CN110671975A - 一种室外高空打靶机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种室外高空打靶机器人，属于打靶机器人的技术领域，所述打靶机器人能够在环形的轨道上以不同的速度进行运动，所述轨道由若干个支撑柱支撑固定在高空；所述打靶机器人包括驱动装置、从动装置，所述驱动装置和从动装置的底部通过合页与转向装置连接，所述转向装置底部固定连接用于安装放置电池的电池固定架，所述电池固定架放置电池的电池底板底面固定设置若干个靶面固定架，所述靶面固定架的两侧固定安装靶面。能进行以不同速度绕环形轨道运动的室外高空打靶机器人，主要适用于地面士兵采用射击武器模拟训练射击室外高空运动目标。

Description

一种室外高空打靶机器人

技术领域

本发明涉及一种室外高空打靶机器人，属于打靶机器人技术领域。

背景技术

目前国内已经出现能够在地面实现灵活移动打靶机器人，其特点为机动灵活、可随时出靶、稳定性高等，但其应用范围多适用于步枪等武器练习瞄准射击地面移动目标等，不适用于打击高空运动物体目标的场合。如申请号为CN201910091265.X的一种室内打靶机器人能够满足室内训练射击；又如申请号为CN201810986916.7的一种智能打靶机器人，能够根据导航自动移动到目标点提供训练；再如申请号为CN201910091754.5的一种室外打靶机器人，该机器人本身携带靶体能够实现室外地面上的自由运动，但以上三种专利都不适用于对高空运动目标瞄准射击的场景。

步枪、火箭筒等射击武器是打击中近距离目标的一种常规有效武器，能够实现在中近距离范围内打击装甲车辆、坦克战车、军事工事、空中直升机等目标，能够满足士兵作战需求。查阅资料，目前国内缺少瞄准射击高空运动物体的专用训练设备。基于此研究背景，本专利提出了一种能够在高空环形轨道上以不同速度循环运动的室外打靶机器人，可以满足士兵射击高空运动目标的训练要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种室外高空打靶机器人，能进行以不同速度绕环形轨道运动的室外高空打靶机器人，主要适用于地面士兵采用射击武器模拟训练射击室外高空运动目标。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种室外高空打靶机器人，所述打靶机器人能够在环形的轨道上以不同的速度进行运动，所述轨道由若干个支撑柱支撑固定在高空；所述打靶机器人包括驱动装置、从动装置，所述驱动装置和从动装置的底部通过合页与转向装置连接，所述转向装置底部固定连接用于安装放置电池的电池固定架，所述电池固定架放置电池的电池底板底面固定设置若干个靶面固定架，所述靶面固定架的两侧固定安装靶面。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述驱动装置和从动装置沿轨道方向呈线性阵列布置；所述驱动装置和从动装置可绕合页旋转轴向轨道外侧翻转90度。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述转向装置包括沿轨道径向设置的两个下连接板，所述下连接板的两端通过合页分别连接驱动装置和从动装置；所述转向装置还包括沿轨道轴向设置的上连接板，所述上连接板和下连接板之间通过设置旋转台实现相对旋转，所述下连接板、旋转台和上连接板通过防松螺母和六角头螺栓连接在一起；所述下连接板上表面安装有垫块，所述垫块上安装有防止打靶机器人颠簸损坏的万向轮。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述下连接板端部两侧朝向下设置有伸出轨道的侧连接板，所述侧连接板与驱动装置和从动装置之间安装有快速锁扣，所述快速锁扣的扳手部分通过螺纹连接件与侧连接板连接，所述快速锁扣的锁扣部分通过螺纹连接件与驱动装置的两块驱动侧连接板和从动装置的两块从动侧连接板连接；两块驱动侧连接板之间和通过驱动侧螺杆连接件连接固定，两块从动侧连接板之间通过从动侧螺杆连接件连接固定。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述驱动装置包括伺服电机，所述伺服电机朝向从动装置的端部通过螺纹连接件连接相配套的减速器；所述减速器输出轴与主动轮通过平键连接；所述减速器通过螺纹连接件与上部的减速器支架连接，所述减速器支架的上方通过螺纹连接件连接上支撑板，所述上支撑板呈倒U形将两块驱动侧连接板夹住，并通过长螺栓连接固定上支撑板和两块驱动侧连接板；在两块驱动侧连接板之间靠向轨道的位置处设置第一侧向导轮，所述第一侧向导轮空腔内部通过螺纹连接件连接第一侧向导轮连接块，所述第一侧向导轮连接块两侧面开有螺纹孔，并用螺纹连接件连接两侧的驱动侧连接板；在两块驱动侧连接板的底部之间通过螺纹连接件连接合页连接板，所述合页连接板用于与合页进行连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：在两块从动侧连接板对应减速器的输出轴位置处设置轴，所述轴靠近从动轮的端部呈阶梯结构，在轴的阶梯结构处通过弹性挡圈固定从动轮，所述从动轮内安装轴承；所述轴远离从动轮的端部穿过轴连接块，所述轴连接块的两侧面分别开有螺纹孔，以螺纹连接件连接从动侧连接板，所述轴连接块在中间竖直方向还开有光孔，通过螺纹连接件加强固定连接轴；在对应第一侧向导轮位置处在两块从动侧连接板相同位置设置第二侧向导轮，所述第二侧向导轮空腔内部通过螺纹连接件连接侧向第二导轮连接块，所述第二侧向导轮连接块两侧面开有螺纹孔，并用螺纹连接件连接两侧的从动侧连接板；在两块从动侧连接板的底部之间通过螺纹连接件连接合页连接块，所述合页连接块用于与合页进行连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：靶面上安装有用于接收武器发射信号的激光接收传感器。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：

