CN108416892B - 一种彩票机键盘自动击键系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩票机键盘自动击键系统，包括外部输入设备、通讯装置、控制器和自动敲击装置，外部输入设备将需要通过键盘录入的信息通过通讯装置传输给控制器，控制器根据所获得的信息确定要敲击的按键，然后控制器发出控制驱动指令给自动敲击装置，控制自动敲击装置内的水平移动机构将自动敲击装置的敲击机构运动的指定位置并实现敲击动作；本发明采用对称结构设计，运动灵活，承载能力强，具有结构简单紧凑，设计合理，加工和装配工艺良好的优点；本发明可以自动、精确地按照设定要求对设备键盘进行操作，且可调性较高，滚珠丝杠丝杠可以带动手指组件进行水平运动，且可适当增加手指个数以适应不同大小的键盘。

Description

一种彩票机键盘自动击键系统

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，更具体的说，尤其涉及一种彩票机键盘自动击键系统。

背景技术

计算机信息录入渠道有网路、磁盘、光盘、按键等方式，但在许多涉及到计算机安全的领域，信息录入的方式受到限制，比如禁止计算机链入网络，禁止使用磁盘、光盘等，以防止计算机信息泄露或外部不良侵入，在这种条件下，键盘是进行安全录入信息的最有效手段。但目前，在键盘操作中，绝大多数都需要人为操作控制，提升了人工成本，从而需要能够获得外部译码信息，将其转化为机构的定位运动与敲击动作的自动进行系统操作键盘的击键，降低成本费用。

专利公布号为CN1O6695853A的中国发明专利公开了一种单驱动拟人机械手，包括手掌以及与手掌转动连接的两个手指组,每个手指组包括一根手指或多根连接在一起的手指，且单驱动能实现多个不同手势；公开号为CN1365877A的中国发明专利公开了机器人拟人多指手装置，主要包括手指组件和手掌，能够实现招手、握拳以及按键等动作；公开号为CN1683121A的中国发明专利公开了会弹钢琴的机器人，手掌机构部分手指可以在动力驱动下向下运动对按键进行操作。但是，上述发明专利均采用机器人拟人手指结构，导致机械手爪结构较为复杂，成本较高，且操作起来比较复杂，也容易出错，维修起来较困难。而且上述发明专利能实现的功能较多，不仅仅只可以操作键盘，导致大材小用，成本增加。

针对上述不足，本发明的目标在于设计一种代替人工敲击键盘的彩票机键盘自动击键系统，其作用是能够获得外部译码信息，将其转化为机构的定位运动与敲击动作，自动敲击键盘向计算机信息录入。由于该机构仅采用机械敲击键盘向计算机输入信息，与计算机电气信号物理隔离，所以能够避免计算机信息的泄露。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的带键盘设备必须人为操作导致人工成本费用增加的问题，提供一种彩票机键盘自动击键系统，可以自动、精确地按照设定要求对设备键盘进行操作。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种彩票机键盘自动击键系统，

包括外部输入设备、通讯装置、控制器和自动敲击装置，外部输入设备将需要通过键盘录入的信息通过通讯装置传输给控制器，控制器根据所获得的信息确定要敲击的按键，然后控制器发出控制驱动指令给自动敲击装置，控制自动敲击装置内的水平移动机构驱动自动敲击装置的敲击机构运动到指定位置并实现敲击动作；

所述自动敲击装置包括支架、步进电机、滚珠丝杠、滑块连接件、滑轨、手指连接板、电磁铁、滑块、钢丝绳、手指支架、手指、第一安装板、第二安装板；步进电机、滚珠丝杠、滑块连接件、滑轨、手指连接板和滑块构成自动敲击装置的水平移动机构，电磁铁、钢丝绳、钢丝绳、手指支架、手指、第一安装板和第二安装板构成自动敲击装置的敲击机构；

