系统，下位机系统控制靶机的运动。本发明可人工控制枪靶按要求进行动作，能够满足各种射击训练要求，并且结构简单，可靠性强，从而解决了现有技术功能单一、维护复杂的技术问题。
Description
智能靶射击训练装置
技术领域
[0001] 本发明涉及ー种射击训练装置，特别涉及ー种智能靶射击训练装置。
背景技术
[0002] 射击训练是每ー个特警人员的必修课，在传统的军事射击训练中，一般都是采用固定式的射击靶，由专人负责靶标位置的移动以及射击的结果的记录，所应用的靶标形式単一，无法进行动作上的改变，随着军事训练的现代化程度提高，这种功能単一的固定靶，越来越满足不了训练要求。
发明内容
[0003] 发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供ー种智能靶射击训练装置，可人工控制枪靶按要求进行动作，能够满足各种射击训练要求，并且结构 简单，可靠性强，从而解决了现有技术功能単一、维护复杂的技术问题。
[0004] 技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为ー种智能靶射击训练装置，包括靶机、上位机系统和无线通信模块，所述靶机设有下位机系统，上位机系统通过无线通信模块控制下位机系统，下位机系统控制靶机的运动。
[0005] 优选地，所述靶机为起伏靶，该起伏靶包括靶箱、摆臂和靶杆，所述靶箱内设有下位机系统、电机、減速机和曲臂连杆，所述下位机系统连接电机，电机连接減速机，曲臂连杆的连杆与减速机的输出轴连接，曲臂连杆的曲臂与靶机的输出轴连接，该靶机的输出轴露出靶箱两侧，靶机的输出轴连接摆臂，靶杆装在摆臂上；所述上位机系统通过无线通信模块向下位机系统发出起伏的控制指令，下位机系统根据该控制指令控制靶机的起伏。
[0006] 更优选地，靶机的输出轴通过平键连接摆臂。
[0007] 更优选地，所述靶箱内还设有位置盘和光电开关，其中位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴当前的转动位置并传输给下位机系统。
[0008] 更优选地，所述减速机的输出轴在0°至180°之间往返转动，所述靶机的输出轴在0°至90°之间摆动。
[0009] 优选地，所述靶机为摇摆靶，该摇摆靶包括靶箱、摆臂和靶杆，所述靶箱内设有下位机系统、电机、減速机、位置盘、光电开关、同步带和旋转编码器，所述下位机系统连接电机，电机连接減速机该减速机的输出轴露出靶箱两侧，減速机的输出轴连接摆臂，靶杆装在摆臂上，位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴当前的转动位置，減速机的输出轴还通过同步带连接旋转编码器，旋转编码器与下位机系统电连接，旋转编码器用于测量靶杆当前位置与初始位置的角度差并传输给下位机系统；所述上位机系统通过无线通信模块向下位机系统发出摇摆的控制指令，下位机系统根据该控制指令控制靶机的摇摆角度。
[0010] 优选地，所述靶机为旋转靶，该旋转靶包括靶箱和靶杆，所述靶箱内设有下位机系统、电机、減速机和曲臂连杆，所述下位机系统连接电机，电机连接減速机，曲臂连杆的连杆与减速机的输出轴连接，曲臂连杆的曲臂与靶机的输出轴连接，该靶机的输出轴露出靶箱ー侧，靶杆套在靶机的输出轴上；所述上位机系统通过无线通信模块向下位机系统发出旋转的控制指令，下位机系统根据该控制指令控制靶机的旋转。
[0011] 更优选地，所述靶箱内还设有位置盘和光电开关，其中位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴当前的转动位置并传输给下位机系统。
[0012] 更优选地，所述靶机的输出轴在水平面上0°至90°之间转动。
[0013] 优选地，所述靶机为平移靶，该平移靶包括靶箱、主动车轮和导轨，所述靶箱内设 有下位机系统、电机、减速机、带轮、位置盘和光电开关，所述下位机系统连接电机，电机连接減速机，带轮包括两只轮子和连接该两只轮子的皮带，其中一只轮子套装在減速机的输出轴上，另ー只轮子套装在靶机的输出轴上，靶机的输出轴连接位于导轨上的主动车轮，位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴的转动圈数并传输给下位机系统。