1、能够满足士兵训练射击室外高空运动目标的要求；

2、驱动装置、从动装置与下连接板通过快速锁扣相连接，便于驱动装置、从动装置在轨道上安装时翻转，且锁紧时连接稳定；

3、打靶机器人在轨道两侧安装有侧向导轮，机器人由直道进入弯道以及在弯道上运动时，侧向导轮的导向作用能保证实现平稳拐弯；通过改变侧向导轮与轨道侧面之间的距离，能够调整打靶机器人适应半径不同的弯道；

4、下连接板上安装有万向轮，万向轮与轨道下侧之间的距离可调试；当机器人受到强风力等外力发生颠簸时，万向轮能够限制机器人的颠簸，保护机器人不会发生卡死等现象，保证机器人平稳运动；万向轮通过调整垫块的高度，能够灵活调整万向轮与轨道下侧面之间的距离。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的正轴测图；

图3是本发明的左视图；

图4是本发明的正视图；

图5是本发明的驱动装置正轴测图；

图6是本发明的驱动装置主剖视图；

图7是本发明的从动装置正轴测图；

图8是本发明的从动装置主剖视图；

图9是本发明的转向装置轴测图；

图10是本发明的转向装置主剖视图。

其中，1、轨道，2、驱动装置，3、快速锁扣，4、靶面，5、靶面固定架，6、电池底板，7、电池，8、电池固定架，9、转向装置，10、从动装置，11、万向轮，12、垫块，13、电池侧面连接板，14、合页，15、支撑柱；1001、从动轮，1002、从动侧连接板，1003、合页连接块，1004、从动侧螺杆连接件，1005、轴连接块，1006、轴，1007、弹性挡圈，1008、第二侧向导轮，1009、第二侧向导轮连接块；2001、主动轮，2002、驱动侧连接板，2003、合页连接板，2004、驱动侧螺杆连接件，2005、上支撑板，2006、伺服电机，2007、减速器，2008、减速器支架，2009、第一侧向导轮，2010、第一侧向导轮连接块；9001、下连接板，9002、旋转台，9003、上连接板，9004、防松螺母，9005、六角头螺栓。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明公开了一种室外高空打靶机器人，如图1所示，本发明整体由六个支撑柱15支撑的室外高空环形的轨道1和打靶机器人组成，支撑柱15为弯折成L形的圆柱形，在支撑柱15的弯折部固定连接有筋板，通过在支撑柱15的底部安装方便固定和稳定的底座，六个支撑柱15间隔均匀、对称布置在轨道1的四角和中间，通过螺杆连接件穿过轨道1拧紧固定；打靶机器人悬挂在轨道1上，打靶机器人可以在轨道1上以不同的速度进行环形运动，下面详细介绍打靶机器人的结构。

