CN109045650A - 一种搏击训练机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搏击训练机器人，包括底座；主体机构，所述主体机构的底部与所述底座的上部铰接连接，所述主体机构的中部套设有躯干软包，所述主体机构的上部套设有头部软包；两个肩部机构，两个所述肩部机构的一端分别与所述主体机构的两侧转动连接；两个手臂机构，两个手臂机构分别与两个肩部机构的另一端铰接连接；以及用于驱动两个所述手臂机构进行出拳动作的驱动装置。与传统沙袋相比本发明增加了实战性和对抗性，使得运动员在训练时更加有趣味性，拳馆教练训练学员时可以百分百激发学员的攻击能力，而不必担心误伤陪练；武术爱好者在无人陪练的情况下也可以通过无线遥控器自己控制机器人动作，以实现和机器人的对打，贴近实战。

Description

一种搏击训练机器人

技术领域

本发明涉及搏击训练器械技术领域，尤其涉及一种搏击训练机器人。

背景技术

现代搏击技术是融传统武术、散打、拳击、柔道、摔跤、泰拳、截拳道、空手道等于一体，专门用于制服敌人的综合性格斗武艺。它注重实用，追求实效，强调在最短的时间内，以最少的动作，将敌制服。长期以来，这项技术一直是各国执行特殊任务的军警、宪兵、特种部队等的必训课目，同时也被越来越多的人作为强身健体的选择。搏击训练技术性强且危险性高，特别是两人配合进行攻防练习时，稍微大意就有可能发生伤害事故，因此人们会使用一些特定的训练器械辅助进行搏击训练。传统的搏击训练器械多为沙袋，梨球，速度球，旋转反应靶等结构简单的器械，其动作能力差，仿真人动作的更是少有，这样致使运动员在训练时单调乏味，缺少趣味性，而且训练效果欠佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种搏击训练机器人，解决现阶段人们使用传动搏击器械训练时单调乏味，缺少趣味性，训练效果欠佳的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种搏击训练机器人，包括底座；

主体机构，所述主体机构的底部与所述底座的上部铰接连接，所述主体机构的中部套设有躯干软包，所述主体机构的上部套设有头部软包；

两个肩部机构，两个所述肩部机构的一端分别与所述主体机构的两侧转动连接；

两个手臂机构，两个手臂机构分别与两个肩部机构的另一端铰接连接；

以及用于驱动两个所述手臂机构进行出拳动作的驱动装置。

进一步的，所述主体机构包括下端竖管，所述下端竖管的底端与所述底座的上部铰接连接，所述下端竖管中部固定设置有三角形的支撑架，所述下端竖管的上部沿水平方向设置有下端横管；

所述下端竖管的上端可转动的插装有上端竖管，所述上端竖管的中部偏下部位固定设置有托片，所述托片的直径大于所述下端竖管的直径，所述上端竖管的中部偏上部位对称设置有两个肩主轴，两个所述肩主轴分别与两个肩部机构的一端转动连接，所述上端竖管的上部沿水平方向设置有第一上端横管，所述第一上端横管与所述肩主轴的方向垂直设置；

所述躯干软包固定套设于所述下端竖管的外侧，且所述躯干软包与所述上端竖管的外周壁之间预留有一定的间隙使所述上端竖管能够自由转动；

所述头部软包固定套设于所述第一上端横管上。

再进一步的，各所述肩部机构包括一端分别与各所述肩主轴转动连接的肩部连接件，所述肩部连接件的另一端与L形的肩部主体的竖直段的一侧铰接连接，所述肩部主体与所述手臂机构铰接连接。

