CN108317910A - 调速控制起升旋转摇摆的射击靶及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调速控制起升旋转摇摆的射击靶，属于武器靶子类技术领域。本发明的一种调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：包括固定基座(1)、起升基座(2)、靶标本体(3)；靶标本体(3)安装在起升基座(2)上，起升基座(2)安装在固定基座(1)上。本发明可以使得野战军战士、武警战士、特警战士经过射击训练之后，对瞬时出现的目标靶位进行快速射击，大大提高了战士们的射击技战术水平，克服了传统固定靶位始终处于静止状态的缺点；同时增加射击过程中的工作人员安全系数，避免出现意外事故。

Description

调速控制起升旋转摇摆的射击靶及其控制方法

技术领域

本发明属于武器靶子类技术领域，更具体的说，属于一种调速控制起升 旋转摇摆的射击靶。

背景技术

现有技术中野战军战士、武警战士、特警战士都需要进行战术射击训练， 靶场通常设置固定靶标供野战军战士、武警战士、特警战士训练使用。武警 战士、特警战士和野战军战士在处置突发事件时候通常都需要进行实战实弹 射击，在战斗环境中敌我双方的接触是一个复杂的过程，战场上的情景往往 都是瞬息万变，在平时的射击训练中如果只使用固定靶标、则很难提高战士 们在实战中射击应对能力。固定靶标的高度通常需要根据不同的射击人员身 高进行调整更换，如图1A所示是现有技术中的靶标本体结构示意图一；图1B所示是现有技术中的靶标本体结构示意图二；其上有一个用于粘贴靶纸的 靶牌和支撑靶牌的杆体，在射击训练过程中频繁的更换靶标会影响射击训练 效果。

图1C所示是现有技术中的靶场的形貌示意图，靶场有一用于吸附子弹的 土堆，土堆前有用于靶场工作人员隐蔽的壕沟坑道；靶场中更换靶标的工作 是由靶场工作人员人工完成的，正常射击训练时候靶场工作人员躲在壕沟坑 道中，射击结束之后靶场工作人员离开壕沟坑道收取旧、靶标更换新靶标。 虽然靶场中更换靶标和射击这两项活动彼此之间有一定的程序流程、但是更 换靶标的人员工作过程中还是存在一定的危险系数，如果靶场中射击人员疏 忽可能会导致意想不到的事故发生，如何降低靶场更换靶标工作人员的工作 危险系数也是本领域内一大难题。

如何对暴恐袭击等突发事件进行紧急处置，以避免无辜群众的不必要伤 亡已经成为武警战士和特警战士必须要面对的实战任务，武警战士和特警战 士缺乏必要的技术装备进行有效训练、也是制约他们处置类似事件的一个重 要因素。另外武警战士、特警战士和野战军战士日常也需要进行射击战术训 练，如何利用有限的资源提高战士们的实战技能和战术技能一直是制约训练 指导人员的一个难题，如何充分发挥辅助技战术手段的作用、以尽可能提高 武警战士、特警战士和野战军战士的战斗素质和技能也是一大难题。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种调速控制起升旋转 摇摆的射击靶。

本发明的一种调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：包括固定 基座、起升基座、靶标本体；靶标本体安装在起升基座上，起升基座安装在 固定基座上，起升基座上设置有振动检测组件；

起升基座上有一个安装有滚轮的第一运动侧梁、以及一个安装有滚轮的 第二运动侧梁，第一运动侧梁和第二运动侧梁对称设置，起升基座上有一个 顶梁和一个底梁，起升基座上有一个与第一运动侧梁和第二运动侧梁平行设 置的齿条梁；其中：第一运动侧梁与第二运动侧梁通过顶梁、底梁相连，齿 条梁分别与顶梁、底梁相连；

固定基座上有一个用于安装第一运动侧梁的第一矩形导轨梁、以及一个 用于安装第二运动侧梁的第二矩形导轨梁，第一矩形导轨梁和第二矩形导轨 梁对称设置；固定基座上有一个带动起升基座和靶标本体运动的起升电机， 并有一个能够为起升电机提供静止保持转矩、并与起升电机电性相连的起升 电机控制模块，起升电机的输出轴上有一个齿轮，固定基座上的齿轮与起升 基座上的齿条梁啮合；起升基座上有一带动靶标本体摇摆的摇摆电机、一个 与摇摆电机同轴设置的旋转齿轮、一个与靶标本体相连的扇形齿轮、一个用 于设置旋转齿轮和扇形齿轮的齿轮支座，旋转齿轮与扇形齿轮相互啮合，并 有一个与摇摆电机电性相连的摇摆电机控制模块；齿轮支座上有一带动靶标 本体旋转的旋转电机、以及一个用于设置旋转电机的旋转电机支座，并有一 个与旋转电机电性相连的旋转电机控制模块；

第一矩形导轨梁和第二矩形导轨梁上均有对称设置的滚轮轴限位槽，第 一矩形导轨梁中的滚轮轴限位槽用于容纳第一运动侧梁、以及第一运动侧梁 上的滚轮，第二矩形导轨梁中的滚轮轴限位槽用于容纳第二运动侧梁、以及 第二运动侧梁上的滚轮；

第一运动侧梁上均匀地分布有滚轮；第二运动侧梁上均匀地分布有滚轮， 第一运动侧梁上分布的滚轮与第二运动侧梁上分布的滚轮对称设置；起升基 座相对固定基座处于上极限位置处，第一运动侧梁至少有两个滚轮位于第一 矩形导轨梁中的滚轮轴限位槽，第二运动侧梁至少有两个滚轮位于第二矩形 导轨梁中的滚轮轴限位槽；

