CN111111131A - 一种直线高掷飞盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线高掷飞盘装置，属于飞盘发射器领域，直线高掷飞盘装置包括直线弹射机构、旋转加速机构、机械触发机构、缓冲机构、俯仰角调节机构、机架；俯仰角调节机构设置于机架上用于调节飞盘发射俯仰角；直线弹射机构设置于俯仰角调节机构上并且与俯仰角调节机构相连接，用于给予飞盘直线速度；旋转加速机构设置于直线弹射机构上方用于控制飞盘获飞行时的旋转速度；机械触发机构设置于直线弹射机构上用于固定位置释放被夹具夹紧的飞盘；缓冲机构设置于直线弹射机构的弹射端，用于缓冲直线弹射机构带给整体装置的冲击力。通过对飞盘发射时的飞行直线速度、旋转速度以及俯仰角度进行预设控制从而精确的控制飞盘的落地点。

Description

一种直线高掷飞盘装置

技术领域

本发明涉及飞盘发射器领域，尤其涉及一种直线高掷飞盘装置。

背景技术

飞盘运动本身的具有新奇、活泼、变化、具挑战性、男女差异小、没有场地限制等等的诸多特点,吸引了男女老少各年龄层的爱好者，经过几十年的变化和发展，现在已经衍生出十余种正式的国际竞赛。在2017年“全国大学生机器人大赛(ROBOCON)”的比赛要求中，便涉及了飞盘抛射及控制相关内容。飞盘除了应用于比赛中制作落盘机器人之外，还能很好的应用于其它运动中，比如说作为飞盘运动员的训练器材，帮助飞盘运动员熟悉各种飞盘的飞行轨迹，能更熟练的截住飞盘和躲避飞盘；还可以运用于日常生活中的健身中，如今，飞盘运动不仅仅是一种竞赛项目，更是一种运动，许多学校开设了相关课程，也可以设计为家用小型运动机械，辅助人们进行飞盘运动，强健身体。

现有的飞盘发射器具有很大的不足。如中国专利公开号CN206934759U专利中公开的一种飞盘自动发射装置，改方案设置的发射装置只能对飞盘的发射角度及发射高度进行调节，而不能控制飞盘的发射速度以及对飞盘的转动速度也无法控制，从而使得通过这个方案制作出来的飞盘发射器发射出的飞盘飞行轨迹不可以控制，不能让飞盘准确的落地，具有很大的局限性。又如中国专利公开号CN206656647U专利中公开的一种适用于发射圆形飞盘的飞盘发射器，虽然通过这个方案制作出来的飞盘发射器可以控制飞盘发射的直线速度与旋转速度，但该方案制作的飞盘发射器不能精确的调节飞盘发射的俯仰角度，故这这种方案在发射精度上具有很大的缺陷。

现有技术缺少一种可以调节飞盘发时的俯仰角度、直线速度、旋转速度的发射器，从而不能使得飞盘发射出去后其落地点可预先得知，即不能精确地控制飞盘的落地点。倘若可以设计出一种可以精确控制飞盘落点及飞行轨迹的飞盘发射装置的话，可以改在飞行器研究方面提供有效的技术支持，给飞盘运动员一种更加精确的发射设备，甚至于可以运用于军事航空方面，应用于无人机的研究。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种直线高掷飞盘装置，通过直线弹射机构、旋转加速机构、机械触发机构、缓冲机构、俯仰角调节机构这些机构的协同作用，对飞盘发射时的发射直线速度、旋转速度以及俯仰角度进行精确的控制，从而控制飞盘的飞行精确的控制飞盘的落地点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种直线高掷飞盘装置，包括直线弹射机构、旋转加速机构、机械触发机构、缓冲机构、俯仰角调节机构、机架；