再进一步的，所示肩部主体的外侧固定设置有护肩。

再进一步的，所述手臂机构包括第一柔性件、第二柔性件和第三柔性件；所述第一柔性件的两端分别固定设置有第一关节件和第二关节件，所述第一关节件与所述肩部主体的水平段的一侧铰接连接；所述第二柔性件的两端分别固定设置有第三关节件和第四关节件，所述第三关节件上设置有第一关节板，所述第三关节件与所述第一关节板的一端固定连接并且与所述肩部主体的竖直段的另一侧铰接连接；所述第三柔性件的一端设置有第二关节板，且所述第三柔性件的一端与第二关节板的一端以及所述第四关节件在同一点铰接连接，所述第二关节板的另一端与所述第二关节件铰接连接，所述第三柔性件的另一端设置有拳套。

再进一步的，所述第二关节板上固定设置有护肘。

再进一步的，所述驱动机构包括对称设置于所述底座上的两个驱动电机，各所述驱动电机的输出轴上均设置有卷扬轮，各所述卷扬轮上设置有钢丝绳，所述钢丝绳的自由端固定绑扎于开设在所述第一关节板另一端处的连接孔上。

再进一步的，所述底座上对称焊接有两个圆钢，两个圆钢上均开设有通行孔，所述支撑架上对称设置有两个躯干引导环，各所述肩部主体的水平段由自由端依次设置有第一肩部引导环和第二肩部引导环，各所述钢丝绳的自由端依次穿过其相同侧的所述通行孔、其相反侧的躯干引导环、其相同侧的第二肩部引导环、其相反侧的第一肩部引导环后固定绑扎于其相反侧的连接孔上。

再进一步的，所述上端竖管的顶部沿与所述第一上端横管相反的方向设置有第二上端横管，所述第二上端横管与两个所述连接孔之间均固定设置有复位弹簧。

再进一步的，还包括手握型的无线遥控器，所述无线遥控器与各所述驱动电机电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明可通过驱动电机缠卷钢丝绳，钢丝绳通过躯干部分和肩部上的引导环牵引上肢，通过钢丝绳牵引以及杠杆原理达到上肢出拳和躯干及头部躲闪的动作。其优点在于机器人手臂采用柔性材质抗击打抗冲击能力强，同时该材质具有一定强度满足通过连杆结构达到机械运动的要求。该搏击训练机器人传动方式简单，采用电机缠卷钢丝绳的方式，不易损坏。

与传统沙袋相比本发明增加了实战性和对抗性，使得运动员在训练时更加有趣味性，拳馆教练训练学员时可以百分百激发学员的攻击能力，而不必担心误伤陪练。武术爱好者在无人陪练的情况下也可以通过无线遥控器自己控制机器人动作，以实现和机器人的对打，贴近实战，增加趣味性。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明搏击训练机器人主视图；

图2为本发明搏击训练机器人后视图；

图3为本发明搏击训练机器人俯视图；

图4为本发明主体机构主视图；

图5为图4中C-C方向示意图；

图6为本发明主体机构上半部的侧视图；

图7为本发明肩部机构的主视图；

图8为本发明肩部机构的立体图；

图9为本发明手臂机构示意图；

图10为本发明无线遥控器结构示意图；

附图标记说明：1、底座；1-1、通行孔；2、主体机构；2-1、下端竖管；2-2、支撑架；2-3、下端横管；2-4、上端竖管；2-5、托片；2-6、肩主轴；2-7、第一上端横管；2-8、躯干引导环；2-9、第二上端横管；3、躯干软包；4、头部软包；5、肩部机构；5-1、肩部连接件；5-2、肩部主体；5-3、第一肩部引导环；5-4、第二肩部引导环；6、手臂机构；6-1、第一柔性件；6-2、第二柔性件；6-3、第三柔性件；6-4、第一关节件；6-5、第二关节件；6-6、第三关节件；6-7、第四关节件；6-8、第一关节板；6-8-1、连接孔；6-9、第二关节板；7、护肩；8、拳套；9、护肘；10、驱动电机；11、卷扬轮；12、钢丝绳；13、复位弹簧；14、减震弹簧；15、无线遥控器。