[0014] 更优选地，为了防止靶箱滑出导轨，所述导轨的前端和后端分别设有ー挡板。
[0015] 更优选地，所述皮带为同步带。
[0016] 有益效果：1.在上位机系统和下位机系统的控制下，使起伏靶、摇摆靶、旋转靶和平移靶能够按指定要求完成起倒、摇摆、旋转和水平移动等动作，并能调节各动作的速度，这样就能满足各种难度的射击训练要求。
[0017] 2.所用的各种靶机単元，具有结构简单，耐用，易维护等特点。
[0018] 3.上位机増加了数据库管理模块，使日常的训练活动可以查询、统计和打印，以便于考核训练人员的学习效果和业务能力。
[0019] 4.下位机采用单片机为控制模块，有效的降低了硬件成本，并且使整套系统的控制功能更强大，控制种类更多，控制精度更高。比如：用户可以设定摇摆靶的摇摆速度、摇摆角度、平移靶的平移速度和平移距离，以及程序控制各靶机之间的联动。
[0020] 5.摇摆靶由于加装了旋转编码器，实现了在任意角度进行动作，摈弃了目前靶机只能在固定角度进行动作的简单模式，加强了训练的难度和灵活性，克服了训练科目的不同需要重复购置不同角度靶机的缺点，降低了购置成本。
[0021] 6.平移靶由于采用有轨小车的方式实现，从而克服了単一滚轮方式对训练场地平整度、硬度等要求的限制。也克服了拉绳式的架设繁琐、移动位置不便的缺点。
附图说明
[0022] 图I为本发明的原理示意图；
[0023] 图2为起伏靶结构示意图；
[0024] 图3为起伏靶侧视图；[0025] 图4为起伏靶内部结构示意图；
[0026] 图5为摇摆靶内部结构示意图；
[0027] 图6为旋转靶结构示意图；
[0028] 图7为旋转靶内部结构示意图；
[0029] 图8为平移靶的内部结构示 意图；
[0030] 图9为平移靶的传动机构示意图；
[0031] 图10为导轨结构示意图。
[0032] 图中，I、电机，2、减速机,3、位置盘,4、光电开关,5、旋转编码器,6、印刷电路板,7、靶机的输出轴，8、曲臂连杆的连杆，9、曲臂连杆的曲臂，10、摆臂，11、靶杆，12、带轮，13、主动车轮，14、平键，15、同步带，16、靶箱，17、挡板。
具体实施方式
[0033] 下面结合附图和具体实施例，进ー步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0034] 本发明包括以下模块组件：
[0035] I.靶机，射击训练的打击目标。包括起伏靶、摇摆靶、旋转靶和平移靶；
[0036] 2.上位机系统，采用エ业计算机，用于对靶机进行统ー控制，设有调节操作界面，监控数据显示，动态流程画面显示和数据库，数据库可以对训练过程进行记录并保存，必要时生成报表和打印；
[0037] 3.下位机系统，靶机内部的印刷电路板，集成了智能控制模块(单片机)，对现场靶机的运动进行控制，让其做出起倒、旋转、摇摆和平移等相应动作；
[0038] 4.无线通信模块，负责进行上位机系统与下位机系统之间的通信；
[0039] 如图I所示，一台エ业计算机可同时控制多个靶机(靶标)，并可对每个靶机的动作状态分别控制。
[0040] 如图2、图3和图4所示，起伏靶的构成为靶箱16、摆臂10和靶杆11。靶箱16里有印刷电路板6、电机I、減速机2、曲臂连杆、位置盘3和光电开关4，印刷电路板6集成了单片机。エ业计算机通过无线通信模块(未图示）给单片机发送控制指令，单片机根据该指令具体控制与之相连的电机I工作，电机I连接减速机2，位置盘3与减速机2的输出轴相连，会随着减速机的运行而转动。靶箱16内部对应于位置盘3两端的水平位置上各有一只光电开关4，位置盘3的边缘上有ー个缺ロ，光电开关4通过感应这个缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴当前的转动位置(注意：起伏革G中，减速机的输出轴只会以180°为ー个单位来转动)。曲臂连杆的连杆8与减速机2连接，曲臂连杆的曲臂9与靶机的输出轴(露出靶箱16两侧）7连接，曲臂连杆将减速机的输出轴的转动转化为靶机的输出轴7以90°为单位，在0°和90°位置的往返转动。靶机的输出轴7上有平键14，用于连接摆臂10与靶机的输出轴7。靶杆11装在摆臂10上，靶杆11上装有靶牌(未图示)。电机I驱动靶杆11在0°和90°位置往返摆动。