靶标本体的杆体底部是矩形体，顶梁中间位置的旋转电机支座上有用于 固定矩形体的矩形槽，矩形体与矩形槽之间间隙配合；

或者，靶标本体的杆体底部是空心圆柱体，顶梁中间位置的旋转电机支 座上有用于固定空心圆柱体的圆柱凸台，空心圆柱体与圆柱凸台之间是轴孔 间隙配合或者轴孔过渡配合；

或者，靶标本体的杆体底部是空心圆柱体，顶梁中间位置的旋转电机支 座上有用于固定空心圆柱体的圆柱凸台，空心圆柱体与圆柱凸台之间是轴孔 间隙配合，空心圆柱体上有一用于安装紧固螺钉的螺纹孔，空心圆柱体和圆 柱凸台之间设置有紧固螺钉；

或者，靶标本体的杆体底部是空心圆缺圆柱体，顶梁中间位置的旋转电 机支座上有用于固定空心圆缺圆柱体的圆缺凸台，空心圆缺圆柱体与圆缺凸 台之间间隙配合。

在起升电机的带动下，起升基座和靶标本体作为一个整体会沿着第一运 动侧梁和第二运动侧梁上下往复起升运动；起升电机在起升电机控制模块的 精确控制之下，可以实现对起升基座和靶标本体整体运动的精确控制，当起 升基座和靶标本体整体运动离开最低点静止时，起升电机控制模块会向起升 电机提供静止保持转矩、使得起升基座和靶标本体不发生滑落，起升基座和 靶标本体整体始终静止在某一高度位置。

在起升电机带动下起升基座和靶标本体往复起升运动时，旋转电机控制 模块对旋转电机进行控制以使得靶标本体能够旋转，摇摆电机控制模块对摇 摆电机控制以使得靶标本体能够摇摆，同时配合起升电机控制模块对靶标本 体进行起升控制，靶标本体同时进行起升运动、旋转运动和摇摆运动增加射 击过程的射击难度，靶标本体的复合运动完全能够模拟复杂环境下的射击目 标时隐时现效果，可以获得非常好的射击训练效果。

第一矩形导轨梁上有两个限位开关，第一运动侧梁上有一个限位触碰杆。 起升基座和靶标本体作为一个整体会沿着第一运动侧梁和第二运动侧梁上下 往复起升运动过程中，限位触碰杆碰到第一矩形导轨梁上的限位开关之后， 限位开关立即给起升电机控制模块停止信号，起升电机控制模块立即制动起 升电机；限位触碰杆碰到上面的限位开关之后，起升电机控制模块制动起升 电机直至其停止之后还要给起升电机提供静止保持转矩以使得起升基座和靶 标本体整体静止不滑落；限位触碰杆碰到下面的限位开关之后，起升电机控 制模块制动起升电机直至第一运动侧梁和第二运动侧梁与固定基座实接触。

本发明可以使得野战军战士、武警战士、特警战士经过射击训练之后， 对瞬时出现并消失的目标靶位进行快速射击，大大提高了战士们的射击技战 术水平，克服了传统固定靶位始终处于静止状态的缺点；同时更换靶标工作 人员完全可以在壕沟坑道中完成更换靶标的工作，这样可以大大提高其工作 效率，降低了射击过程中的工作人员危险系数，完全可以避免出现意外事故。

附图说明

附图1A所示是现有技术中的靶标本体结构示意图一；

附图1B所示是现有技术中的靶标本体结构示意图二；

附图1C所示是现有技术中的靶场的形貌示意图；

附图2A是本发明起升调频控制射击靶的整体结构示意图一；

附图2B是本发明起升调频控制射击靶的整体结构示意图二；

附图2C是本发明起升调频控制射击靶的整体结构示意图三；

附图2D是本发明起升调频控制射击靶的整体结构示意图四；

附图2E是图2A的局部放大图；

附图3A是本发明起升调频控制射击靶的固定基座结构示意图一；

附图3B是本发明起升调频控制射击靶的固定基座结构示意图二；

附图3C是图3A的局部放大图一；

附图3D是图3B的局部放大图二；

附图4A是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图一；

附图4B是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图二；

附图4C是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图三；

附图4D是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图四；

附图4E是附图4A的局部放大图；

附图4F是附图4B的局部放大图；

附图4G是附图4C的局部放大图；

附图4H是附图4D的局部放大图；

附图5A是三相异步电机和调频控制器、遥控器的连接示意图一；

附图5B是三相异步电机和调频控制器、遥控器的连接示意图二；

附图6A是直流电机和直流电机控制器、遥控器的连接示意图一；

附图6B是直流电机和直流电机控制器、遥控器的连接示意图二；

附图7A是齿轮支座的结构示意图一；

附图7B是齿轮支座的结构示意图二；

附图8是振动检测组件中的结构示意图；

附图9是动力源的结构示意图；

附图10是主控制模块控制流程示意图；

附图11是主控制模块根据振动检测组件反馈控制起升基座运动的流程 示意图。

附图标记说明：

具体实施方式

图2A是本发明起升调频控制射击靶的整体结构示意图一；图2B是本发 明起升调频控制射击靶的整体结构示意图二；图2C是本发明起升调频控制射 击靶的整体结构示意图三；图2D是本发明起升调频控制射击靶的整体结构 示意图四；图2E是图2A的局部放大图。

图3A是本发明起升调频控制射击靶的固定基座结构示意图一；图3B是 本发明起升调频控制射击靶的固定基座结构示意图二；图3C是图3A的局部 放大图一；图3D是图3B的局部放大图二。

本发明的一种调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：包括固定 基座1、起升基座2、靶标本体3；靶标本体3安装在起升基座2上，起升基 座2安装在固定基座1上；

起升基座2上有一个安装有滚轮2011的第一运动侧梁201、以及一个安 装有滚轮2011的第二运动侧梁202，第一运动侧梁201和第二运动侧梁202 对称设置，起升基座2上有一个顶梁203和一个底梁204，起升基座2上有 一个与第一运动侧梁201和第二运动侧梁202平行设置的齿条梁205；其中： 第一运动侧梁201与第二运动侧梁202通过顶梁203、底梁204相连，齿条 梁205分别与顶梁203、底梁204相连；

