CN111359193A

CN111359193A - 一种格斗训练机器人

Info

Publication number: CN111359193A
Application number: CN202010253284.0A
Authority: CN
Inventors: 杨树芬; 姚树林
Original assignee: Individual
Current assignee: Qinhuangdao Vocational and Technical College
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2040-04-02
Also published as: CN111359193B

Abstract

本发明提供一种格斗训练机器人，包括腿部、转动环架、腰部轴承、腰部、手臂、视觉传感器支架、视觉传感器，转动环架其圆周方向均布有三个所述腿部；腰部轴承下侧固定安装在转动环架上；腰部安装在所述腰部轴承上部，腰部通过腰部轴承在转动环架上转动；手臂设置在腰部的两侧，所述的手臂能够在腰部的前方空间运动；视觉传感器支架固定安装在腰部的前侧上方；视觉传感器固定安装在视觉传感器支架上；其中，通过所述视觉传感器分析训练者的动作，协调所述腿部、腰部和手臂对训练者的动作做出迅速及时的应答。本发明通过腿部，腰部，手臂的协同配合，对格斗人员进行训练，可以达到良好的训练效果。

Description

一种格斗训练机器人

技术领域

本发明涉及体育训练和机器人技术领域，特别涉及一种格斗训练机器人。

背景技术

在格斗训练领域，通常需要专业的格斗培训者来进行陪练，训练过程中，也存在一定的危险性，为了降低危险性，格斗训练人员通常会降低进攻强度，这就达不到最好的训练效果，同时采用真人进行格斗训练，由于人体疲劳机制等，通常训练一段时间双方均需要休息，这样从训练时间上就不能很好的得到满足，尤其是对于需要一个团队进行训练时，这种问题显得更为突出。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种格斗训练机器人，包括：

腿部；

转动环架，其圆周方向均布有三个所述腿部；

腰部轴承，下侧固定安装在转动环架上；

腰部，安装在所述腰部轴承上部，腰部通过腰部轴承在转动环架上转动；

手臂，设置在腰部的两侧，所述的手臂能够在腰部的前方空间运动；

视觉传感器支架，固定安装在腰部的前侧上方；

视觉传感器，固定安装在视觉传感器支架上；

其中，通过所述视觉传感器分析训练者的动作，协调所述腿部、腰部和手臂对训练者的动作做出迅速及时的应答。

进一步地，所述的转动环架的下侧设置有腰部电机法兰，腰部转动电机固定安装在腰部电机法兰上，所述的腰部转动电机输出轴与腰部的腰部转轴固定连接。

进一步地，所述腿部包括：腿部横向支架、上缓冲片、缓冲弹簧、下缓冲片、脚轮转轴、脚轮万向球、球支架、脚轮电机支架、竖向支架；所述的竖向支架的下表面固定安装有上缓冲片，所述的上缓冲片下侧设置有缓冲弹簧,缓冲弹簧固定安装在下缓冲片和上缓冲片中间，脚轮转轴固定安装在两个下缓冲片中间，球支架的中心孔转动安装在脚轮转轴上，脚轮万向球转动安装在球支架内，所述的脚轮万向球能够通过球支架内的伸缩杆进行上下移动，脚轮电机支架设置在两个下缓冲片中间，所述的脚轮电机支架固定安装在球支架上。

进一步地，所述腰部包括：肩部、手臂驱动电缸、手臂驱动电缸法兰、手臂旋转平板、手臂铰链支架、腰部转轴、腰部法兰片、腰部支架；所述的腰部法兰片固定安装在腰部支架的下方，所述的腰部法兰片下侧设置有腰部转轴,腰部转轴固定安装在腰部轴承的中心孔内，肩部固定安装在腰部支架的上方，肩部两侧设置有手臂驱动电缸,手臂驱动电缸法兰固定安装在手臂驱动电缸上，手臂旋转平板固定安装在手臂驱动电缸法兰上，手臂铰链支架固定安装在手臂旋转平板的外侧面。