[0041] 如图5所示，摇摆靶的构成与起伏靶相似，但取消了曲臂连杆（改为电机直驱)，增加了旋转编码器5，靶机的输出轴7上套装带轮12的ー只轮子，带轮12的另ー只轮子连接旋转编码器5，带轮12的两只轮子之间用同步带15相连，旋转编码器5与印刷电路板6电连接，旋转编码器5用于测量靶杆11当前位置与初始位置的角度差并传输给单片机，控制摇摆靶的靶杆的摇摆角度，使得电机驱动靶杆在45°至135°之间的任意角度摆动。例如，假定需要靶杆在60°至90°之间摆动，则エ业计算机通过单片机下达指令，设定两个位置分别为60°和90°，若需要靶杆停在60°的位置，则先用光电开关确定初始位置（0° )，然后旋转编码器检测当前位置与该初始位置的角度差，当角度差达到60°时向单片机发出停止信号，单片机控制电机停止工作，使得靶杆停在60°的位置，同理也可使得靶杆停在90°的位置，实现靶杆在60°至90°之间摆动。
[0042] 如图6和图7所示，旋转靶的构成与起伏靶相似，但靶机的输出轴7改为只有一端露出靶箱16，又取消了摆臂，靶杆11直接套在靶机的输出轴7上。使用时，靶箱16水平放置于地面，将靶箱16上露出靶机的输出轴7的那一面朝上，电机I驱动靶杆11以靶机的输出轴7为圆心在水平面上0°至90°之间转动。
[0043] 如图8、9和10所示，平移靶的构成包括靶箱16、主动车轮13和导轨(如图10所 示)。导轨两端设有挡板17。平移靶的靶箱16内设有电机I、減速机2、带轮12、位置盘3和光电开关4。带轮12的两只轮子一只套装在減速机2上，另ー只套装在靶机的输出轴7上，两只轮子之间用同步带15相连，靶机的输出轴7连接着平移靶的主动车轮13。电机I驱动减速机2，再经过带轮12的传动，使得靶机的输出轴7转动，从而带动主动车轮13在导轨上滚动。位置盘3的作用与上述起伏靶内位置盘的作用一祥，光电开关4通过感知位置盘3的转动位置来控制减速机的输出轴的转动圈数(即平移靶主动车轮13的转动圈数)，从而控制平移靶的移动距离，让平移靶以一定距离在导轨上往返运动。平移靶上可以放置起伏靶、摇摆靶或旋转靶，形成多靶种结合的组合靶。下面举一例，本例要实现平移、起伏组合靶动作，即：平移靶水平运动，起伏靶置于平移靶之上，靶杆做起伏动作。具体操作流程如下：
[0044] I.将起伏靶放置于平移靶靶箱的托盘(未图示）上，平移靶放置于导轨上，接好电源，将上位机系统(エ业计算机）和靶箱通电。
[0045] 2.操作人员在上位机系统(エ业计算机）上选择控制方式(有定靶控制、手动控制、集中控制、PPC控制和程序控制五种，其中定靶控制指分步单独控制靶的动作(对应于起伏靶是起、伏(显、隐）；旋转靶是显靶、隐靶；摇摆靶是置左、置右；平移靶是平移、停止(显、隐)），手动控制指显靶和隐靶各动作一次，控制显靶时间和隐靶时间，集中控制指控制显靶时间、隐靶时间和靶机的动作次数程序控制指编写运动參数并保存或调用已有的运动參数文件，PPC控制指本身不进行编程，直接调用若干固定的运动參数控制，只要设置一次，以后每次开机时无需像程序控制那样进行编程或手动选择已有的运动參数文件，最大限度的方便用户进行射击训练)，设置运动參数(显(动）靶时间、隐(驻）靶时间、动作次数等)。
[0046] 3.エ业计算机将通过无线通信模块将指令发送给起伏靶和平移靶的下位机系统(即PCB板)，下位机系统接收到指令后将进行下ー步动作，否则将返回上一流程继续接收指令。
[0047] 4.起伏靶和平移靶的下位机系统（即印刷电路板）上集成了智能控制模块(单片机)。智能控制模块控制驱动执行机构(包括电机和減速机）做出相应动作，即：起伏靶的靶杆做起伏运动，平移靶在导轨上做平移运动。[0048] 5.起伏靶的驱动执行机构(包括电机和減速机)连接到曲臂连杆的连杆上，曲臂连杆的曲臂再连接到靶机的输出轴，靶机的输出轴连接到靶杆(如图2、3和4所示)，电机驱动靶杆在0°、0°之间做起伏运动。
[0049] 6.平移靶的驱动执行机构(包括电机和减速机)连接到带轮上，带轮连接到靶机的 输出轴，靶机的输出轴连接到平移靶的两个主动车轮(如图8和图9所示)，从而实现平移靶在导轨上做水平运动。
Claims (10)