所述支架包括水平设置的上平面和四条支腿，所述支架上还设置有用于键盘定位的定位模块，所述上平面上设置有三条平行设置的第一条形板、第二条形板和第三条形板，所述第二条形板和第三条形板对称设置在所述第一条形板的左右两侧，步进电机和滚珠丝杠均安装在所述第一条形板上，步进电机的电机头连接滚珠丝杠并驱动滚珠丝杠的转动；所述第二条形板和第三条形板上均设置有导轨，滑块套装在第二条形板和第三条形板的导轨上，所述滚珠丝杠上套装有丝杠螺母，丝杠螺母通过滑块连接件与所述滑块固定连接；所述定位模块包括端面定位板、两块侧边定位板和两个侧边定位螺套，所述端面定位板的两端分别固定在两块侧边定位板的下端，两块侧边定位板平行设置，且两块侧边定位板的上端均与支架固定连接，两块侧边定位板的下端均设置有一个平行于端面定位板设置的侧边定位螺套，通过穿过两个侧边定位螺套的螺栓对需要进行操作的键盘进行夹紧定位；

所述手指连接板为L型板，滑块连接在手指连接板水平设置的顶板上；所述手指支架设置有至少五根且结构完全相同，每根手指支架均包括底座和上身，每根手指支架的上身均垂直固定在对应手指支架的底座上，所述手指连接板竖直设置的侧板底部与所有的水平并排设置的手指支架的底座固定连接，每根手指支架的长度大小完全一致，第一安装板和第二安装板均固定安装在所有手指支架的底座上方；所述第一安装板上安装有至少三个电磁铁，所述第二安装板上安装有至少两个电磁铁，所述电磁铁的数量与手指的数量以及手指支架的数量均相等，每根手指均呈圆弧状，每根手指均铰接在对应手指支架的上身上，每根手指靠近手指支架部分端部通过钢丝绳连接一个电磁铁，电磁铁启动时通过带动钢丝绳往回运动带动手指绕手指支架的上身与手指铰接的部分转动，进而带动手指远离手指支架的上身的一侧向下敲击。

进一步的，所述第一条形板上设置有八个通孔，其中四个通孔距离较近且与步进电机的螺纹孔配合，步进电机通过螺钉固定在第一条形板上，另外四个通孔距离较远且与滚珠丝杠的两个支撑座上的通孔配合，滚珠丝杠的两个支撑座分别通过螺栓螺母固定在所述第一条形板上。

进一步的，所述第二条形板和第三条形板上均设置有七个通孔，七个通孔靠近第二条形板或第三条形板的一端且这七个通孔呈一条直线分布，滑轨上也设置有对应的七个通孔，两个滑轨均通过螺栓螺母连接的方式分别固定在所述第二条形板和第三条形板上。

