CN112775929A

CN112775929A - 一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台

Info

Publication number: CN112775929A
Application number: CN202110216945.7A
Authority: CN
Inventors: 张东; 庞斌文; 林亿鸿; 区显扬; 秦荣希; 陈庆伦
Original assignee: Botai Robot Technology Shunde District Foshan Co ltd; South China University of Technology SCUT
Current assignee: Botai Robot Technology Shunde District Foshan Co ltd; South China University of Technology SCUT
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-05-11

Abstract

本发明公开了一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，包括开合弹仓、拨弹机构、云台机构和主底板，所述开合弹仓和云台机构安装于主底板的顶部，所述拨弹机构安装于主底板的底部，所述开合弹仓通过拨弹机构与云台机构连接。本发明实现了供弹云台重量轻、响应速度快、稳定性强、管道卡弹率低和360度旋转而不缠线的技术效果。

Description

一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台

技术领域

本发明涉及射击机器人领域，尤其涉及一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台。

背景技术

射击机器人是一种具备主动发射弹丸进行攻击能力的机器人，被广泛运用于机器人竞赛、巡逻安保等领域。现有的射击机器人云台一般为360度旋转上供弹云台，现有技术中存在一种云台和底盘均可360度旋转的移动射击机器人的上供弹云台，这种云台由于弹仓位于云台之上，云台重量重，且重量会随着弹丸数量改变而改变，重心位置也随之改变，这对于云台的控制是非常不利的。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的云台重量重和稳定性差的技术问题，提供了一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，包括开合弹仓、拨弹机构、云台机构和主底板，所述开合弹仓和云台机构安装于主底板的顶部，所述拨弹机构安装于主底板的底部，所述开合弹仓通过拨弹机构与云台机构连接。

更优的选择，所述拨弹机构包括拨盘、拨轮、第一电机、拨轮法兰、输弹管道和垂直转接块，所述拨盘安装于主底板的底部并与开合弹仓连接，所述拨盘通过输弹管道与垂直转接块连接，所述垂直转接块安装于主底板的底部并与云台机构连接，所述拨盘和垂直转接块均有第一轴承，所述第一电机安装于拨盘，所述拨轮通过拨轮法兰与第一电机连接。

更优的选择，所述云台机构包括云台框架、云台底板、张紧结构、动力结构和旋转结构，所述云台框架安装于主底板，云台底板安装于云台框架，所述旋转结构的一端安装于主底板并与拨弹机构连接，所述旋转结构的另一端安装于云台底板，所述张紧结构安装于云台底板，所述动力结构安装于张紧结构，所述动力结构通过同步带与旋转结构连接。

更优的选择，所述旋转结构包括旋转模块和弹射模块，所述弹射模块一端安装于主底板并与拨弹机构连接，所述弹射模块的另一端穿过云台底板并旋转模块连接，所述旋转模块安装于云台底板，所述旋转模块通过同步带与动力结构连接。

更优的选择，所述旋转模块包括餐桌轴承、轴承压板、第二同步轮、云台支板和云台侧板，所述餐桌轴承通过铜柱安装于云台底板，所述餐桌轴承、轴承压板、第二同步轮和云台支板依次连接，所述第二同步轮通过同步带与动力结构连接，所述云台侧板通过垂直连接块与云台支板连接，所述弹射模块的另一端依次穿过餐桌轴承、轴承压板、第二同步轮和云台支板。

更优的选择，所述弹射模块包括过孔滑环和铝圆管，所述过孔滑环安装在主底板，所述铝圆管安装于过孔滑环，所述铝圆管的一端与拨弹机构连接，所述铝圆管的另一端与旋转模块连接。

更优的选择，所述张紧结构包括第一张紧角码、第二张紧角码和张紧调节板，所述张紧调节板安装于云台底板，所述第一张紧角码安装于张紧调节板，所述第一张紧角码通过螺栓与第二张紧角码连接，所述第二张紧角码安装于云台框架。

更优的选择，所述动力结构包括第二电机和第一同步轮，所述第二电机安装于张紧结构，所述第二电机的转轴与第一同步轮连接，所述第一同步轮通过同步带与旋转结构连接。

更优的选择，所述开合弹仓包括开合结构、弹仓盖、弹仓框架和接弹漏斗，所述接弹漏斗安装于弹仓框架的内腔，所述接弹漏斗与拨弹机构连接，所述弹仓盖通过滑轮角码安装于弹仓框架的顶部，所述弹仓盖通过开合结构与弹仓框架连接，所述弹仓框架安装于主底板的顶部。