固定基座1上有一个用于安装第一运动侧梁201的第一矩形导轨梁101、 以及一个用于安装第二运动侧梁202的第二矩形导轨梁102，第一矩形导轨 梁101和第二矩形导轨梁102对称设置；固定基座1上有一个带动起升基座 2和靶标本体3运动的起升电机103，并有一个能够为起升电机103提供静止 保持转矩、并与起升电机103电性相连的起升电机控制模块104，起升电机 103的输出轴上有一个齿轮1031，固定基座1上的齿轮1031与起升基座2上 的齿条梁205啮合；起升基座2上有一带动靶标本体3摇摆的摇摆电机208、 一个与摇摆电机208同轴设置的旋转齿轮20101、一个与靶标本体3相连的 扇形齿轮20102、一个用于设置旋转齿轮20101和扇形齿轮20102的齿轮支 座2010，旋转齿轮20101与扇形齿轮20102相互啮合，并有一个与摇摆电机 208电性相连的摇摆电机控制模块209；齿轮支座2010上有一带动靶标本体 3旋转的旋转电机206、以及一个用于设置旋转电机206的旋转电机支座2013， 并有一个与旋转电机206电性相连的旋转电机控制模块207；

第一矩形导轨梁101和第二矩形导轨梁102上均有对称设置的滚轮轴限 位槽1011，第一矩形导轨梁101中滚轮轴限位槽1011的两个侧面均有用于 容纳第一运动侧梁201的槽道，第二矩形导轨梁102中矩形槽的两个侧面均 有用于容纳第二运动侧梁202的槽道；第一矩形导轨梁101中滚轮轴限位槽 1011的两个侧面均有用于容纳第一运动侧梁201上滚轮2011的槽道，第二 矩形导轨梁102中矩形槽的两个侧面均有用于容纳第二运动侧梁202上滚轮 2011的槽道；

第一运动侧梁201上均匀地分布有滚轮2011；第二运动侧梁202上均匀 地分布有滚轮2011，第一运动侧梁201上分布的滚轮2011与第二运动侧梁 202上分布的滚轮2011对称设置；起升基座2相对固定基座1处于上极限位 置处，第一运动侧梁201至少有两个滚轮2011位于第一矩形导轨梁101中， 第二运动侧梁202至少有两个滚轮2011位于第二矩形导轨梁102中；

靶标本体3的杆体底部是矩形体3011，顶梁203的中间位置有用于固定 矩形体3011的矩形槽2031，矩形体3011与矩形槽2031之间间隙配合；

或者，靶标本体3的杆体底部是空心圆柱体3012，顶梁203的中间位置 有用于固定空心圆柱体3012的圆柱凸台2032，空心圆柱体3012与圆柱凸台 2032之间是轴孔间隙配合或者轴孔过渡配合；

或者，靶标本体3的杆体底部是空心圆柱体3012，顶梁203的中间位置 有用于固定空心圆柱体3012的圆柱凸台2032，空心圆柱体3012上有一用于 安装紧固螺钉3015的螺纹孔30121；

或者，靶标本体3的杆体底部是空心圆缺圆柱体3013，顶梁203的中间 位置有用于固定空心圆柱体3012的圆缺凸台2033，圆缺圆柱体3013与圆缺 凸台2033之间间隙配合。

起升电机103是三相异步电机，起升电机控制模块104是调频控制器， 起升电机控制模块104与主控制模块6相连。主控制模块6可以与一远程无 线遥控器106无线通讯，远程无线遥控器106对起升电机103进行控制、以 使得起升基座2和靶标本体3快速升降。主控制模块6可以与一远程有线遥 控器107有线通讯，远程有线遥控器107对起升电机103进行控制、以使得 起升基座2和靶标本体3快速升降。起升电机103同轴连接有一编码器108， 编码器108的信号输出端与主控制模块6相连。

起升电机103是直流电机，起升电机控制模块104是直流电机驱动器， 起升电机控制模块104与主控制模块6相连。主控制模块6可以与一远程无 线遥控器106无线通讯，远程无线遥控器106对起升电机103进行控制、以 使得起升基座2和靶标本体3快速升降。主控制模块6可以与一远程有线遥 控器107有线通讯，远程有线遥控器107对起升电机103进行控制、以使得 起升基座2和靶标本体3快速升降。起升电机103同轴连接有一编码器108， 编码器108的信号输出端与主控制模块6相连。

第一矩形导轨梁101上有一个底端限位开关1013和一个顶端限位开关 1012，底端限位开关1013与第一运动侧梁201的底端有一段下缓冲距离，顶 端限位开关1012与第一运动侧梁201的顶端有一段上缓冲距离，第一运动侧 梁201上有一个限位触碰杆2012，限位触碰杆2012与底端限位开关1013和 顶端限位开关1012运动配合；起升电机控制模块104的控制信号输入端与底 端限位开关1013的信号输出端、顶端限位开关1012的信号输出端相连；限 位触碰杆2012触碰到顶端限位开关1012之后、起升基座2停止起升运动， 起升基座2相对固定基座1处于上极限位置处。

在起升电机103的带动下，起升基座2和靶标本体3作为一个整体会沿 着第一矩形导轨梁101中和第二矩形导轨梁102中上下往复起升运动；起升 电机103在起升电机控制模块104的精确控制之下，可以实现对起升基座2 和靶标本体3整体运动的精确控制，当起升基座2和靶标本体3整体运动离 开最低点后如果起升基座2和靶标本体3静止在某一高度位置处，起升电机 控制模块104会控制起升电机103输出静止保持转矩、使得起升基座2和靶标本体3不发生滑落，起升基座2和靶标本体3整体始终静止在某一高度位 置。