进一步地，所述的手臂包括：旋转转轴、手臂摆动导轨、前臂旋转电机、前臂内侧支架、格斗手套、弹射弹簧、前臂电磁铁、固定前臂、手臂支架；所述手臂支架上部安装旋转转轴，旋转转轴转动安装在手臂铰链支架的中心孔里，手臂摆动导轨与手臂旋转平板上的伸缩杆前端的滑块滑动连接；前臂旋转电机固定安装在手臂支架上，固定前臂固定安装在前臂旋转电机的输出轴上，且固定前臂转动安装在手臂支架上，固定前臂外侧表面设置有前臂电磁铁,前臂电磁铁前侧与弹射弹簧一端固定连接,前臂内侧支架固定安装在弹射弹簧的另一面上，格斗手套固定安装在前臂内侧支架上, 前臂内侧支架滑动安装在固定前臂上。

进一步地，还包括脚轮和脚轮扭力电机，所述的脚轮扭力电机固定安装在脚轮电机支架上，脚轮固定安装在脚轮扭力电机的两侧输出轴上。

进一步地，还包括训练靶体、训练电缸和训练球体，所述的训练靶体固定安装在腰部的上方，训练靶体设置有训练电缸，训练电缸固定安装有训练球体。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1.本发明通过脚轮可以在平地快速移动，模拟格斗者步伐，进行及时有效的躲闪。

2.通过视觉传感器分析模拟被训练者的动作，协调驱动腰部，手臂，最后反应到格斗手套上，模拟格斗者的进攻和防御。

3.整个机器人结构坚实，具有高强度的抗击打能力，主要部件通过模拟人体结构比例，最大程度还原格斗训练。

附图说明

图1为本发明的整体装配图。

图2为本发明底部装置示意图。

图3为腿部结构示意图。

图4为脚轮的结构示意图。

图5为腰部结构示意图。

图6为手臂构示意图。

附图标号：1-腿部；2-腰部；3-手臂；4-视觉传感器支架；5-视觉传感器；6-腰部轴承；7-腰部转动电机；8-转动环架；9-腰部电机法兰；10-脚轮；11-脚轮扭力电机；101-腿部横向支架；102-上缓冲片；103-缓冲弹簧；104-下缓冲片；105-脚轮转轴；106-脚轮万向球；107-球支架；108-脚轮电机支架；109-竖向支架；201-肩部；202-手臂驱动电缸；203-手臂驱动电缸法兰；204-手臂旋转平板；205-手臂铰链支架；206-腰部转轴；207-腰部法兰片；208-腰部支架；301-旋转转轴；302-手臂摆动导轨；303-前臂旋转电机；304-前臂内侧支架；305-格斗手套；306-弹射弹簧；307-前臂电磁铁；308-固定前臂；309-手臂支架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

请参阅图1-图6所示为一实施例中一种格斗训练机器人，包括：

腿部1；

转动环架8，其圆周方向均布有三个所述腿部1；通过腿部1模拟格斗过程中的脚步移动，更加方便格斗训练者有一个真实的训练环境；

腰部轴承6，下侧固定安装在转动环架8上；

腰部2，安装在所述腰部轴承6上部，腰部2通过腰部轴承6在转动环架8上转动；腰部轴承6可以让腰部2在转动环架8上更加灵活的移动；

手臂3，设置在腰部2的两侧，所述的手臂3能够在腰部2的前方空间运动；手臂3通过在腰部2的前方空间移动模拟格斗训练中人手的进攻和防御的动作，保证训练的真实性；

视觉传感器支架4，固定安装在腰部2的前侧上方；

视觉传感器5，固定安装在视觉传感器支架4上；

其中，通过所述视觉传感器5分析训练者的动作，协调所述腿部1、腰部2和手臂3对训练者的动作做出迅速及时的应答。

本实施例的另一种实施方式中，所述的转动环架8的下侧设置有腰部电机法兰9，腰部转动电机7固定安装在腰部电机法兰9上，所述的腰部转动电机7输出轴与腰部2的腰部转轴206固定连接。

本实施例的另一种实施方式中，所述腿部1包括：腿部横向支架101、上缓冲片102、缓冲弹簧103、下缓冲片104、脚轮转轴105、脚轮万向球106、球支架107、脚轮电机支架108、竖向支架109；所述的竖向支架109的下表面固定安装有上缓冲片102，所述的上缓冲片102下侧设置有缓冲弹簧103,缓冲弹簧103固定安装在下缓冲片104和上缓冲片102中间，脚轮转轴105固定安装在两个下缓冲片104中间，球支架107的中心孔转动安装在脚轮转轴105上，脚轮万向球106转动安装在球支架107内，所述的脚轮万向球106能够通过球支架107内的伸缩杆进行上下移动，脚轮电机支架108设置在两个下缓冲片104中间，所述的脚轮电机支架108固定安装在球支架107上。