所述俯仰角调节机构设置于所述机架上用于调节飞盘发射俯仰角；

所述直线弹射机构设置于所述俯仰角调节机构上并且与所述俯仰角调节机构相连接，用于给予飞盘直线速度；

所述旋转加速机构设置于所述直线弹射机构上方用于控制飞盘飞行时的旋转速度；

所述机械触发机构设置于所述直线弹射机构上用于固定位置释放被夹具夹紧的飞盘；

所述缓冲机构设置于所述直线弹射机构的弹射端，用于缓冲所述直线弹射机构带给整体装置的冲击力。

优选地，所述直线弹射机构包括直线导轨、弹簧固定平台、发射平台、拉伸弹簧、电机、同步带、气缸夹具；

所述直线导轨固定于所述机架上，所述弹簧固定平台设置于所述直线导轨上且与所述直线导轨相配合用于固定弹簧，所述发射平台设置于所述直线导轨上且与所述直线导轨相配合用于承载飞盘，所述拉伸弹簧两端分别与所述机架及所述弹簧固定平台相连接用于蓄能后给予动能给飞盘，所述电机设置于所述机架上用于提供动力来源，所述同步带设置于所述发射平台下方且与所述直线导轨平行，所述同步带与所述电机相配合用于传递所述电机的动力给所述发射平台，所述气缸夹具设置所述同步带上用于作为所述同步带传递动力给所述发射平台的作用点。

优选地，所述气缸夹具包括夹具气缸、夹具机架、卡爪、连杆；

所述夹具机架设置于所述同步带上，所述夹具气缸设置于夹具机架的放射端，所述卡爪活动设置于所述夹具机架的另一端，且所述发射平台上设置有与所述卡爪配合使用用于传递能量给所述发射平台的凹槽，所述楔块设置于所述夹具机架上且与一行程开关的卡槽配合使用用于控制气缸夹具的工作，所述连杆的一端通过轴承设置于所述夹具气缸的活塞杆端部，所述连杆的另一端通过铰链与所述卡爪连接。

优选地，所述旋转加速机构包括转轴、直流电机、飞盘底座、爪具、弹簧；

所述转轴垂直设置于所述发射平台上；所述直流电机与所述转轴相配合并提供动力给所述转轴；所述飞盘底座连接于转轴上端用于承载飞盘；所述爪具设置于所述转轴上用于抓夹飞盘；所述弹簧套于所述转轴上，所述弹簧套给予所述爪具推力使所述爪具保持抓握状态并使得所述爪具固定飞盘。

优选地，所述爪具为三爪卡盘夹具，所述三爪卡盘夹具的三个爪均匀分布。

优选地，所述旋转加速机构可以将飞盘的转动速度调至0-10r/s。

优选地，所述缓冲机构包括缓冲平台、缓冲气缸、油压缓冲器；

所述缓冲平台设置于所述直线导轨上，所述缓冲气缸的活塞杆固定于所述机架上，所述缓冲气缸缸筒非端盖端固定于所述缓冲平台上，所述油压缓冲器设置于所述机架上并与所述弹簧固定平台上的挡块配合使用。

优选地，所述机械触发机构包括摇杆滑块机构、双摇杆机构、触发块；

所述摇杆滑块机构与所述双摇杆机构的串联；

所述触发块固定于所述缓冲平台上；

所述双摇杆机构包括触发杆、连接杆，所述触发杆中部通过铰链与所述发射平台相连接，所述触发杆的触发端与所述触发块相配合，所述触发杆的另一端与所述连接杆一端相连接，所述连接杆的另一端与所述摇杆滑块机构相连接；

所述摇杆滑块机构包括摇杆、滑块，所述滑块固定于所述发射平台上，所述摇杆的中部与所述滑块相连接，所述摇杆的一端与所述连接杆相连接，所述摇杆的另一端与所述旋转加速机构相连接并直接控制所述旋转加速机构释放飞盘。

优选地，所述俯仰角调节机构包括电动机、丝杆、支撑杆、丝杆滑块；

所述丝杆设置于所述机架上，所述机架与发射机构相连接，所述电动机设置于所述机架上并与驱动所述丝杆转动，所述丝杆滑块设置于所述丝杆上与所述丝杆相配合，所述支撑杆一端与所述丝杆滑块相连接，所述支撑杆的另一端与所述发射机构相连接。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种直线高掷飞盘装置，通过采用电机拉伸弹簧蓄能，蓄能弹簧传递直线速度给飞盘的方式控制飞盘的直线速度；采用精密电机带动飞盘旋转的方式控制飞盘飞行过程中的旋转速度。

