CN108443441A - 一种机械式篮球投射机器人的无级变速机构 - Google Patents

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王晓光
徐峻伟
安文博
温源
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Wuhan University of Technology WUT
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Wuhan University of Technology WUT
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/40—Stationarily-arranged devices for projecting balls or other bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
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Abstract

本发明涉及智能体育器械技术领域，具体指一种机械式篮球投射机器人的无级变速机构；包括行进模块、变速模块和轮轴，变速模块包括固定轮盘、活动轮盘和调速丝杆，固定轮盘的底盘面上设有与锥齿轮啮合传动的齿盘，所述活动轮盘设于固定轮盘的上方且与其同心设置，活动轮盘与固定轮盘相对的盘面均为锥面，活动轮盘可上下活动地连接在调速丝杆上；所述活动轮盘和固定轮盘之间设有V型传动带，V型传动带与行进模块传动连接；本发明结构合理，调速丝杆改变活动轮盘与固定轮盘之间的间距，使二者与V型传动带的工作直径变化，改变与主动带轮之间的传动比，从而实现轮毂变速的流畅性和稳定性，使投射机器人能满足运动员的实际训练需求。

Description

一种机械式篮球投射机器人的无级变速机构
技术领域
本发明涉及智能体育器械技术领域，具体指一种机械式篮球投射机器人的无级变速机构。
背景技术
随着中国社会经济的进步与发展，我国体育竞技行业走过了具有历史性、跨越性和巨变性的30年，在行业规模、企业水平和社会地位影响和经济拉动作用等方面都发生了深刻的变化。然而，近年来体育行业的发展遇到了较多困难，其中突出问题包括盈利能力下降，原材料成本、人工成本、房屋场地成本等，企业所承受的成本压力突显。解决目前不断上涨的人力成本问题的办法之一就是用机器人代替人力，以此来节约人力成本。目前，篮球竞技行业中已经出现了机器人自动清洁场地、自动拾球的球场，其功能较为单一，智能化程度较低，不能满足篮球运动员多种运动场合下的训练，无法完全替代人力。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、更符合运动员变速的连续性，实现无极变速的机械转化，运动过程流畅稳定的机械式篮球投射机器人的无级变速机构。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种机械式篮球投射机器人的无级变速机构,包括行进模块、变速模块和轮轴，轮轴的两端均设有轮毂，所述轮轴上设有锥齿轮，变速模块包括固定轮盘、活动轮盘和调速丝杆，固定轮盘的底盘面上设有与锥齿轮啮合传动的齿盘，所述活动轮盘设于固定轮盘的上方且与其同心设置，活动轮盘与固定轮盘相对的盘面均为锥面，活动轮盘可上下活动地连接在调速丝杆上；所述活动轮盘和固定轮盘之间设有V型传动带，V型传动带与行进模块传动连接。
根据以上方案，所述行进模块包括行进电机、电机支架和滑轨，行进电机固定在电机支架上，电机支架与滑轨配合连接进而可沿其平移；所述行进电机的输出轴上设有主动带轮，V形传动带与主动带轮传动连接。
根据以上方案，所述滑轨上设有与电机支架配合的复位弹簧。
本发明有益效果为：本发明结构合理，调速丝杆改变活动轮盘与固定轮盘之间的间距，使二者与V型传动带的工作直径变化，改变与主动带轮之间的传动比，从而实现轮毂变速的流畅性和稳定性，使投射机器人能满足运动员的实际训练需求。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中：
1、轮轴；2、固定轮盘；3、行进电机；11、轮毂；12、锥齿轮；21、活动轮盘；22、调速丝杆；23、齿盘；24、V型传动带；31、电机支架；32、滑轨；33、主动带轮。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示，本发明所述的一种机械式篮球投射机器人的无级变速机构,包括行进模块、变速模块和轮轴1，轮轴1的两端均设有轮毂11，所述轮轴1上设有锥齿轮12，变速模块包括固定轮盘2、活动轮盘21和调速丝杆22，固定轮盘2的底盘面上设有与锥齿轮12啮合传动的齿盘23，所述活动轮盘21设于固定轮盘2的上方且与其同心设置，活动轮盘21与固定轮盘2相对的盘面均为锥面，活动轮盘21可上下活动地连接在调速丝杆22上；所述活动轮盘21和固定轮盘2之间设有V型传动带24，V型传动带24与行进模块传动连接；所述行进模块的动力通过V型传动带24和变速模块传递给轮轴1上的轮毂11，变速模块由可变间距的固定轮盘2和活动轮盘21组成，调速丝杆22与调速电机连接从而驱动活动轮盘21动作，当活动轮盘21与固定轮盘2之间的间距变小时，二者间的工作直径加大，V型传动带24受压扩张从而使固定轮盘2与行进模块之间的传动比减小，而活动轮盘21与固定轮盘2之间的间距变大时，二者间的工作直径缩小，V型传动带24放松而行进模块相应动作以保证皮带的张紧，此时V型传动带24的传动比增大；本装置通过调速丝杆22改变轮盘间距实现传动比的无极变速，保证投射机器人工作过程中的流畅性和变速时的稳定性，满足运动员训练时变速的连续性要求，提高竞技设备的智能化以节省人工。
所述行进模块包括行进电机3、电机支架31和滑轨32，行进电机3固定在电机支架31上，电机支架31与滑轨32配合连接进而可沿其平移；所述行进电机3的输出轴上设有主动带轮33，V型传动带24与主动带轮33传动连接；所述行进电机3作为轮毂11转动的动力输出，其固定在电机支架31上且可沿滑轨32往复移动，滑轨32的中心路径与固定轮盘2和活动轮盘21的转动中心相交，当固定轮盘2和活动轮盘21之间的间距变化时，电机支架31沿滑轨32相应的移动以改变主动带轮33与固定轮2之间的间距，保证V型传动带24的张紧力。
所述滑轨32上设有与电机支架31配合的复位弹簧，复位弹簧用于支撑电机支架31的反向行程，当变速模块的工作直径变大时传动比减小，V型传动带24的长度不变因此电机支架31需向固定轮盘2移动，此时复位弹簧压缩，当变速模块的工作直径变小时传动比增大，复位弹簧驱动电机支架31原理固定轮盘2从而保证V型传动带24的张紧。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种机械式篮球投射机器人的无级变速机构,包括行进模块、变速模块和轮轴(1)，轮轴(1)的两端均设有轮毂(11)，其特征在于：所述轮轴(1)上设有锥齿轮(12)，变速模块包括固定轮盘(2)、活动轮盘(21)和调速丝杆(22)，固定轮盘(2)的底盘面上设有与锥齿轮(12)啮合传动的齿盘(23)，所述活动轮盘(21)设于固定轮盘(2)的上方且与其同心设置，活动轮盘(21)与固定轮盘(2)相对的盘面均为锥面，活动轮盘(21)可上下活动地连接在调速丝杆(22)上；所述活动轮盘(21)和固定轮盘(2)之间设有V型传动带(24)，V型传动带(24)与行进模块传动连接。
2.根据权利要求1所述的机械式篮球投射机器人的无级变速机构，其特征在于：所述行进模块包括行进电机(3)、电机支架(31)和滑轨(32)，行进电机(3)固定在电机支架(31)上，电机支架(31)与滑轨(32)配合连接进而可沿其平移；所述行进电机(3)的输出轴上设有主动带轮(33)，V型传动带(24)与主动带轮(33)传动连接。
3.根据权利要求1所述的机械式篮球投射机器人的无级变速机构，其特征在于：所述滑轨(32)上设有与电机支架(31)配合的复位弹簧。
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