具体实施方式

如图1-图9所示，一种搏击训练机器人，包括底座1、主体机构2、两个肩部机构5、两个手臂机构6、以及用于驱动两个所述手臂机构6进行出拳动作的驱动装置。

所述底座1的底部可配置配重或者安装真空吸盘，使其能够固定于地面上。

所述主体机构2的底部与所述底座1的上部铰接连接，所述主体机构2的中部套设有躯干软包3，所述主体机构的上部套设有头部软包4。

具体的如图4-图6所示，所述所述主体机构2包括下端竖管2-1，所述下端竖管2-1的底端与所述底座1的上部通过螺栓铰接连接，使所述下端竖管2-1能够以螺栓为轴相对所述底座左右摆动。所述下端竖管2-1的中部固定焊接有三角形的支撑架2-2，所述下端竖管2-1的上部沿水平方向固定焊接有下端横管2-3。

所述下端竖管2-1的上端可转动的插装有上端竖管2-4，所述上端竖管2-4的中部偏下部位固定焊接有托片2-5，所述托片2-5的直径大于所述下端竖管2-1的直径，当所述上端竖管2-4插入至所述下端竖管2-1中直至托片位置式，所述托片2-5与所述下端横管2-3相互接触，实现对插入深度的限位作用。所述上端竖管2-4的中部偏上部位对称的焊接有两个肩主轴2-6，两个所述肩主轴2-6分别与两个肩部机构5的一端转动连接，所述上端竖管2-4的上部沿水平方向焊接有第一上端横管2-7，所述第一上端横管2-7与所述肩主轴2-6的方向垂直设置，所述第一上端横管2-7上套设有减震弹簧14，所述头部软包4固定套设于所述第一上端横管2-7及所述减震弹簧14的外侧。

所述躯干软包3固定套设于所述下端竖管2-1的外侧，并且包裹所述上端竖管2-4的下半部分，所述躯干软包3与所述上端竖管2-4的外周壁之间预留有一定的间隙，使所述上端竖管2-4以及机器人的肩部和头部能够相对所述下端竖管2-1自由转动。

两个所述肩部机构5的一端分别与所述主体机构2的两侧转动连接。具体的如图7-图8所示，各所述肩部机构5两个肩部连接件5-1，两个所述肩部连接件5-1的一端分别与两个所述肩主轴2-6转动连接，所述肩部连接件5-1可以相对所述肩主轴2-6绕其轴向方向旋转。所述肩部连接件5-1的另一端分别与L形的肩部主体5-2的竖直段的一侧通过轴销铰接连接，使所述肩部主体5-2能够相对所述肩部连接件5-1在平面方向内转动。所述肩部主体5-2与所述手臂机构6铰接连接。并且所示肩部主体5-2的外侧固定安装有护肩7。

两个手臂机构6分别与两个肩部机构5的另一端铰接连接。具体的如图9所示，所述手臂机构6包括第一柔性件6-1、第二柔性件6-2和第三柔性件6-3。所述第一柔性件6-1的两端分别固定安装有第一关节件6-4和第二关节件6-5，所述第一关节件6-4与所述肩部主体5-2的水平段的一侧铰接连接。所述第二柔性件6-2的两端分别固定安装有第三关节件6-6和第四关节件6-7，所述第三关节件6-6上设置有第一关节板6-8，所述第三关节件6-6与所述第一关节板6-8的一端固定连接并且与所述肩部主体5-2的竖直段的另一侧铰接连接。所述第三柔性件6-3的一端设置有第二关节板6-9，且所述第三柔性件6-3的一端与第二关节板6-9的一端以及所述第四关节件6-7在同一点铰接连接，所述第二关节板6-9的另一端与所述第二关节件6-5铰接连接，所述第三柔性件6-3的另一端设置有拳套8。所述第二关节板6-9上固定安装有护肘9。

如图2所示，所述驱动机构包括对称安装于所述底座1上的两个驱动电机10，各所述驱动电机10的输出轴上均安装有卷扬轮11，各所述卷扬轮11上设置有钢丝绳12，所述钢丝绳12的自由端固定绑扎于开设在所述第一关节板6-8的另一端处的连接孔6-8-1上。