结合图2、图3、图4所示，打靶机器人悬挂在轨道1上的部分由驱动装置2和从动装置10分别沿轨道方向呈线性阵列布置，且前后结构完全一致，驱动装置2和从动装置10关于轨道1中间平面对称安装，驱动装置2和从动装置10通过合页14与转向装置9连接。

结合图9和图10所示，转向装置9包括沿轨道1径向设置的两个下连接板9001，两个下连接板9001分别对应两组驱动装置2和从动装置10，下连接板9001为矩形板状且端部两侧固定安装有朝向下伸出的侧连接板；转向装置9还包括沿轨道1轴向设置的上连接板9003，上连接板9003和下连接板9001之间通过设置旋转台9002实现相对旋转，同时下连接板9001、旋转台9002和上连接板9003通过防松螺母9004和六角头螺栓9005连接在一起，要保证防松螺母9004不能与上连接板9003拧死，两者之间要留有适当间隙；上连接板9003通过螺纹连接件连接的电池固定架8等下部零件会对旋转台9002产生压力，六角头螺栓9005和防松螺母9004用于保证旋转台9002不至于承受太大的拉力而发生损坏，维持转向装置工作的稳定性；在下连接板9001上表面关于中心对称两边各安装有尼龙材质的垫块12，万向轮11安装在垫块12上；垫块12、万向轮11、下连接板9001三者之间通过螺纹连接件连接固定；当打靶机器人受到外界强风力等外力作用发生颠簸时，万向轮11避免机器人出现磕碰发生损坏，保证正常平稳的工作。

结合图2、图9、图10所示，电池固定架8为U形板结构，电池固定架8的底部通过螺纹连接件连接电池底板6，电池底板6上放置电池7，电池固定架8的两侧侧面安装电池侧面连接板13，通过螺纹连接件固定，起保护电池的作用；电池固定架8上部通过螺纹连接件与上连接板9003连接固定；靶面固定架5的上部通过焊接或螺纹连接件连接在电池底板6下面，在靶面固定架5侧面通过螺纹连接件连接靶面4，靶面4上有能接受士兵采用步枪、火箭筒等射击武器发射的激光信号的接收器，能记录士兵的打靶成绩，方便供士兵瞄准射击训练使用。

结合图4、图5、图6所示，驱动装置2包括两块驱动侧连接板2002，两块驱动侧连接板2002形状相同且均为开口朝向轨道1的倒置L形，且两块驱动侧连接板2002之间通过驱动侧螺杆连接件2004连接固定，在两块驱动侧连接板2002远离轨道1底部之间通过螺纹连接件连接合页连接板2003，整个驱动装置2通过合页连接板2003与合页14连接，合页14的另一侧与下连接板9001的侧连接板连接，驱动装置2能够实现绕合页14的旋转轴向轨道1外侧90度翻转。