采用电动驱动丝杆，丝杆通过支撑杆调节发射装置的方法来控制飞盘的发射俯仰角。通过对飞盘发射时的飞行直线速度、旋转速度以及俯仰角度来精确的控制飞盘的落地点。

附图说明

图1为直线高掷飞盘装置结构示意图；

图2为直线弹射机构结构示意图；

图3为气缸夹具结构示意图；

图4为旋转加速机构结构示意图；

图5为机械触发机构的摇杆滑块机构与双摇杆机构的结构示意图；

图6为机械触发机构的触发块结构；

图7为缓冲机构结构示意图；

图8为俯仰角调节机构结构示意图；

图9为落盘机器人的设计图框；

图10为发射角度对落点范围的影响；

图11为俯仰角调节机构简图；

图12为缓冲气缸的两种工作状态；

图13为直线式抛掷飞盘机构总体方案设计；

图14为俯仰角调节机构中电机的速度与时间的关系；

图15为俯仰角闭环调节框图；

图16为加速过程中速度与弹簧拉伸量的关系图；

图17为加速过程中加速度与弹簧拉伸量的关系图；

图18为拉伸弹簧伸长量与直线速度的关系图；

图19为弹簧伸长量与落点距离的关系图；

图20为落点距离与水平偏差的关系图。

图中：1、直线弹射机构；2、旋转加速机构；3、机械触发机构；4、缓冲机构；5、俯仰角调节机构；6、机架；11、直线导轨；12、弹簧固定平台；13、发射平台；14、拉伸弹簧；15、电机；16、同步带；17、气缸夹具；21、转轴；22、直流电机；23、飞盘底座；24、爪具；25、弹簧；31、摇杆滑块机构；32、双摇杆机构；33、触发块；41、缓冲平台；42、缓冲气缸；43、油压缓冲器；51、电动机；52、丝杆；53、支撑杆；54、丝杆滑块；171、夹具气缸；172、夹具机架；173、卡爪；174、连杆；175、楔块；311、摇杆；312、滑块；321、触发杆；322、连接杆。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图20所示。

本实施例中提供的直线高掷飞盘装置，包括直线弹射机构1、旋转加速机构2、机械触发机构3、缓冲机构4、俯仰角调节机构5、机架6；

俯仰角调节机构5设置于机架6上用于调节飞盘发射俯仰角；

直线弹射机构1设置于俯仰角调节机构5上并且与俯仰角调节机构5相连接，用于给予飞盘直线速度；

旋转加速机构2设置于直线弹射机构1上方用于控制飞盘飞行时的旋转速度；

机械触发机构3设置于直线弹射机构1上用于固定位置释放被夹具夹紧的飞盘；

缓冲机构4设置于直线弹射机构1的弹射端，用于缓冲直线弹射机构1带给整体装置的冲击力。

为了可以精确的控制飞盘发射时的直线速度，进一步地，直线弹射机构1包括直线导轨11、弹簧固定平台12、发射平台13、拉伸弹簧14、电机15、同步带16、气缸夹具17；直线导轨11固定于机架6上，弹簧固定平台12设置于直线导轨11上且与直线导轨11相配合用于固定弹簧25，发射平台13设置于直线导轨11上且与直线导轨11相配合用于承载飞盘，拉伸弹簧14两端分别与机架6及弹簧固定平台12相连接用于蓄能后给予动能给飞盘，电机15设置于机架6上用于提供动力来源，同步带16设置于发射平台13下方且与直线导轨11平行，同步带16与电机15相配合用于传递电机15的动力给发射平台13，气缸夹具17设置同步带16上用于作为同步带16传递动力给发射平台13的作用点。原理为，工作时，电机15通过同步带16传动带动气缸夹具17移动至发射平台13下方，气缸夹具17与发射平台13下端的凹槽固定后往回拉，推动弹簧固定平台12运动并使拉伸弹簧14进行蓄能，在拉伸弹簧14伸长量合适时，夹具松开释放发射平台13，拉伸弹簧14回复，弹簧固定平台12在弹力的作用下推动发射平台13加速，使飞盘获得合适的直线速度。整个过程只需控制拉伸弹簧14的拉伸量，可以通过多次试验计算出飞盘发射时的直线速度与蓄能弹簧25拉升量的关系，便可以轻松的控制飞盘的直线速度。