所述底座1上对称焊接有两个圆钢，两个圆钢上均开设有通行孔1-1，所述支撑架2-2上对称安装有两个躯干引导环2-8，各所述肩部主体5-2的水平段由自由端依次焊接有第一肩部引导环5-3和第二肩部引导环5-4。各所述钢丝绳12的自由端依次穿过其相同侧的所述通行孔1-1、其相反侧的躯干引导环2-8、其相同侧的第二肩部引导环5-4、其相反侧的第一肩部引导环5-3后固定绑扎于其相反侧的连接孔6-8-1上。

所述上端竖管2-4的顶部沿与所述第一上端横管2-7相反的方向焊接有第二上端横管2-9，所述第二上端横管2-9与两个所述连接孔6-8-1之间均固定安装有复位弹簧13。

另外，本发明还包括无线遥控器15，所述无线遥控器与各所述驱动电机电性连接。其结构如图10所示，所述无线遥控器15为手握式，设置有分别用于开启或关闭两个驱动电机的开关，当练习者在练习时，手握紧拳头就能够触发开关。

本发明中的躯干软包3、头部软包4、护肩7、拳套8以及护肘9的外层为加厚高密度pu皮，其内部为高弹珍珠棉EPE和高弹聚酯氨发泡内胆。采用上述柔性材料可使机器人表面不容易受击打发生应力损坏，也可保护运动员不受伤害。

本发明的工作方式为：

运动员在练习搏击技术时有两种选择，一种是拳击练习者自己操纵遥控器，一种是通过其他教练员操作遥控器辅助拳击练习者进行击打和躲闪练习。做搏击训练时，操作无线遥控器，遥控器发出信号，无线信号接收器接受到信号后使电机启动。电机启动后缠卷钢丝绳，钢丝绳通过躯干部分上和肩部上的引导环牵引上肢，通过杠杆原理以达到上肢出拳和躯干及头部躲闪的动作。具体的当电机转动时钢丝绳牵引连接孔处以使上肢部分做出出拳动作，同时钢丝绳的力作用在肩部主体上的第一肩部引导环和第二肩部引导环处，使得头部肩部和上肢相对于躯干下端和底座转动，以做出摆拳或左右勾拳动作。当电机不转动时，由于复位弹簧的作用牵引搏击训练机器人的上肢回到起始的位置，下一次电机动作时即可重复上次的出拳动作。

另外，本发明可配合相应的搏击训练软件使用，在机器人的头部、腹部和拳套上安装应力感应器，并通过蓝牙使应力感应器和手机上相应的软件通信连接，拳击训练者可以按照手机软件上的拳击教程进行击打和躲闪操作，手机收到信号后可以根据传感器的数据对拳击和躲闪动作做出评分，并进行相应的指导。

本发明中使用的标准零件均可以从市场上购买，异型件根据说明书和说明书附图的记载均可以进行定制，另外本发明中涉及的电路连接，为本领域技术人员根据本说明书中所公开的结构关系能够掌握的技术手段，本说明书中不再进行详述。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种搏击训练机器人，其特征在于：包括底座(1)；

主体机构(2)，所述主体机构(2)的底部与所述底座(1)的上部铰接连接，所述主体机构(2)的中部套设有躯干软包(3)，所述主体机构的上部套设有头部软包(4)；

两个肩部机构(5)，两个所述肩部机构(5)的一端分别与所述主体机构(2)的两侧转动连接；

两个手臂机构(6)，两个手臂机构(6)分别与两个肩部机构(5)的另一端铰接连接；

以及用于驱动两个所述手臂机构(6)进行出拳动作的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述主体机构(2)包括下端竖管(2-1)，所述下端竖管(2-1)的底端与所述底座(1)的上部铰接连接，所述下端竖管(2-1)的中部固定设置有三角形的支撑架(2-2)，所述下端竖管(2-1)的上部沿水平方向设置有下端横管(2-3)；