驱动装置2还包括安装在轨道1上方的两块驱动侧连接板2002之间的60系列直流伺服电机2006，伺服电机2006用螺纹连接件连接相配套的减速器2007，减速器2007安装朝向从动装置10的位置，减速器2007的输出轴通过平键与主动轮2001连接，减速器2007通过螺纹连接件与上部的减速器支架2008连接，减速器支架2008通过螺纹连接件连接上支撑板2005，上支撑板2005呈倒U形将两块驱动侧连接板2002夹住，并通过长螺栓连接固定上支撑板2005和两块驱动侧连接板2002，在两块驱动侧连接板2002之间靠向轨道1的位置处开设有空腔，在空腔内安装有第一侧向导轮2009，第一侧向导轮2009通过螺纹连接件连接设置在空腔内部的第一侧向导轮连接块2010，第一侧向导轮连接块2010的两侧面开有螺纹孔，并用螺纹连接件连接两侧的驱动侧连接板2002，第一侧向导轮2009保证了驱动装置2在弯道上运动时能实现顺利拐弯。

结合图7、图8所示，从动装置10包括两块从动侧连接板1002，两块从动侧连接板1002形状相同且均为开口朝向轨道1的倒置L形，两块从动侧连接板1002之间通过从动侧螺杆连接件1004连接固定，在两块从动侧连接板1002远离轨道1底部之间通过螺纹连接件连接合页连接块1003，从动装置10通过合页连接块1003与合页14连接，合页14的另一侧与下连接板9001的侧连接板连接，从动装置10能够实现绕合页14的旋转轴向轨道1外侧90度翻转。

两块从动侧连接板1002对应主动轮2001的位置处设置从动轮1001，从动轮1001内部含有轴承来套在轴1006上，轴1006沿从动轮1001的圆心法向背离主动轮2001设置，从动轮1001通过轴1006自身的端部阶梯结构和弹簧挡圈1007实现轴1006和从动轮1001的固定；轴1006远离从动轮1001的端部连接方式如图6所示，通过侧面的螺纹孔，用螺钉与两侧的从动侧连接板1002连接固定，其中远离从动轮1001的轴连接块1005在竖直方向开有和轴1006大小一致、安装位置重合的光孔，两者在竖直方向通过螺纹连接件固定；两侧的从动侧连接板1002之间通过螺杆连接件1004连接；第二侧向导轮1008与侧向导轮连接块1009以螺纹连接件固定；侧向导轮连接块1009的两侧面开有螺纹孔，分别和两侧的从动侧连接板1002以螺钉连接的方式固定，保证了从动装置10在弯道上运动时能实现顺利拐弯；合页连接块1003的两侧面也开有螺纹孔，分别和两侧面的从动侧连接板1002用螺纹连接件连接。

驱动侧连接板2002和从动侧连接板1002通过快速锁扣3与下连接板9001的侧连接板连接，快速锁扣3的下扳手部分通过螺纹连接件与下连接板9001的侧连接板连接，快速锁扣3的上锁扣部分通过螺纹连接件与驱动侧连接板2002和从动侧连接板1002连接，当需要安装打靶机器人时，先松开快速锁扣3，再翻转驱动装置2、从动装置10，使主动轮2001、从动轮1001与轨道上表面接触，最后再扣紧快速锁扣3，保证驱动装置2、从动装置10分别和下连接板9001稳定连接。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理等所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种室外高空打靶机器人，其特征在于：所述打靶机器人能够在环形的轨道（1）上以不同的速度进行运动，所述轨道（1）由若干个支撑柱（15）支撑固定在高空；所述打靶机器人包括驱动装置（2）、从动装置（10），所述驱动装置（2）和从动装置（10）的底部通过合页（14）与转向装置（9）连接，所述转向装置（9）底部固定连接用于安装放置电池（7）的电池固定架（8），所述电池固定架（8）放置电池（7）的电池底板（6）底面固定设置若干个靶面固定架（5），所述靶面固定架（5）的两侧固定安装靶面（4）。

2.根据权利要求1所述的一种室外高空打靶机器人，其特征在于：所述驱动装置（2）和从动装置（10）沿轨道（1）方向呈线性阵列布置；所述驱动装置（2）和从动装置（10）可绕合页（14）旋转轴向轨道（1）外侧翻转90度。