第一矩形导轨梁101上有顶端限位开关1012、底端限位开关1013，第一 运动侧梁201上有一个限位触碰杆2012。起升基座2和靶标本体3作为一个 整体会沿着第一运动侧梁201和第二运动侧梁202上下往复起升运动过程中， 限位触碰杆2012碰到第一矩形导轨梁101上的顶端限位开关1012或者底端 限位开关1013之后，顶端限位开关1012或者底端限位开关1013立即给起升 电机控制模块104停止信号，起升电机控制模块104立即制动起升电机103； 限位触碰杆2012碰到上面的顶端限位开关1012之后，起升电机控制模块104 制动起升电机103直至其停止之后还要控制起升电机103输出静止保持转矩 以使得起升基座2和靶标本体3整体静止不滑落；限位触碰杆2012碰到下面 的底端限位开关1013之后，起升电机控制模块104控制起升电机103制动直 至第一运动侧梁201和第二运动侧梁202与固定基座1实接触。

齿轮1031的模数是2或者1.5，齿轮1031与齿条梁205上的齿条啮合， 采用模数是2或者1.5的齿轮1031可以获得更好的工作效果。齿轮1031的 分度圆直径可以根据齿轮模数来具体选取，齿轮齿条之间的连接关系是现有 技术中非常常用的技术手段，在保证运动稳定的前提下可以自由选取齿轮齿 条的参数。

起升基座2的高度是1-1.5m，靶标本体3的高度是1-2m。靶场中更换靶 标的工作是由靶场工作人员人工完成的，正常射击训练时候靶场工作人员躲 在壕沟坑道中，壕沟坑道的深度可以设置为2-2.5m即可满足安全需要，射击 结束之后靶场工作人员离开壕沟坑道收取旧、靶标更换新靶标；靶场工作人 员在2-2.5m深的壕沟坑道非常安全，起升基座2的高度是1-1.5m非常适合 靶场工作人员更换靶标本体3、可以满足快速更换靶标本体3的要求。

本发明的固定基座1、起升基座2、以及靶标本体3可以使用钢材质材料， 固定基座1、起升基座2、以及靶标本体3的具体材料不局限于前述一种通用 材料，本领域技术人员根据其所掌握的知识可以选用材料手册中的其他合适 材料及结合。

图4A是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图一；图4E是附图4A 的局部放大图；靶标本体3的杆体底部是矩形体3011，顶梁203的中间位置 有用于固定矩形体3011的矩形槽2031；靶标本体3的杆体底部是矩形体3011 插入顶梁203的矩形槽2031中，矩形体3011和矩形槽2031的尺寸相适应可 以保证二者之间可靠连接，起升基座2和靶标本体3整体起升降落运动过程 中二者之间的结合力大于运动离心力、矩形体3011和矩形槽2031不发生脱 离，保证起升基座2和靶标本体3之间的可靠连接；当需要更换靶标本体3 时，靶场工作人员可以非常方便地直接更换新的靶标本体3。

图4B是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图二；图4F是附图4B 的局部放大图；靶标本体3的杆体底部是空心圆柱体3012，顶梁203的中间 位置有用于固定空心圆柱体3012的圆柱凸台2032，空心圆柱体3012与圆柱 凸台2032之间可以是轴孔间隙配合或者过渡配合，空心圆柱体3012与圆柱 凸台2032之间轴孔间隙配合或者过渡配合即可以保障二者之间的可靠连接， 保证起升基座2和靶标本体3之间的可靠连接，靶场工作人员可以非常方便 地直接更换新的靶标本体3。

图4C是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图三；图4G是附图4C 的局部放大图；靶标本体3的杆体底部是空心圆柱体3012，顶梁203的中间 位置有用于固定空心圆柱体3012的圆柱凸台2032，空心圆柱体3012与圆柱 凸台2032之间可以是轴孔间隙配合，空心圆柱体3012上一用于安装紧固螺 钉3015的螺纹孔30121，空心圆柱体3012与圆柱凸台2032之间轴孔间隙配 合即可以保障二者之间的可靠连接，保证起升基座2和靶标本体3之间的可 靠连接，紧固螺钉3015拧紧在螺纹孔30121上之后可以保障更好的连接效果； 松开紧固螺钉3015后即可拔出靶标本体3，靶场工作人员可以非常方便地直 接更换新的靶标本体3。

图4D是起升基座与靶标本体的连接关系结构示意图五；图4H是附图4D 的局部放大图；靶标本体3的杆体底部是空心圆缺圆柱体3013，顶梁203的 中间位置有用于固定空心圆缺圆柱体3013的圆缺凸台2033，空心圆缺圆柱 体3013与圆缺凸台2033之间有配合间隙，空心圆缺圆柱体3013与圆缺凸台 2033之间间隙配合，靶场工作人员可以非常方便地直接更换新的靶标本体3。

图5A是三相异步电机和调频控制器、遥控器的连接示意图一；图5B是 三相异步电机和调频控制器、遥控器的连接示意图二；起升电机103是三相 异步电机，根据起升基座2和靶标本体3整体的重量可以确定需要多大功率 的电机，三相异步电机可以选用1.5KW或者更大功率的型号；起升电机控制 模块104是调频控制器，调频控制器可以对应三相异步电机选用1.5KW或者 更大功率的型号，优选使用西门子公司和施耐德公司的调频控制器；调频控 制器的输入三相UVW与工频电源相连，调频控制器的输出三相RST与三 相异步电机的输入三相相连；调频控制器可以与上位控制装置相连，上位控 制装置可以是PLC、嵌入式控制系统、台式机控制系统，上位控制装置提供 对调频控制器的控制、进而实现对起升基座2和靶标本体3整体起升降落运 动过程的控制，靶场工作人员可以直接操控上位控制装置实现人工操作，也 可以事先为上位控制装置设定运动模式控制程序实现自动化操作，以及采用 人工操作和自动化操作的混合操作模式。三相异步电机控制技术是现有技术， 本领域技术人员实施本技术方案的具体实现方式也不局限于前述的形式。