进一步的，所述滑块设置有两个，两个滑块分别固定在两个滑轨上，且每个滑块连接一个滑块连接件的侧面，两个滑块连接件的底面均固定在手指连接板上。

进一步的，所述钢丝绳为柔性钢丝绳，钢丝绳的长度设置有两种，保证五个电磁铁处于初始位置时五根手指均处于初始状态。

进一步的，所述手指支架的上身由两块形状相同的板拼合而成，所述第一安装板和第二安装板均通过焊接的方式连接在手指支架的底座上。

进一步的，每根手指靠近手指支架部分端部均设置有加竖直杆，且在加竖直杆的端部设置有用于固定钢丝绳的圆环。

进一步的，所述手指和手指支架的数量根据键盘的大小进行调整，其数量范围为5~10个，所述电磁铁的数量根据手指和手指支架的数量进行调整。

进一步的，所述外部输入设备为微型计算机或网络服务器。

进一步的，所述通讯装置采用串行通信线路、局域网、互联网或无线网络的方式进行数据通信，其中优选串行通信作为最佳通信方式。

进一步的，所述控制器为微型计算机、可编程控制器或单片机，其中优选单片机为最佳选择。

本发明的技术构思在于：沿键盘X方向（即键盘行排列方向）采用由电机驱动的水平运动平台提供水平快速移动，实现对按键X方向的定位；沿键盘Y方向（即键盘列布置方向）在水平移动平台上布置与键盘行数相同的敲击机构，每个敲击机构用来实现对所在行的按键的敲击。本发明中，控制器实现对键盘输入机构的控制方式如下：控制器获得外部输入设备要求的按键输入指令后，根据外部输入设备提供的按键编码查询表1(按键寻址查询表)，确定 “按键X方向坐标”及“按键所在行的行号”，然后驱动水平移动机构移动到“按键X方向坐标”，再根据“按键所在行的行号”发出控制指令控制所在行对应的敲击机构执行键盘的击打动作。

表1 按键寻址查询表

按键编码	按键X方向坐标	按键所在行的行号
			Key1	X_Position1	No.1
Key2	X_Position2	No.1
			Key3	X_Position3	No.2
Key4	X_Position4	No.2
			……
KeyN-1	X_PositionN	No.n
			KeyN	X_PositionN	No.n

本发明一方面需要避免采用复杂的多自由度机械手结构，降低生产成本，同时提高系统的可靠性；另一方面，针对键盘布局的特点，设计有利于快速寻找按键位置并高效率执行敲击动作的机械机构。常见的计算机键盘布局如图1所示，若将图中沿X方向键盘的排列称为“行”，沿Y方向键盘的方向称为“列”，可以看出：沿X方向即“行”排列方向，每一行上的按键都是在一条直线上依次排布的；而沿Y方向即“列”排列方向，按键的排布互相交错；并且行数小于列数，比如：一般的108键键盘行数为6行，而列数为22列；彩票机专用键盘的行数为5，列数为11。 发明人认为：针对键盘的布局特点，采用按照行数布置敲击装置数量，并将敲击机构布置在能够沿X方向快速移动、定位的平台上，从而使每个敲击机构能够对一行中所有按键进行击打，这是实现迅速定位和快速击打的一种有效方案。

本发明的工作过程如下：设定手指水平运动方向为X轴方向，且手指向远离电磁铁一侧移动时的方向为X轴正方向，设与地面平行且垂直于X轴为Y轴方向，且朝向键盘底部的方向为Y轴正方向，设垂直于地面方向为Z轴方向，且垂直向上为Z轴正方向；以按第三行第二列的按键为例，系统在接到指令后开始运动，步进电机驱动滚珠丝杠运动，丝杠螺母带动与其连接的滑块连接件向X轴正方向运动，滑块带动手指组件向X轴正方向运动，到达第二列按键时，步进电机停止驱动，手指停留在第二列按键上方，电磁铁开始运动，拉动钢丝绳沿X轴负方向运动，从而位于第三行上方的手指在钢丝绳的拉动下往Z轴负方向运动，从而按键被手指按下，指令完成，电磁铁复位，手指不受力恢复到原来位置，步进电机反向驱动，丝杠螺母带动滑块连接件沿X轴负方向运动，滑块带动手指组件沿X轴负方向运动，恢复到初始位置。

本发明的有益效果在于：本发明采用对称结构设计，运动灵活，承载能力强，具有结构简单紧凑，设计合理，加工和装配工艺良好的优点；本发明可以自动、精确地按照设定要求对设备键盘进行操作，且可调性较高，滚珠丝杠丝杠可以带动手指组件进行水平运动，且可适当增加手指个数以适应不同大小的键盘。