1. ー种智能靶射击训练装置，包括靶机、上位机系统和无线通信模块，所述靶机设有下位机系统，上位机系统通过无线通信模块控制下位机系统，下位机系统控制靶机的运动。
2.根据权利要求I所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述靶机为起伏靶，该起伏靶包括靶箱、摆臂和靶杆，所述靶箱内设有下位机系统、电机、減速机和曲臂连杆，所述下位机系统连接电机，电机连接减速机，曲臂连杆的连杆与减速机的输出轴连接，曲臂连杆的曲臂与靶机的输出轴连接，该靶机的输出轴露出靶箱两侧，靶机的输出轴连接摆臂，靶杆装在摆臂上；所述上位机系统通过无线通信模块向下位机系统发出起伏的控制指令，下位机系统根据该控制指令控制靶机的起伏。
3.根据权利要求2所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述靶箱内还设有位置盘和光电开关，其中位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴当前的转动位置并传输给下位机系统。
4.根据权利要求2所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述减速机的输出轴在0°至180°之间往返转动，所述靶机的输出轴在0°至90°之间摆动。
5.根据权利要求I所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述靶机为摇摆靶，该摇摆靶包括靶箱、摆臂和靶杆，所述靶箱内设有下位机系统、电机、減速机、位置盘、光电开关和旋转编码器，所述下位机系统连接电机，电机连接減速机，该减速机的输出轴露出靶箱两侦牝减速机的输出轴连接摆臂，靶杆装在摆臂上，位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴当前的转动位置，減速机的输出轴还连接旋转编码器，旋转编码器与下位机系统电连接，旋转编码器用于測量靶杆当前位置与初始位置的角度差并传输给下位机系统；所述上位机系统通过无线通信模块向下位机系统发出摇摆的控制指令，下位机系统根据该控制指令控制靶机的摇摆角度。
6.根据权利要求I所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述靶机为旋转靶，该旋转靶包括靶箱和靶杆，所述靶箱内设有下位机系统、电机、減速机和曲臂连杆，所述下位机系统连接电机，电机连接減速机，曲臂连杆的连杆与減速机的输出轴连接，曲臂连杆的曲臂与靶机的输出轴连接，该靶机的输出轴露出靶箱ー侧，靶杆套在靶机的输出轴上；所述上位机系统通过无线通信模块向下位机系统发出旋转的控制指令，下位机系统根据该控制指令控制靶机的旋转。
7.根据权利要求6所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述靶箱内还设有位置盘和光电开关，其中位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴当前的转动位置并传输给下位机系统。
8.根据权利要求6所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述靶机的输出轴在水平面上0°至90°之间转动。
9.根据权利要求I所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述靶机为平移靶，该平移靶包括靶箱、主动车轮和导轨，所述靶箱内设有下位机系统、电机、減速机、带轮、位置盘和光电开关，所述下位机系统连接电机，电机连接減速机，带轮包括两只轮子和连接该两只轮子的皮带，其中一只轮子套装在減速机的输出轴上，另ー只轮子套装在靶机的输出轴上，靶机的输出轴连接位于导轨上的主动车轮，位置盘与减速机的输出轴相连，位置盘的边缘设有ー个缺ロ，靶箱内部对应于位置盘两端的水平位置各有一只与下位机系统电连接的光电开关，该光电开关通过感应缺ロ的位置变化来确定减速机的输出轴的转动圈数并传输给下位机系统。
10.根据权利要求9所述智能靶射击训练装置，其特征在于：所述导轨的前端和后端分别设有ー挡板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121212 |