第一矩形导轨梁101上有一个底端限位开关1013和一个顶端限位开关 1012，底端限位开关1013与第一运动侧梁201的底端有一段下缓冲距离，顶 端限位开关1012与第一运动侧梁201的顶端有一段上缓冲距离，第一运动侧 梁201上有一个限位触碰杆2012，限位触碰杆2012与底端限位开关1013和 顶端限位开关1012运动配合；起升电机控制模块104的控制信号输入端与底 端限位开关1013的信号输出端、顶端限位开关1012的信号输出端相连，起 升电机控制模块104与主控制模块6相连。

图5A是三相异步电机和调频控制器、遥控器的连接示意图一；主控制 模块6与一远程无线遥控器106无线通讯，操作控制人员能够通过远程无线 遥控器106对起升电机103进行控制、以使得起升基座2和靶标本体3快速 升降。操作控制人员通过远程无线遥控器106对起升电机103进行控制时， 如果限位触碰杆2012碰到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012后，起 升电机控制模块104收到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012的停机 信号之后立即停机。

图5B是三相异步电机和调频控制器、遥控器的连接示意图二；主控制模 块6与一远程有线遥控器107有线通讯，操作控制人员能够通过远程有线遥 控器107对起升电机103进行控制、以使得起升基座2和靶标本体3快速升 降。操作控制人员通过远程无线遥控器106对起升电机103进行控制时，如 果限位触碰杆2012碰到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012后，起升 电机控制模块104收到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012的停机信 号之后立即停机。

起升电机103同轴连接有一编码器108，编码器108的信号输出端与主 控制模块6相连，编码器108的初始值和终端值可以根据起升基座2相对固 定基座1的底端位置和顶端位置来确定。

主控制模块6还与旋转电机控制模块207相连，旋转电机控制模块207 与旋转电机206相连，旋转电机206和旋转电机控制模块207的种类和型号 与起升电机103和起升电机控制模块104类似；旋转电机控制模块207对旋 转电机206进行控制以使得靶标本体3能够旋转，同时配合起升电机控制模 块104对靶标本体3进行起升控制。

摇摆电机208与旋转齿轮20101和扇形齿轮20102组成的齿轮系相连、 以带动靶标本体3往复摇摆运动，旋转齿轮20101与摇摆电机208相连，旋 转齿轮20101与扇形齿轮20102啮合。主控制模块6还与摇摆电机控制模块209相连，摇摆电机控制模块209与摇摆电机208相连，摇摆电机208和摇 摆电机控制模块209的种类和型号与起升电机103和起升电机控制模块104 类似；摇摆电机控制模块209对摇摆电机208进行控制以使得靶标本体3能够摇摆，同时配合起升电机控制模块104对靶标本体3进行起升控制，这样 靶标本体3同时进行起升、旋转、摇摆运动增加射击的难度，可以获得非常 好的射击训练效果。

图6A、图6B是直流电机和直流电机控制器、遥控器的连接示意图，根 据起升基座2和靶标本体3整体的重量可以确定需要多大功率的直流电机， 直流电机可以选用1.5KW或者更大功率的型号；直流电机控制器可以与上位 控制装置相连，上位控制装置可以是PLC、嵌入式控制系统、台式机控制系 统，上位控制装置提供对直流电机控制器的控制、进而实现对起升基座2和 靶标本体3整体起升降落运动过程的控制，靶场工作人员可以直接操控上位 控制装置实现人工操作，也可以事先为上位控制装置设定运动模式控制程序 实现自动化操作，以及采用人工操作和自动化操作的混合操作模式。直流电 机控制技术是现有技术，本领域技术人员实施本技术方案的具体实现方式也 不局限于前述的形式。

第一矩形导轨梁101上有一个底端限位开关1013和一个顶端限位开关 1012，底端限位开关1013与第一运动侧梁201的底端有一段下缓冲距离，顶 端限位开关1012与第一运动侧梁201的顶端有一段上缓冲距离，第一运动侧 梁201上有一个限位触碰杆2012，限位触碰杆2012与底端限位开关1013和 顶端限位开关1012运动配合；起升电机控制模块104的控制信号输入端与底 端限位开关1013的信号输出端、顶端限位开关1012的信号输出端相连，起 升电机控制模块104与主控制模块6相连。

图6A是直流电机和直流电机控制器、遥控器的连接示意图一；主控制 模块6与一远程无线遥控器106无线通讯，操作控制人员能够通过远程无线 遥控器106对起升电机103进行控制、以使得起升基座2和靶标本体3快速 升降。操作控制人员通过远程无线遥控器106对起升电机103进行控制时， 如果限位触碰杆2012碰到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012后，起 升电机控制模块104收到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012的停机 信号之后立即停机。

图6B是直流电机和直流电机控制器、遥控器的连接示意图二；主控制模 块6与一远程有线遥控器107有线通讯，操作控制人员能够通过远程有线遥 控器107对起升电机103进行控制、以使得起升基座2和靶标本体3快速升 降。操作控制人员通过远程无线遥控器106对起升电机103进行控制时，如 果限位触碰杆2012碰到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012后，起升 电机控制模块104收到底端限位开关1013或者顶端限位开关1012的停机信 号之后立即停机。

主控制模块6还与旋转电机控制模块207相连，旋转电机控制模块207 与旋转电机206相连，旋转电机206和旋转电机控制模块207的种类和型号 与起升电机103和起升电机控制模块104类似；旋转电机控制模块207对旋 转电机206进行控制以使得靶标本体3能够旋转，同时配合起升电机控制模 块104对靶标本体3进行起升控制。

摇摆电机208与旋转齿轮20101和扇形齿轮20102组成的齿轮系相连、 以带动靶标本体3往复摇摆运动，旋转齿轮20101与摇摆电机208相连，旋 转齿轮20101与扇形齿轮20102啮合。主控制模块6还与摇摆电机控制模块 209相连，摇摆电机控制模块209与摇摆电机208相连，摇摆电机208和摇 摆电机控制模块209的种类和型号与起升电机103和起升电机控制模块104 类似；摇摆电机控制模块209对摇摆电机208进行控制以使得靶标本体3能够摇摆，同时配合起升电机控制模块104对靶标本体3进行起升控制，这样 靶标本体3同时进行起升、旋转、摇摆运动增加射击的难度，可以获得非常 好的射击训练效果。