附图说明

图1是本发明一种彩票机键盘自动击键系统整体连接示意图。

图2是本发明自动敲击装置的整体结构示意图。

图3是本发明手指组件的结构示意图。

图4是本发明手指组件部分连接情况结构示意图。

图5是本发明支架和定位模块结构示意图。

图6是本发明滚珠丝杠结构简图。

图7是本发明手指支架结构简图。

图中，1-支架、2-系统键盘、3-步进电机、4-滚珠丝杠、5-滑块连接件、6-滑轨、7-手指连接板、8-电磁铁、9-滑块、10-钢丝绳、11-手指支架、12-手指、13-第一安装板、14-第二安装板、16-自动敲击装置、17-控制器、18-通讯装置、19-外部输入设备、20-敲击机构、21-水平移动机构、101-支腿、102-第一条形板、103-第二条形板、104-第三条形板、105-侧边定位板、106-端面定位板、107-侧边定位螺套、401-支撑座、402-丝杠螺母、1101-上身、1102-底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1~7所示，一种彩票机键盘自动击键系统，包括包括外部输入设备19、通讯装置18、控制器17和自动敲击装置16，外部输入设备19将需要通过键盘录入的信息通过通讯装置18传输给控制器17，控制器17根据所获得的信息确定要敲击的按键，然后控制器17发出控制驱动指令给自动敲击装置16，控制自动敲击装置16内的水平移动机构21驱动自动敲击装置16的敲击机构20运动到指定位置并实现敲击动作。

所述自动敲击装置支架1、步进电机3、滚珠丝杠4、滑块连接件5、滑轨6、手指连接板7、电磁铁8、滑块9、钢丝绳10、手指支架11、手指12、第一安装板13、第二安装板14。步进电机3、滚珠丝杠4、滑块连接件5、滑轨6、手指连接板7和滑块构成自动敲击装置16的水平移动机构21，电磁铁8、钢丝绳10、手指支架11、手指12、第一安装板13、第二安装板14构成自动敲击装置16的敲击机构20。

所述支架1包括水平设置的上平面和四条支腿101，所述支架1上还设置有用于键盘2定位的定位模块，所述上平面上设置有三条平行设置的第一条形板102、第二条形板103和第三条形板104，所述第二条形板103和第三条形板104对称设置在所述第一条形板102的左右两侧，步进电机3和滚珠丝杠4均安装在所述第一条形板102上，步进电机3的电机头连接滚珠丝杠4并驱动滚珠丝杠4的转动；所述第二条形板103和第三条形板104上均设置有导轨，滑块9套装在第二条形板103和第三条形板104的导轨上，所述滚珠丝杠4上套装有丝杠螺母402，丝杠螺母402通过滑块连接件5与所述滑块9固定连接；所述定位模块包括端面定位板106、两块侧边定位板105和两个侧边定位螺套107，所述端面定位板106的两端分别固定在两块侧边定位板105的下端，两块侧边定位板105平行设置，且两块侧边定位板105的上端均与支架1固定连接，两块侧边定位板105的下端均设置有一个平行于端面定位板106设置的侧边定位螺套107，通过穿过两个侧边定位螺套107的螺栓对需要进行操作的键盘2进行夹紧定位。

所述手指连接板7为L型板，滑块9连接在手指连接板7水平设置的顶板上；所述手指支架11设置有至少五根且结构完全相同，每根手指支架11均包括底座1102和上身1101，每根手指支架11的上身1101均垂直固定在对应手指支架11的底座1102上，所述手指连接板7竖直设置的侧板底部与所有的水平并排设置的手指支架11的底座1102固定连接，每根手指支架11的长度大小完全一致，第一安装板13和第二安装板14均固定安装在所有手指支架11的底座1102上方；所述第一安装板13上安装有至少三个电磁铁8，所述第二安装板14上安装有至少两个电磁铁8，所述电磁铁8的数量与手指12的数量以及手指支架11的数量均相等，每根手指12均呈圆弧状，每根手指12均铰接在对应手指支架11的上身1101上，每根手指12靠近手指支架11部分端部通过钢丝绳10连接一个电磁铁8，电磁铁8启动时通过带动钢丝绳10往回运动带动手指12绕手指支架11的上身1101与手指12铰接的部分转动，进而带动手指12远离手指支架11的上身1101的一侧向下敲击。