为了便于控制拉伸弹簧14的拉伸量，进一步地，气缸夹具17包括夹具气缸171、夹具机架172、卡爪173、连杆174；夹具机架172设置于同步带16上，夹具气缸171设置于夹具机架172的放射端，卡爪173活动设置于夹具机架172的另一端，且发射平台13上设置有与卡爪173配合使用用于传递能量给发射平台13的凹槽，楔块175设置于夹具机架172上且与一行程开关的卡槽配合使用用于控制气缸夹具17的工作，连杆174的一端通过轴承设置于夹具气缸171的活塞杆端部，连杆174的另一端通过铰链与卡爪173连接。工作时，电机15通过同步带16传动带动气缸夹具17移动至发射平台13下方，夹具与发射平台13固定后往回拉，推动弹簧固定平台12运动并使弹簧25拉伸和蓄能，在弹簧25伸长量合适时，夹具松开释放发射平台13，弹簧25回复，弹簧固定平台12在弹力的作用下推动发射平台13加速，使飞盘获得合适的直线速度。气缸夹具17可以在固定位置对拉伸弹簧14进行拉伸，且容易控制气缸夹具17在合适的位置释放发射平台13，从而容易控制拉伸弹簧14的拉升量。

为了保持飞盘的飞行平稳和增大飞盘的飞行距离，进一步地，旋转加速机构2包括转轴21、直流电机22、飞盘底座23、爪具24、弹簧25；转轴21垂直设置于发射平台13上；直流电机22与转轴21相配合并提供动力给转轴21；飞盘底座23连接于转轴21上端用于承载飞盘；爪具24设置于转轴21上用于抓夹飞盘；弹簧25套于转轴21上，弹簧25套给予爪具24推力使爪具24保持抓握状态并使得爪具24固定飞盘。通过直流电机22驱动转轴21转动，然后转轴21带动飞盘转动，使得飞盘获得旋转速度，而且只需控制直流电机22的转速便可以控制飞盘发射的旋转速度，使飞盘精确的获得所需的旋转速度。

为了便于固定飞盘在飞盘的底座上，进一步地，爪具24为三爪卡盘夹具，三爪卡盘夹具的三个爪均匀分布，通过三个均匀分布的爪使的飞盘在获得旋转速度的同时又可以稳定的固定在飞盘的底座上。

为了提高飞盘对不同飞行情况的适应，进一步地，旋转加速机构2可以将飞盘的转动速度调至0-10r/s，

为了减少拉伸弹簧14弹力对整体装置的冲击，提高整体装置的使用寿命，进一步地，缓冲机构4包括缓冲平台41、缓冲气缸42、油压缓冲器43；缓冲平台41设置于直线导轨11上，缓冲气缸42的活塞杆固定于机架6上，缓冲气缸42缸筒非端盖端固定于缓冲平台41上，油压缓冲器43设置于机架6上并与弹簧固定平台12上的挡块配合使用。通过缓冲气缸42以及油压缓冲器43、拉升弹簧25的压缩弹力(缓冲气缸42工作时的状态如图12)，使得拉伸弹簧14存储的势能再给予飞盘直线速度后可以被缓冲机构4平稳的消耗，防止发射平台13对其他机构直接撞击，提高整体装置的使用寿命。

为了固定飞盘发射的具体位置，进一步地，机械触发机构3包括摇杆滑块机构31、双摇杆机构32、触发块33；摇杆滑块机构31与双摇杆机构32的串联；触发块33固定于缓冲平台41上；双摇杆机构32包括触发杆321、连接杆322，触发杆321中部通过铰链与发射平台13相连接，触发杆321的触发端与触发块33相配合，触发杆321的另一端与连接杆322一端相连接，连接杆322的另一端与摇杆滑块机构31相连接；摇杆滑块机构31包括摇杆311、滑块312，滑块312固定于发射平台13上，摇杆311的中部与滑块312相连接，摇杆311的一端与连接杆322相连接，摇杆311的另一端与旋转加速机构2相连接并直接控制旋转加速机构2释放飞盘。通过在缓冲平台41上安装触发块33，使得触发杆321在触碰到安装在缓冲平台41上触发块33时，便可以控制三爪具24释放飞盘，使得飞盘的发射点固定，进一步的控制飞盘发射的直线速度。