图7A、7B是齿轮支座的结构示意图，起升基座2上有一带动靶标本体3 摇摆的摇摆电机208、一个与摇摆电机208同轴设置的旋转齿轮20101、一个 与靶标本体3相连的扇形齿轮20102、一个用于设置旋转齿轮20101和扇形 齿轮20102的齿轮支座2010，旋转齿轮20101与扇形齿轮20102相互啮合， 旋转齿轮20101、扇形齿轮20102、摇摆电机208均设置在齿轮支座2010上。

图8是振动检测组件中的结构示意图；振动检测组件5用于检测起升基 座2的振动状态并生成振动检测信号传送给主控制模块6，其中，振动检 测组件5包括至少两个振动传感器和至少两个微处理单元MCU，以及振 动检测控制器；振动传感器中至少有两个振动传感器的类型不同，微处理 单元MCU与振动传感器电性相连，且所有微处理单元MCU均与振动检 测控制器电性相连，用于将振动传感器检测到的振动检测信号发送至振动 检测控制器；振动检测控制器与主控制模块6电性相连，振动检测组件5 用于检测起升基座2的振动状态并生成振动检测信号传送给主控制模块6， 主控制模块6根据反馈过来的振动检测信号控制起升电机103带动起升基座2运动的状态调整已获得最佳模拟实战技术效果。

振动传感器包括电动式传感器、电磁式传感器、电涡流式传感器、电 感式传感器、电容式传感器、惯性式电动传感器、压力式加速度传感器、 压电式力传感器、电阻应变式传感器、惯性式测振传感器和阻抗头中的至 少两种。前述这些种类的传感器完全可以满足工作要求，这些种类的传感 器完全可以检测起升基座2与固定基座1之间的振动变化情况；子弹是否击 中靶标本体3上的靶牌子、击中靶标本体3上的靶牌子还是杆子、以及击中 靶标本体3上的靶牌子的次数，起升基座2与固定基座1之间的振动变化情 况截然不同，故使用振动检测组件5中的传感器检测起升基座2与固定基座 1之间的振动变化情况以控制起升基座2的运动。

图9是动力源的结构示意图；动力源4包括电池模块401、变换器402、 电池控制模块404；电池模块401与变换器402电性相连，电池控制模块 404与电池模块401电性相连，主控制模块6与动力源4中的电池控制模块 404电性相连，主控制模块6与起升电机控制模块104电性相连，起升电机 控制模块104与起升电机103电性相连，变换器402与起升电机103电性相 连，起升电机103与电池模块401电性相连；主控制模块6控制电池模块401 为起升电机103供电以带动其起升运动，起升电机103下降时为电池模块401 冲电。主控制模块6与旋转电机控制模块207电性相连，旋转电机控制模块 207与旋转电机206电性相连，变换器402与旋转电机206电性相连、旋转 电机206带动靶标本体3旋转运动；主控制模块6与摇摆电机控制模块209 电性相连，摇摆电机控制模块209与摇摆电机208电性相连，变换器402与摇摆电机208电性相连，摇摆电机208带动靶标本体3摇摆运动。

图10是主控制模块控制流程示意图；主控制模块6通过电池控制模块 404控制电池模块401，主控制模块6通过起升电机控制模块6控制起升电机 103、通过旋转电机控制模块207控制旋转电机206、通过摇摆电机控制模块 209控制摇摆电机208，主控制模块6可以直接对起升电机103、旋转电机206、 摇摆电机208进行自动控制；主控制模块6根据远程无线遥控器106或者远 程有线遥控器107的控制请求对起升电机103、旋转电机206、摇摆电机208 进行控制，人工通过远程无线遥控器106或者远程有线遥控器107也可以对 起升电机103、旋转电机206、摇摆电机208进行控制；主控制模块6根据振 动检测组件5检测到的振动检测信号控制起升电机103带动起升基座2运 动的状态调整。

图11是主控制模块根据振动检测组件的反馈来控制起升基座运动的流 程示意图；振动检测组件5检测到起升基座2的振动状态并生成振动检测 信号之后将振动检测信号传送给主控制模块6，主控制模块6根据振动检测 组件5检测到的振动检测信号控制起升电机103带动起升基座2运动的状态 调整。

当振动检测组件5中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第一预 设阈值且小于第二预设阈值时，主控制模块6控制起升电机103带动起升基 座2做正常起升和降落运动；这种情况下时射击的子弹没有击中靶标本体3 上的任何部位，起升基座2相对固定基座1之间仅有正常工作的微弱振动， 为了模拟实战效果则由起升电机103带动起升基座2相对固定基座1做正常 起升和降落运动，此时主控制模块6不介入起升基座2的运动。

当振动检测组件5中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第二预 设阈值且小于第三预设阈值时，主控制模块6控制起升电机103带动起升基 座2做加速起升和降落运动；这种情况下仅仅有一颗子弹击中靶标本体3上 的靶牌，起升基座2与固定基座1之间瞬间产生一定的振动，起升基座2相 对固定基座1有了一定程度的振动，为了模拟实战效果则由起升电机103带 动起升基座2相对固定基座1做加速起升运动和加速降落运动，此时主控制 模块6介入起升基座2的运动。

当振动检测组件5中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第三预 设阈值且小于第四预设阈值时，主控制模块6控制起升电机103带动起升基 座2做降落复位运动；这种情况下至少有两颗子弹连续击中靶标本体3上的 靶牌，起升基座2与固定基座1之间瞬间产生相当的振动，起升基座2相对 固定基座1有了相当程度的振动，为了模拟实战效果则由起升电机103带动 起升基座2相对固定基座1做降落复位运动，此时主控制模块6介入起升基 座2的运动。