本发明的滚珠丝杠驱动的方式也可以采用传送带带动直线运动或者气缸带动直线运动的方式。

所述第一条形板102上设置有八个通孔，其中四个通孔距离较近且与步进电机3的螺纹孔配合，步进电机3通过螺钉固定在第一条形板102上，另外四个通孔距离较远且与滚珠丝杠4的两个支撑座401上的通孔配合，滚珠丝杠4的两个支撑座401分别通过螺栓螺母固定在所述第一条形板102上。

所述第二条形板103和第三条形板104上均设置有七个通孔，七个通孔靠近第二条形板103或第三条形板104的一端且这七个通孔呈一条直线分布，滑轨6上也设置有对应的七个通孔，两个滑轨6均通过螺栓螺母连接的方式分别固定在所述第二条形板103和第三条形板104上。

所述滑块9设置有两个，两个滑块9分别固定在两个滑轨6上，且每个滑块9连接一个滑块连接件5的侧面，两个滑块连接件5的底面均固定在手指连接板7上。

所述钢丝绳10为柔性钢丝绳10，钢丝绳10的长度设置有两种，保证五个电磁铁8处于初始位置时五根手指12均处于初始状态。

所述手指支架11的上身1101由两块形状相同的板拼合而成。

所述第一安装板13和第二安装板14均通过焊接的方式连接在手指支架11的底座1102上。

每根手指12靠近手指支架11部分端部均设置有加竖直杆，且在加竖直杆的端部设置有用于固定钢丝绳10的圆环。

所述手指12和手指支架11的数量根据键盘的大小进行调整，其数量范围为5~10个，所述电磁铁8的数量根据手指12和手指支架11的数量进行调整，简单方便。

所述外部输入设备19为微型计算机或网络服务器。

所述通讯装置18采用串行通信线路、局域网、互联网或无线网络的方式进行数据通信，其中优选串行通信作为最佳通信方式。

所述控制器17为微型计算机、可编程控制器或单片机，其中优选单片机为最佳选择。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：包括外部输入设备（19）、通讯装置（18）、控制器（17）和自动敲击装置（16），外部输入设备（19）将需要通过键盘录入的信息通过通讯装置（18）传输给控制器（17），控制器（17）根据所获得的信息确定要敲击的按键，然后控制器（17）发出控制驱动指令给自动敲击装置（16），控制自动敲击装置（16）内的水平移动机构（21）驱动自动敲击装置（16）的敲击机构（20）运动到指定位置并实现敲击动作；

所述自动敲击装置包括支架（1）、步进电机（3）、滚珠丝杠（4）、滑块连接件（5）、滑轨（6）、手指连接板（7）、电磁铁（8）、滑块（9）、钢丝绳（10）、手指支架（11）、手指（12）、第一安装板（13）、第二安装板（14）；步进电机（3）、滚珠丝杠（4）、滑块连接件（5）、滑轨（6）、手指连接板（7）和滑块构成自动敲击装置（16）的水平移动机构（21），电磁铁（8）、钢丝绳（10）、手指支架（11）、手指（12）、第一安装板（13）、第二安装板（14）构成自动敲击装置（16）的敲击机构（20）；

所述支架（1）包括水平设置的上平面和四条支腿（101），所述支架（1）上还设置有用于键盘（2）定位的定位模块，所述上平面上设置有三条平行设置的第一条形板（102）、第二条形板（103）和第三条形板（104），所述第二条形板（103）和第三条形板（104）对称设置在所述第一条形板（102）的左右两侧，步进电机（3）和滚珠丝杠（4）均安装在所述第一条形板（102）上，步进电机（3）的电机头连接滚珠丝杠（4）并驱动滚珠丝杠（4）的转动；所述第二条形板（103）和第三条形板（104）上均设置有导轨，滑块（9）套装在第二条形板（103）和第三条形板（104）的导轨上，所述滚珠丝杠（4）上套装有丝杠螺母（402），丝杠螺母（402）通过滑块连接件（5）与所述滑块（9）固定连接；所述定位模块包括端面定位板（106）、两块侧边定位板（105）和两个侧边定位螺套（107），所述端面定位板（106）的两端分别固定在两块侧边定位板（105）的下端，两块侧边定位板（105）平行设置，且两块侧边定位板（105）的上端均与支架（1）固定连接，两块侧边定位板（105）的下端均设置有一个平行于端面定位板（106）设置的侧边定位螺套（107），通过穿过两个侧边定位螺套（107）的螺栓对需要进行操作的键盘（2）进行夹紧定位；