所述下端竖管(2-1)的上端可转动的插装有上端竖管(2-4)，所述上端竖管(2-4)的中部偏下部位固定设置有托片(2-5)，所述托片(2-5)的直径大于所述下端竖管(2-1)的直径，所述上端竖管(2-4)的中部偏上部位对称设置有两个肩主轴(2-6)，两个所述肩主轴(2-6)分别与两个肩部机构(5)的一端转动连接，所述上端竖管(2-4)的上部沿水平方向设置有第一上端横管(2-7)，所述第一上端横管(2-7)与所述肩主轴(2-6)的方向垂直设置；

所述躯干软包(3)固定套设于所述下端竖管(2-1)的外侧，且所述躯干软包(3)与所述上端竖管(2-4)的外周壁之间预留有一定的间隙使所述上端竖管(2-4)能够自由转动；

所述头部软包(4)固定套设于所述第一上端横管(2-7)上。

3.根据权利要求2所述的搏击训练机器人，其特征在于：各所述肩部机构(5)包括一端分别与各所述肩主轴(2-6)转动连接的肩部连接件(5-1)，所述肩部连接件(5-1)的另一端与L形的肩部主体(5-2)的竖直段的一侧铰接连接，所述肩部主体(5-2)与所述手臂机构(6)铰接连接。

4.根据权利要求3所述的搏击训练机器人，其特征在于：所示肩部主体(5-2)的外侧固定设置有护肩(7)。

5.根据权利要求3所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述手臂机构(6)包括第一柔性件(6-1)、第二柔性件(6-2)和第三柔性件(6-3)；所述第一柔性件(6-1)的两端分别固定设置有第一关节件(6-4)和第二关节件(6-5)，所述第一关节件(6-4)与所述肩部主体(5-2)的水平段的一侧铰接连接；所述第二柔性件(6-2)的两端分别固定设置有第三关节件(6-6)和第四关节件(6-7)，所述第三关节件(6-6)上设置有第一关节板(6-8)，所述第三关节件(6-6)与所述第一关节板(6-8)的一端固定连接并且与所述肩部主体(5-2)的竖直段的另一侧铰接连接；所述第三柔性件(6-3)的一端设置有第二关节板(6-9)，且所述第三柔性件(6-3)的一端与第二关节板(6-9)的一端以及所述第四关节件(6-7)在同一点铰接连接，所述第二关节板(6-9)的另一端与所述第二关节件(6-5)铰接连接，所述第三柔性件(6-3)的另一端设置有拳套(8)。

6.根据权利要求5所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述第二关节板(6-9)上固定设置有护肘(9)。

7.根据权利要求5所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述驱动机构包括对称设置于所述底座(1)上的两个驱动电机(10)，各所述驱动电机(10)的输出轴上均设置有卷扬轮(11)，各所述卷扬轮(11)上设置有钢丝绳(12)，所述钢丝绳(12)的自由端固定绑扎于开设在所述第一关节板(6-8)另一端处的连接孔(6-8-1)上。

8.根据权利要求7所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述底座(1)上对称焊接有两个圆钢，两个圆钢上均开设有通行孔(1-1)，所述支撑架(2-2)上对称设置有两个躯干引导环(2-8)，各所述肩部主体(5-2)的水平段由自由端依次设置有第一肩部引导环(5-3)和第二肩部引导环(5-4)，各所述钢丝绳(12)的自由端依次穿过其相同侧的所述通行孔(1-1)、其相反侧的躯干引导环(2-8)、其相同侧的第二肩部引导环(5-4)、其相反侧的第一肩部引导环(5-3)后固定绑扎于其相反侧的连接孔(6-8-1)上。

9.根据权利要求7或8所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述上端竖管(2-4)的顶部沿与所述第一上端横管(2-7)相反的方向设置有第二上端横管(2-9)，所述第二上端横管(2-9)与两个所述连接孔(6-8-1)之间均固定设置有复位弹簧(13)。

10.根据权利要求1所述的搏击训练机器人，其特征在于：还包括手握型的无线遥控器(15)，所述无线遥控器(15)与各所述驱动电机电性连接。