当振动检测组件5中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第四预 设阈值时，主控制模块6控制起升电机103带动起升基座2做正常起升和降 落运动。这种情况下仅仅有子弹击中靶标本体3上用于设置靶牌的金属杆， 靶标本体3上的金属杆带动起升基座2与固定基座1之间瞬间产生剧烈的振 动，起升基座2相对固定基座1有了及其剧烈的振动，但是此时子弹没有击 中靶标本体3上的靶牌子，为了模拟实战效果则由起升电机103带动起升基 座2相对固定基座1做正常起升和降落运动，此时主控制模块6不介入起升 基座2的运动。

Claims (10)

1.一种调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：包括固定基座(1)、起升基座(2)、靶标本体(3)；靶标本体(3)安装在起升基座(2)上，起升基座(2)安装在固定基座(1)上，起升基座(2)上设置有振动检测组件(5)；

起升基座(2)上有一个安装有滚轮(2011)的第一运动侧梁(201)、以及一个安装有滚轮(2011)的第二运动侧梁(202)，第一运动侧梁(201)和第二运动侧梁(202)对称设置，起升基座(2)上有一个顶梁(203)和一个底梁(204)，起升基座(2)上有一个与第一运动侧梁(201)和第二运动侧梁(202)平行设置的齿条梁(205)；其中：第一运动侧梁(201)与第二运动侧梁(202)通过顶梁(203)、底梁(204)相连，齿条梁(205)分别与顶梁(203)、底梁(204)相连；

固定基座(1)上有一个用于安装第一运动侧梁(201)的第一矩形导轨梁(101)、以及一个用于安装第二运动侧梁(202)的第二矩形导轨梁(102)，第一矩形导轨梁(101)和第二矩形导轨梁(102)对称设置；固定基座(1)上有一个带动起升基座(2)和靶标本体(3)运动的起升电机(103)，并有一个能够为起升电机(103)提供静止保持转矩、并与起升电机(103)电性相连的起升电机控制模块(104)，起升电机(103)的输出轴上有一个齿轮(1031)，固定基座(1)上的齿轮(1031)与起升基座(2)上的齿条梁(205)啮合；起升基座(2)上有一带动靶标本体(3)摇摆的摇摆电机(208)、一个与摇摆电机(208)同轴设置的旋转齿轮(20101)、一个与靶标本体(3)相连的扇形齿轮(20102)、一个用于设置旋转齿轮(20101)和扇形齿轮(20102)的齿轮支座(2010)，旋转齿轮(20101)与扇形齿轮(20102)相互啮合，并有一个与摇摆电机(208)电性相连的摇摆电机控制模块(209)；齿轮支座(2010)上有一带动靶标本体(3)旋转的旋转电机(206)、以及一个用于设置旋转电机(206)的旋转电机支座(2013)，并有一个与旋转电机(206)电性相连的旋转电机控制模块(207)；

第一矩形导轨梁(101)和第二矩形导轨梁(102)上均有对称设置的滚轮轴限位槽(1011)，第一矩形导轨梁(101)中的滚轮轴限位槽(1011)用于容纳第一运动侧梁(201)、以及第一运动侧梁(201)上的滚轮(2011)，第二矩形导轨梁(102)中的滚轮轴限位槽(1011)用于容纳第二运动侧梁(202)、以及第二运动侧梁(202)上的滚轮(2011)；

第一运动侧梁(201)上均匀地分布有滚轮(2011)；第二运动侧梁(202)上均匀地分布有滚轮(2011)，第一运动侧梁(201)上分布的滚轮(2011)与第二运动侧梁(202)上分布的滚轮(2011)对称设置；起升基座(2)相对固定基座(1)处于上极限位置处，第一运动侧梁(201)至少有两个滚轮(2011)位于第一矩形导轨梁(101)中的滚轮轴限位槽(1011)，第二运动侧梁(202)至少有两个滚轮(2011)位于第二矩形导轨梁(102)中的滚轮轴限位槽(1011)；

靶标本体(3)的杆体底部是矩形体(3011)，顶梁(203)中间位置的旋转电机支座(2013)上有用于固定矩形体(3011)的矩形槽(2031)，矩形体(3011)与矩形槽(2031)之间间隙配合；

或者，靶标本体(3)的杆体底部是空心圆柱体(3012)，顶梁(203)中间位置的旋转电机支座(2013)上有用于固定空心圆柱体(3012)的圆柱凸台(2032)，空心圆柱体(3012)与圆柱凸台(2032)之间是轴孔间隙配合或者轴孔过渡配合；

或者，靶标本体(3)的杆体底部是空心圆柱体(3012)，顶梁(203)中间位置的旋转电机支座(2013)上有用于固定空心圆柱体(3012)的圆柱凸台(2032)，空心圆柱体(3012)与圆柱凸台(2032)之间是轴孔间隙配合，空心圆柱体(3012)上有一用于安装紧固螺钉(3015)的螺纹孔(30121)，空心圆柱体(3012)和圆柱凸台(2032)之间设置有紧固螺钉(3015)；

或者，靶标本体(3)的杆体底部是空心圆缺圆柱体(3013)，顶梁(203)中间位置的旋转电机支座(2013)上有用于固定空心圆缺圆柱体(3013)的圆缺凸台(2033)，空心圆缺圆柱体(3013)与圆缺凸台(2033)之间间隙配合。

2.根据权利要求1所述的调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：固定基座(1)中设置有动力源(4)和主控制模块(6)，动力源(4)、振动检测组件(5)均与主控制模块(6)电性相连。

3.根据权利要求2所述的调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：动力源(4)包括电池模块(401)、变换器(402)、电池控制模块(404)；电池模块(401)与变换器(402)电性相连，变换器(402)与起升电机(103)电性相连，起升电机(103)与电池模块(401)电性相连，电池控制模块(404)与电池模块(401)电性相连。