本实施例的另一种实施方式中，所述腰部2包括：肩部201、手臂驱动电缸202、手臂驱动电缸法兰203、手臂旋转平板204、手臂铰链支架205、腰部转轴206、腰部法兰片207、腰部支架208；所述的腰部法兰片207固定安装在腰部支架208的下方，所述的腰部法兰片207下侧设置有腰部转轴206,腰部转轴206固定安装在腰部轴承6的中心孔内，肩部201固定安装在腰部支架208的上方，肩部201两侧设置有手臂驱动电缸202,手臂驱动电缸法兰203固定安装在手臂驱动电缸202上，手臂旋转平板204固定安装在手臂驱动电缸法兰203上，手臂铰链支架205固定安装在手臂旋转平板204的外侧面。

本实施例的另一种实施方式中，所述的手臂3包括：旋转转轴301、手臂摆动导轨302、前臂旋转电机303、前臂内侧支架304、格斗手套305、弹射弹簧306、前臂电磁铁307、固定前臂308、手臂支架309；所述手臂支架309上部安装旋转转轴301，旋转转轴301转动安装在手臂铰链支架205的中心孔里，手臂摆动导轨302与手臂旋转平板204上的伸缩杆前端的滑块滑动连接；通过手臂旋转平板204上的伸缩杆的伸缩来带动手臂3摆动；前臂旋转电机303固定安装在手臂支架309上，固定前臂308固定安装在前臂旋转电机303的输出轴上，且固定前臂308转动安装在手臂支架309上，固定前臂308外侧表面设置有前臂电磁铁307,前臂电磁铁307前侧与弹射弹簧306一端固定连接,前臂内侧支架304固定安装在弹射弹簧306的另一面上，格斗手套305固定安装在前臂内侧支架304上, 前臂内侧支架304滑动安装在固定前臂308上。前臂电磁铁307在储能阶段吸引前臂内侧支架304，压缩弹簧306，在机器人出拳时前臂电磁铁307释放前臂内侧支架304。

本实施例的另一种实施方式中，还包括脚轮10和脚轮扭力电机11，所述的脚轮扭力电机11固定安装在脚轮电机支架108上，脚轮10固定安装在脚轮扭力电机11的两侧输出轴上。通过脚轮扭力电机11对脚轮10进行强力驱动。

本实施例的另一种实施方式中，还包括训练靶体401、训练电缸402和训练球体403，所述的训练靶体401固定安装在腰部2的上方，训练靶体401设置有训练电缸402，训练电缸402固定安装有训练球体403。训练靶体401作为训练者一个进攻点，训练电缸402可以伸缩带动训练球体403，并配合腰部2转动可以训练人的灵活性。

本发明至少还包括以下优点：

本发明在格斗训练者发起进攻时，视觉传感器5识别格斗训练者的进攻影像，发出躲闪信息到脚轮扭力电机11，脚轮扭力电机11旋转带动脚轮10，三组脚轮10中一个作为主驱动，其他两组球支架107内伸缩支架弹出，使脚轮万向球106接触地面，脚轮10脱离地面，整个机器人快速移动，三组脚轮10自由切换，实现机器人在各个方向上的快速移动，模拟格斗训练中的躲闪，在机器人受到打击时，缓冲弹簧103进行缓冲，确保机器人不被击倒，训练靶体401在移动过程中相当于被击打者头部，帮助训练者高度还原训练场景。

当机器人进行进攻时，视觉传感器5识别格斗训练者此时位，手势信息等，发出进攻信息，腰部转动电机7旋转带动腰部2进行左右旋转，调整进攻角度，手臂驱动电缸202伸缩，带动手臂3摆动，将手臂3调整到合适的位置，手臂摆动导轨302旋转，带动固定前臂308对准要进攻的部位，固定前臂308从吸合前臂内侧支架304到释放前臂内侧支架304,格斗手套305被弹出，对格斗训练者进行击打，完成格斗进攻。