为了使飞盘在飞行过程中拥有较好的飞行轨迹和增大飞盘飞行距离，进一步地，俯仰角调节机构5包括电动机51、丝杆52、支撑杆53、丝杆滑块54；丝杆52设置于机架6上，机架6与发射机构相连接，电动机51设置于机架6上并与驱动丝杆52转动，丝杆滑块54设置于丝杆52上与丝杆52相配合，支撑杆53一端与丝杆滑块54相连接，支撑杆53的另一端与发射机构相连接。

调节原理为：

可以将俯仰角调节机构5简化为一个三角形(如图11)，有两条固定的边长，只有丝杆52一条边在变化，同时也带动丝杆52这条边所对应的角度在改变，而需要调整的也正是丝杆52这条边所对应的角度，即是俯仰角。目标俯仰角是我们给定的，初始俯仰角可以通过计算编码器数据得到，由余弦定理可得调节前后丝杆52边长，由余弦公式可知初始边长满足公式：

L_DE ²＝L_CD ²+L_CE ²-2*L_CD*L_CE*cos A

目标俯仰角下的丝杆52边长满足公式：

L_DF ²＝L_CD ²+L_CF ²-2*L_CD*L_CF*cosB

目标边长与初始边长之差便是丝杆52调节的距离：

L＝L_CF-L_CE。

实施例1

设计一种直线高掷飞盘装置，要求飞盘在3、6、9米的位置落下，且其落点的水平距离小于0.75米，通过对比人手抛掷时飞盘飞行距离与直线速度、旋转速度的对应关系可以得知直线速度与旋转速度之间的对应关系(如下表2-1)。

表·2-1·人手抛掷飞盘实验数据

飞行距离(m)	直线速度(m/s)	旋转速度(r/s)	发射高度(m)	俯仰角(°)
					3	4.6	3.6	0.3	13.05
6	8.2	5.9	0.3	9.27
					9	10	6.5	0.3	7.74

众多研究铁饼运动的论文表明，适当的旋转速度可以使盘类物体在飞行过程中保持平稳和增大飞行距离，因此需要为飞盘提供适当的旋转速度，在人手抛掷飞盘的实验中，飞盘飞行距离为9米时，所需要的旋转速度最大，为7r/s，而本案例设计的旋转速度调节范围为0-10r/s。

飞盘在直线高掷飞盘装置上加速获得合适的参数后经由触发机构释放，释放点不同将可能对飞盘的出射方向和直线速度造成影响，以对参数要求最严格的9米落盘来讨论，飞盘落点范围在直径0.75m的托盘上，9米距离处，需要保证飞盘出射方向的角度精度在角度A的范围之内，由公式

可知，角度A为4.78°，即飞盘在水平面内的角度精度为4.78°(以下简称偏航角)。而受释放点影响的直线速度差异应使飞盘落点范围不至于超过直径0.75m的范围。

发射平台13携带飞盘加速至预定的直线速度后释放飞盘并进入缓冲阶段，按照11m/s的直线速度设计指标，取发射平台13质量为1.5kg时，发射平台13将获得90.75J的动能，需要由适当的缓冲机构4进行缓冲，使其在有限的缓冲行程内回复静止，且不能使落盘机器人产生较大的冲击，缓冲机构4应当完全吸收发射平台13的动能而不是暂时存储和反向加速发射平台13。

直线式抛掷飞盘机构总体控制方案，包含伺服电机15通过同步带16传动拉伸弹簧14蓄能，使用外接编码器在轨道上作直线滚动，辅助伺服电机15进行闭环控制，保证直线速度精度；使用红外对管测量发射平台13速度，即飞盘释放速度；使用定时器输入PWM波改变占空比，进而控制飞盘旋转速度；使用超声波检测其与缓冲平台41的距离与平台速度，在缓冲平台41速度为0时释放压缩空气防止发射平台13反弹；使用电机15丝杆52调节俯仰角，并通过在铰接处安装编码器闭环控制俯仰角角度；使用行程开关触发控制蓄能夹具夹紧发射平台13的时机；并用LCD屏幕显示以上控制过程中的关键数据等。

机械部分采用电机15带动丝杆52转动不同的圈数来实现俯仰角角度调节，丝杆52导程为4mm，经过计算采用Maxon RE35伺服电机15，减速比为4.8：1，编码器线数为500线，为了使俯仰角调节做到准确快速，通过在俯仰调节机构的铰链处额外添加编码器检测转动角度与伺服电机15做闭环控制。