4.根据权利要求2-3所述的调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：主控制模块(6)与动力源(4)中的电池控制模块(404)电性相连；主控制模块(6)与起升电机控制模块(104)电性相连，起升电机控制模块(104)与起升电机(103)电性相连，变换器(402)与起升电机(103)电性相连，电池模块(401)与起升电机(103)电性相连；主控制模块(6)与旋转电机控制模块(207)电性相连，旋转电机控制模块(207)与旋转电机(206)电性相连，变换器(402)与旋转电机(206)电性相连；主控制模块(6)与摇摆电机控制模块(209)电性相连，摇摆电机控制模块(209)与摇摆电机(208)电性相连，变换器(402)与摇摆电机(208)电性相连。

5.根据权利要求1所述的调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：起升电机(103)是三相异步电机，起升电机控制模块(104)是调频控制器，起升电机控制模块(104)与主控制模块(6)相连；旋转电机(206)是三相异步电机，旋转电机控制模块(207)是调频控制器，旋转电机控制模块(207)与主控制模块(6)相连；摇摆电机(208)是三相异步电机，摇摆电机控制模块(209)是调频控制器，摇摆电机控制模块(209)与主控制模块(6)相连；或者，起升电机(103)是直流电机，起升电机控制模块(104)是直流电机驱动器，起升电机控制模块(104)与主控制模块(6)相连；旋转电机(206)是直流电机，旋转电机控制模块(207)是直流电机驱动器，旋转电机控制模块(207)与主控制模块(6)相连；摇摆电机(208)是直流电机，摇摆电机控制模块(209)是直流电机驱动器，摇摆电机控制模块(209)与主控制模块(6)相连；

第一矩形导轨梁(101)上有一个底端限位开关(1013)和一个顶端限位开关(1012)，底端限位开关(1013)与第一运动侧梁(201)的底端有一段下缓冲距离，顶端限位开关(1012)与第一运动侧梁(201)的顶端有一段上缓冲距离，第一运动侧梁(201)上有一个限位触碰杆(2012)，限位触碰杆(2012)与底端限位开关(1013)和顶端限位开关(1012)运动配合；起升电机控制模块(104)的控制信号输入端与底端限位开关(1013)的信号输出端、顶端限位开关(1012)的信号输出端相连；限位触碰杆(2012)触碰到顶端限位开关(1012)之后、起升基座(2)停止起升运动，起升基座(2)相对固定基座(1)处于上极限位置处；

主控制模块(6)与一远程无线遥控器(106)无线通讯，远程无线遥控器(106)对起升电机(103)、旋转电机(206)和摇摆电机(208)进行控制、以使得起升基座(2)带动靶标本体(3)快速升降、同时旋转电机(206)带动靶标本体(3)快速旋转、同时摇摆电机(208)带动靶标本体(3)快速摇摆；或者，主控制模块(6)与一远程有线遥控器(107)有线通讯，远程有线遥控器(107)对起升电机(103)、旋转电机(206)和摇摆电机(208)进行控制、以使得起升基座(2)带动靶标本体(3)快速升降、同时旋转电机(206)带动靶标本体(3)快速旋转、同时摇摆电机(208)带动靶标本体(3)快速摇摆；

起升电机(103)同轴连接有一编码器(108)，编码器(108)的信号输出端与主控制模块(6)相连。

6.根据权利要求1所述的调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：振动检测组件(5)用于检测起升基座(2)的振动状态并生成振动检测信号传送给主控制模块(6)，其中，

振动检测组件(5)包括至少两个振动传感器和至少两个微处理单元MCU，以及振动检测主控制模块；振动传感器中至少有两个振动传感器的类型不同，微处理单元MCU与振动传感器电性相连，且所有微处理单元MCU均与振动检测主控制模块电性相连，用于将振动传感器检测到的振动检测信号发送至振动检测主控制模块。

7.根据权利要求6所述的调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：振动传感器包括电动式传感器、电磁式传感器、电涡流式传感器、电感式传感器、电容式传感器、惯性式电动传感器、压力式加速度传感器、压电式力传感器、电阻应变式传感器、惯性式测振传感器和阻抗头中的至少两种。

8.根据权利要求书6-7所述的调速控制起升旋转摇摆的射击靶，其特征在于：主控制模块(6)根据振动检测组件(5)检测到的振动检测信号控制起升电机(103)带动起升基座(2)运动的状态调整；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第一预设阈值且小于第二预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做正常起升和降落运动；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第二预设阈值且小于第三预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做加速起升和降落运动；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第三预设阈值且小于第四预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做降落复位运动；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第四预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做正常起升和降落运动。

9.一种对上述调速控制起升旋转摇摆的射击靶的控制方法，其特征在于：主控制模块(6)通过电池控制模块(404)控制电池模块(401)，主控制模块(6)通过起升电机控制模块(104)控制起升电机(103)，主控制模块(6)通过旋转电机控制模块(207)控制旋转电机(206)，主控制模块(6)通过摇摆电机控制模块(209)控制摇摆电机(208)；

主控制模块(6)根据远程无线遥控器(106)或者远程有线遥控器(107)的控制请求对起升电机(103)、旋转电机(206)、摇摆电机(208)进行控制；

主控制模块(6)根据振动检测组件(5)检测到的振动检测信号控制起升电机(103)带动起升基座(2)运动的状态调整。

10.根据权利要求书9所述的控制方法，其特征在于：振动检测组件(5)检测到起升基座(2)的振动状态并生成振动检测信号之后将振动检测信号传送给主控制模块(6)，主控制模块(6)根据振动检测组件(5)检测到的振动检测信号控制起升电机(103)带动起升基座(2)运动的状态调整；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第一预设阈值且小于第二预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做正常起升和降落运动；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第二预设阈值且小于第三预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做加速起升和降落运动；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第三预设阈值且小于第四预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做降落复位运动；

当振动检测组件(5)中的振动传感器检测到的振动检测信号大于第四预设阈值时，主控制模块(6)控制起升电机(103)带动起升基座(2)做正常起升和降落运动。