Claims

1.一种格斗训练机器人，其特征在于，包括：

腿部（1）；

转动环架（8），其圆周方向均布有三个所述腿部（1）；

腰部轴承（6），下侧固定安装在转动环架（8）上；

腰部（2），安装在所述腰部轴承（6）上部，腰部（2）通过腰部轴承（6）在转动环架（8）上转动；

手臂（3），设置在腰部（2）的两侧，所述的手臂（3）能够在腰部（2）的前方空间运动；

视觉传感器支架（4），固定安装在腰部（2）的前侧上方；

视觉传感器（5），固定安装在视觉传感器支架（4）上；

其中，通过所述视觉传感器（5）分析训练者的动作，协调所述腿部（1）、腰部（2）和手臂（3）对训练者的动作做出迅速及时的应答。

2.根据权利要求1所述的一种格斗训练机器人，其特征在于，所述的转动环架（8）的下侧设置有腰部电机法兰（9）,腰部转动电机（7）固定安装在腰部电机法兰（9）上，所述的腰部转动电机（7）输出轴与腰部（2）的腰部转轴（206）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种格斗训练机器人，其特征在于，所述腿部（1）包括：腿部横向支架（101）、上缓冲片（102）、缓冲弹簧（103）、下缓冲片（104）、脚轮转轴（105）、脚轮万向球（106）、球支架（107）、脚轮电机支架（108）、竖向支架（109）；所述的竖向支架（109）的下表面固定安装有上缓冲片（102），所述的上缓冲片（102）下侧设置有缓冲弹簧（103）,缓冲弹簧（103）固定安装在下缓冲片（104）和上缓冲片（102）中间，脚轮转轴（105）固定安装在两个下缓冲片（104）中间，球支架（107）的中心孔转动安装在脚轮转轴（105）上，脚轮万向球（106）转动安装在球支架（107）内，所述的脚轮万向球（106）能够通过球支架（1007）内的伸缩杆进行上下移动，脚轮电机支架（108）设置在两个下缓冲片（104）中间，所述的脚轮电机支架（108）固定安装在球支架（107）上。

4.根据权利要求1所述的一种格斗训练机器人，其特征在于，所述腰部（2）包括：肩部（201）、手臂驱动电缸（202）、手臂驱动电缸法兰（203）、手臂旋转平板（204）、手臂铰链支架（205）、腰部转轴（206）、腰部法兰片（207）、腰部支架（208）；所述的腰部法兰片（207）固定安装在腰部支架（208）的下方，所述的腰部法兰片（207）下侧设置有腰部转轴（206）,腰部转轴（206）固定安装在腰部轴承（6）的中心孔内，肩部（201）固定安装在腰部支架（208）的上方，肩部（201）两侧设置有手臂驱动电缸（202）,手臂驱动电缸法兰（203）固定安装在手臂驱动电缸（202）上，手臂旋转平板（204）固定安装在手臂驱动电缸法兰（203）上，手臂铰链支架（205）固定安装在手臂旋转板（204）的外侧面。

5.根据权利要求1所述的一种格斗训练机器人，其特征在于，所述的手臂（3）包括：旋转转轴（301）、手臂摆动导轨（302）、前臂旋转电机（303）、前臂内侧支架（304）、格斗手套（305）、弹射弹簧（306）、前臂电磁铁（307）、固定前臂（308）、手臂支架（309）；所述手臂支架（309）上部安装旋转转轴（301），旋转转轴（301）转动安装在手臂铰链支架（205）的中心孔里，手臂摆动导轨（302）与手臂旋转平板（204）上的伸缩杆前端的滑块滑动连接；前臂旋转电机（303）固定安装在手臂支架（309）上，固定前臂（308）固定安装在前臂旋转电机（303）的输出轴上，且固定前臂（308）转动安装在手臂支架（309）上，固定前臂（308）外侧表面设置有前臂电磁铁（307）,前臂电磁铁（307）前侧与弹射弹簧（306）一端固定连接,前臂内侧支架（304）固定安装在弹射弹簧（306）的另一面上，格斗手套（305）固定安装在前臂内侧支架（304）上, 前臂内侧支架（304）滑动安装在固定前臂（308）上。

6.根据权利要求1所述的一种格斗训练机器人，其特征在于，还包括脚轮（10）和脚轮扭力电机（11），所述的脚轮扭力电机（11）固定安装在脚轮电机支架（108）上，脚轮（10）固定安装在脚轮扭力电机（11）的两侧输出轴上。

7.根据权利要求1所述的一种格斗训练机器人，其特征在于，还包括训练靶体（401）、训练电缸（402）和训练球体（403），所述的训练靶体（401）固定安装在腰部（2）的上方，训练靶体（401）设置有训练电缸（402），训练电缸（402）固定安装有训练球体（403）。