所述手指连接板（7）为L型板，滑块（9）连接在手指连接板（7）水平设置的顶板上；所述手指支架（11）设置有至少五根且结构完全相同，每根手指支架（11）均包括底座（1102）和上身（1101），每根手指支架（11）的上身（1101）均垂直固定在对应手指支架（11）的底座（1102）上，所述手指连接板（7）竖直设置的侧板底部与所有的水平并排设置的手指支架（11）的底座（1102）固定连接，每根手指支架（11）的长度大小完全一致，第一安装板（13）和第二安装板（14）均固定安装在所有手指支架（11）的底座（1102）上方；所述第一安装板（13）上安装有至少三个电磁铁（8），所述第二安装板（14）上安装有至少两个电磁铁（8），所述电磁铁（8）的数量与手指（12）的数量以及手指支架（11）的数量均相等，每根手指（12）均呈圆弧状，每根手指（12）均铰接在对应手指支架（11）的上身（1101）上，每根手指（12）靠近手指支架（11）部分端部通过钢丝绳（10）连接一个电磁铁（8），电磁铁（8）启动时通过带动钢丝绳（10）往回运动带动手指（12）绕手指支架（11）的上身（1101）与手指（12）铰接的部分转动，进而带动手指（12）远离手指支架（11）的上身（1101）的一侧向下敲击。

2.根据权利要求1所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述第一条形板（102）上设置有八个通孔，其中四个通孔距离较近且与步进电机（3）的螺纹孔配合，步进电机（3）通过螺钉固定在第一条形板（102）上，另外四个通孔距离较远且与滚珠丝杠（4）的两个支撑座（401）上的通孔配合，滚珠丝杠（4）的两个支撑座（401）分别通过螺栓螺母固定在所述第一条形板（102）上。

3.根据权利要求2所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述第二条形板（103）和第三条形板（104）上均设置有七个通孔，七个通孔靠近第二条形板（103）或第三条形板（104）的一端且这七个通孔呈一条直线分布，滑轨（6）上也设置有对应的七个通孔，两个滑轨（6）均通过螺栓螺母连接的方式分别固定在所述第二条形板（103）和第三条形板（104）上。

4.根据权利要求3所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述滑块（9）设置有两个，两个滑块（9）分别固定在两个滑轨（6）上，且每个滑块（9）连接一个滑块连接件（5）的侧面，两个滑块连接件（5）的底面均固定在手指连接板（7）上。

5.根据权利要求4所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述钢丝绳（10）为柔性钢丝绳（10），钢丝绳（10）的长度设置有两种，保证五个电磁铁（8）处于初始位置时五根手指（12）均处于初始状态。

6.根据权利要求5所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述手指支架（11）的上身（1101）由两块形状相同的板拼合而成，所述第一安装板（13）和第二安装板（14）均通过焊接的方式连接在手指支架（11）的底座（1102）上。

7.根据权利要求6所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：每根手指（12）靠近手指支架（11）部分端部均设置有加竖直杆，且在加竖直杆的端部设置有用于固定钢丝绳（10）的圆环。

8.根据权利要求7所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述手指（12）和手指支架（11）的数量根据键盘的大小进行调整，其数量范围为5~10个，所述电磁铁（8）的数量根据手指（12）和手指支架（11）的数量进行调整。

9.根据权利要求1所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述外部输入设备（19）为微型计算机或网络服务器。

10.根据权利要求1所述的一种彩票机键盘自动击键系统，其特征在于：所述通讯装置（18）采用串行通信线路、局域网、互联网或无线网络的方式进行数据通信。

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