3.根据权利要求1所述的一种室外高空打靶机器人，其特征在于：所述转向装置（9）包括沿轨道（1）径向设置的两个下连接板（9001），所述下连接板（9001）的两端通过合页（14）分别连接驱动装置（2）和从动装置（10）；所述转向装置（9）还包括沿轨道（1）轴向设置的上连接板（9003），所述上连接板（9003）和下连接板（9001）之间通过设置旋转台（9002）实现相对旋转，所述下连接板（9001）、旋转台（9002）和上连接板（9003）通过六角头螺栓（9005）和防松螺母（9004）连接在一起；所述下连接板（9001）上表面安装有垫块（12），所述垫块（12）上安装有防止打靶机器人颠簸损坏的万向轮（11）。

4.根据权利要求3所述的一种室外高空打靶机器人，其特征在于：所述下连接板（9001）端部两侧朝向下设置有伸出轨道（1）的侧连接板，所述侧连接板与驱动装置（2）和从动装置（10）之间安装有快速锁扣（3），所述快速锁扣（3）的扳手部分通过螺纹连接件与侧连接板连接，所述快速锁扣（3）的锁扣部分通过螺纹连接件与驱动装置（2）的两块驱动侧连接板（2002）和从动装置（10）的两块从动侧连接板（1002）连接；两块驱动侧连接板（2002）之间通过驱动侧螺杆连接件（2004）连接固定，两块从动侧连接板（1002）之间通过从动侧螺杆连接件（2004）连接固定。

5.根据权利要求4所述的一种室外高空打靶机器人，其特征在于：所述驱动装置（2）包括伺服电机（2006），所述伺服电机（2006）朝向从动装置（10）的端部通过螺纹连接件连接相配套的减速器（2007）；所述减速器输出轴与主动轮（2001）通过平键连接；所述减速器（2007）通过螺纹连接件与上部的减速器支架（2008）连接，所述减速器支架（2008）的上方通过螺纹连接件连接上支撑板（2005），所述上支撑板（2005）呈倒U形将两块驱动侧连接板（2002）夹住，并通过长螺栓连接固定上支撑板（2005）和两块驱动侧连接板（2002）；在两块驱动侧连接板（2002）之间靠向轨道（1）的位置处设置第一侧向导轮（2009），所述第一侧向导轮（2009）空腔内部通过螺纹连接件连接第一侧向导轮连接块（2010），所述第一侧向导轮连接块（2010）两侧面开有螺纹孔，并用螺纹连接件连接两侧的驱动侧连接板（2002）；在两块驱动侧连接板（2002）的底部之间通过螺纹连接件连接用于同合页（14）进行连接合页连接板（2003）。

6.根据权利要求5所述的一种室外高空打靶机器人，其特征在于：在两块从动侧连接板（1002）对应减速器（2007）的输出轴位置处设置轴（1006），所述轴（1006）靠近主动轮（2001）的端部呈阶梯结构，在轴（1006）的阶梯结构处通过弹性挡圈（1007）固定从动轮（1001），所述从动轮（1001）内安装轴承；所述轴（1006）远离主动轮（2001）的端部穿过轴连接块（1005），所述轴连接块（1005）的两侧面分别开有螺纹孔，以螺纹连接件连接从动侧连接板（1002），所述轴连接块（1005）在中间竖直方向还开有光孔，通过螺纹连接件加强固定连接轴，通过螺纹连接件加强固定轴（1006）；在对应第一侧向导轮（2009）位置处在两块从动侧连接板（1002）相同位置设置第二侧向导轮（1008），所述第二侧向导轮（1008）空腔内部通过螺纹连接件连接侧向第二导轮连接块（1009），所述第二侧向导轮连接块（1009）两侧面开有螺纹孔，并用螺纹连接件连接两侧的从动侧连接板（1002）；在两块从动侧连接板（1002）的底部之间通过螺纹连接件连接用于同合页（14）进行连接合页连接块（2003）。

7.根据权利要求3所述的一种室外高空打靶机器人，其特征在于：靶面上安装有用于接收武器发射信号的激光接收传感器。

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