通过下列公式

L_DE ²＝L_CD ²+L_CE ²-2*L_CD*L_CE*cos A

目标俯仰角下的丝杆52边长满足公式：

L_DF ²＝L_CD ²+L_CF ²-2*L_CD*L_CF*cosB

目标边长与初始边长之差便是丝杆52调节的距离：

L＝L_CF-L_CE

我们采用的丝杆52为导程为4mm，可以计算得到电机15需要旋转的圈数，由电机15编码器为500线，每转一圈产生2000个脉冲，最终得到丝杆52调整过程中电机15应走过的脉冲数：

调节开始和结束时电机15的速度为零，可以把这个过程放到经过平移后的正弦函数中，使速度的变化沿着正弦曲线变化，电机15运行平稳，提高调节机构的稳定性。

正弦曲线包围的面积是电机15编码器应该走过的脉冲数，调节过程中通过程序人为控制调节时间，通过路程和时间计算出速度，再转换为控制电机15的速度并将调节时间通过切分映射到横坐标轴上，可获得正弦曲线各点处的速度。

电机15速度按照此正弦曲线进行运动，俯仰角是最终要控制的量，因此要结合外接编码器的数据做闭环控制。在俯仰角调节处外接编码器，能够实时的读取到编码器数据计算出实际的俯仰角调节角度并计算出理论角度与实际角度之间的偏差，用角度的偏差进行P调节，此次的偏差与上次偏差的差进行D调节，通过闭环调节计算出电机15速度的调节量进而叠加到正弦函数计算出的速度曲线上，最后将经过闭环控制调节后的速度发送给电机15，完成俯仰角的精确调节。由图15可知，最终需要保证的目标角度可以转化为外加编码器的脉冲值，通过余弦函数计算丝杆52需要移动的距离来获得伺服电机15需要转动的圈数，伺服电机15在沿正弦曲线运动的过程中，俯仰角也在不断改变，可以通过外加编码器实时获得当前实际的俯仰角，对角度的偏差进行闭环调节叠加到正弦曲线计算得到的速度上，以便实现精确控制俯仰角调节的目的。

通过上述对装置调节后对3、6、9米目标落点发射，如图20，落点距离绝对均值分别为3.12米、5.9米、9.05米，均位于直径0.75米的托盘范围内。随落点距离增大，飞盘水平偏移量增大，对3、6、9米目标落点发射，水平偏移量绝对均值分别为0.12米、0.1米、0.05米，均位于直径0.75米的托盘范围内。通过对飞盘落点距离与水平偏移量的分析可知，飞盘落点始终位于直径0.75米的托盘范围内且波动较小，满足准确性与稳定性要求。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

包括直线弹射机构(1)、旋转加速机构(2)、机械触发机构(3)、缓冲机构(4)、俯仰角调节机构(5)、机架(6)；

所述俯仰角调节机构(5)设置于所述机架(6)上用于调节飞盘发射俯仰角；

所述直线弹射机构(1)设置于所述俯仰角调节机构(5)上并且与所述俯仰角调节机构(5)相连接用于给予飞盘直线速度；

所述旋转加速机构(2)设置于所述直线弹射机构(1)上方用于控制飞盘飞行时的旋转速度；

所述机械触发机构(3)设置于所述直线弹射机构(1)上用于固定位置释放被夹具夹紧的飞盘；

所述缓冲机构(4)设置于所述直线弹射机构(1)的弹射端用于缓冲所述直线弹射机构(1)带给整体装置的冲击力。

2.根据权利要求1所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述直线弹射机构(1)包括机直线导轨(11)、弹簧固定平台(12)、发射平台(13)、拉伸弹簧(14)、电机(15)、同步带(16)、气缸夹具(17)；

所述机直线导轨(11)固定于所述机架(6)上，所述弹簧固定平台(12)设置于所述机直线导轨(11)上且与所述机直线导轨(11)相配合用于固定拉伸弹簧(14)，所述发射平台(13)设置于所述机直线导轨(11)上且与所述机直线导轨(11)相配合用于承载飞盘，所述拉伸弹簧(14)两端分别与所述机架(6)及所述弹簧固定平台(12)相连接用于蓄能后给予动能给飞盘，所述电机(15)设置于所述机架(6)上用于提供动力来源，所述同步带(16)设置于所述发射平台(13)下方且与所述机直线导轨(11)平行，所述同步带(16)与所述电机(15)相配合用于传递所述电机(15)的动力给所述发射平台(13)，所述气缸夹具(17)设置于所述同步带(16)上用于作为所述同步带(16)传递动力给所述发射平台(13)的作用点。

3.根据权利要求2所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述气缸夹具(17)包括夹具气缸(171)、夹具机架(172)、卡爪(173)、连杆(174)、楔块(175)；

所述夹具机架(172)设置于所述同步带(16)上，所述夹具气缸(171)设置于夹具机架(172)的弹射端，所述卡爪(173)活动设置于所述夹具机架(172)的另一端，且所述发射平台(13)上设置有与所述卡爪(173)配合使用用于传递能量给所述发射平台(13)的凹槽，所述楔块(175)设置于所述夹具机架(172)上且与一行程开关的卡槽配合使用用于控制气缸夹具(17)的工作，所述连杆(174)的一端通过轴承设置于所述夹具气缸(171)的活塞杆端部，所述连杆(174)的另一端通过铰链与所述卡爪(173)连接。

4.根据权利要求1所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述旋转加速机构(2)包括转轴(21)、直流电机(22)、飞盘底座(23)、爪具(24)、弹簧(25)；

所述转轴(21)垂直设置于所述发射平台(13)上；所述直流电机(22)与所述转轴(21)相配合并提供动力给所述转轴(21)；所述飞盘底座(23)连接于转轴(21)上端用于承载飞盘；所述爪具(24)设置于所述转轴(21)上用于抓夹飞盘；所述弹簧(25)套于所述转轴(21)上，所述弹簧(25)给予所述爪具(24)推力使所述爪具(24)保持抓握状态并使得所述爪具(24)固定飞盘。

5.根据权利要求4所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述爪具(24)为三爪卡盘夹具，所述三爪卡盘夹具的三个爪均匀分布。

6.根据权利要求4所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述旋转加速机构(2)可以将飞盘的转动速度调至0-10r/s。

7.根据权利要求2所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述缓冲机构(4)包括缓冲平台(41)、缓冲气缸(42)、油压缓冲器(43)；

所述缓冲平台(41)设置于所述机直线导轨(11)上，所述缓冲气缸(42)的活塞杆固定于所述机架(6)上，所述缓冲气缸(42)缸筒非端盖端固定于所述缓冲平台(41)上，所述油压缓冲器(43)设置于所述机架(6)上并与所述弹簧固定平台(12)上的挡块配合使用。

8.根据权利要求7所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述机械触发机构(3)包括摇杆滑块机构(31)、双摇杆机构(32)、触发块(33)；

所述摇杆滑块机构(31)与所述双摇杆机构(32)的串联；

所述触发块(33)固定于所述缓冲平台(41)上；

所述双摇杆机构(32)包括触发杆(321)、连接杆(322)，所述触发杆(321)中部通过铰链与所述发射平台(13)相连接，所述触发杆(321)的触发端与所述触发块(33)相配合，所述触发杆(321)的另一端与所述连接杆(322)一端相连接，所述连接杆(322)的另一端与所述摇杆滑块机构(31)相连接；

所述摇杆滑块机构(31)包括摇杆(311)、滑块(312)，所述滑块(312)固定于所述发射平台(13)上，所述摇杆(311)的中部与所述滑块(312)相连接，所述摇杆(311)的一端与所述连接杆(322)相连接，所述摇杆(311)的另一端与所述旋转加速机构(2)相连接并直接控制所述旋转加速机构(2)释放飞盘。

9.根据权利要求1所述的一种直线高掷飞盘装置，其特征在于:

所述俯仰角调节机构(5)包括电动机(51)、丝杆(52)、支撑杆(53)、丝杆滑块(54)；

所述丝杆(52)设置于所述机架(6)上，所述机架(6)与发射机构相连接，所述电动机(51)设置于所述机架(6)上并驱动所述丝杆(52)转动，所述丝杆滑块(54)设置于所述丝杆(52)上与所述丝杆(52)相配合，所述支撑杆(53)一端与所述丝杆滑块(54)相连接，所述支撑杆(53)的另一端与所述弹射机构相连接。

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