更优的选择，所述开合结构包括舵机、舵机固定座、曲柄、连杆和连杆连接块，所述舵机固定座安装于弹仓框架，所述舵机安装于舵机固定座，所述舵机、曲柄、连杆和连杆连接块依次连接，所述连杆连接块安装于弹仓盖。

本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：

1、本发明通过开合弹仓、拨弹机构、云台机构和主底板，将开合弹仓与云台机构分离，弹射过程中不会因为开合弹仓的重量变化影响到云台机构的稳定性，实现云台重量轻、响应速度快和稳定性强的技术效果。

2、本发明通过拨盘、拨轮、第一电机、拨轮法兰、输弹管道和垂直转接块，拨盘和垂直转接块中均设有第一轴承，从而实现降低了弹丸在拨弹机构中的卡弹率。

3、本发明通过云台框架、云台底板、张紧结构、动力结构和旋转结构，旋转结构的过孔滑环实现供弹云台在360度旋转的情况下不缠线。

4、本发明通过开合结构、弹仓盖、弹仓框架和接弹漏斗，实现弹仓盖自动开启和闭合的技术效果，并且弹仓框架采用碳纤板制成，有效地减少开合弹仓的重量。

附图说明

图1是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的示意图；

图2是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的开合弹仓示意图；

图3是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的开合弹仓剖视图；

图4是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的拨弹机构俯视图；

图5是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的拨弹机构剖视图；

图6是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的云台机构示意图；

图7是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的云台机构剖视图；

图8是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的云台机构正视图；

图9是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的云台机构右视图；

图10是本发明一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台的云台机构俯视图；

附图中各部件的标记：1、开合弹仓；101、弹仓框架；102、弹仓盖；103、舵机；104、舵机固定座；105、曲柄；106、连杆；107、滑轮角码；108、连杆连接块；109、接弹漏斗；2、拨弹机构；201、拨盘；202、拨轮；203、第一电机；204、拨轮法兰；205、输弹管道；206、第一轴承；207、垂直转接块；3、云台机构；30、旋转结构；31、旋转模块；32、弹射模块；33、动力结构；34、张紧结构；301、云台框架；302、云台底板；303、第二电机；304、张紧调节板；305、第一张紧角码；306、第二张紧角码；307、过孔滑环；3701、内线圈组；3702、外线圈组；308、铝圆管；309、铜柱；310、餐桌轴承；311、轴承压板；312、第一同步轮；313、同步带；314、云台支板；315、云台侧板；316、垂直连接块；317第二同步轮；4、主底板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图1所示，一种基在过孔滑环307的360度旋转下供弹云台，包括开合弹仓1、拨弹机构2、云台机构3和主底板4，开合弹仓1和云台机构3安装在主底板4的顶部，拨弹机构2安装在主底板4的底部，开合弹仓1通过拨弹机构2与云台机构3连接。开合弹仓1用于储存弹丸；拨弹机构2为了将弹丸从开合弹仓1运输到云台机构3；云台机构3主要起到360度旋转和将弹丸弹射出去；主底板4用于固定开合弹仓1、拨弹机构2和云台机构3。

如图2和3所示，开合弹仓1包括开合结构、弹仓盖102、弹仓框架101和接弹漏斗109，接弹漏斗109位于弹仓框架101的内腔，接弹漏斗109安装在主底板4的顶部，接弹漏斗109与拨弹机构2连接，弹仓盖102通过滑轮角码107安装在弹仓框架101的顶部，实现弹仓盖102在弹仓框架101中左右开合滑动，弹仓盖102通过开合结构与弹仓框架101连接，弹仓框架101通过角码安装在主底板4的顶部。弹仓盖102在开合结构的作用下，放入弹丸并防止弹丸弹出开合弹仓1外；弹仓框架101是由四块碳纤板通过角码固定而围成的一个矩形区域；接弹漏斗109对弹丸起到导流的作用，让弹丸顺利进入拨弹机构2的内部；滑轮角码107由角码和法兰轴承组成，法兰轴承在弹仓框架101的槽口中滑动，在舵机103通过曲柄105和连杆106的带动下，弹仓盖102实现开启和闭合，而且当弹仓处在闭合状态时，连杆106处在死点的状态，只有通过舵机103的旋转才能将弹仓开启。

如图3所示，开合结构包括舵机103、舵机固定座104、曲柄105、连杆106和连杆连接块108，舵机固定座104安装在弹仓框架101的，舵机103安装在舵机固定座104，舵机103、曲柄105、连杆106和连杆连接块108依次连接，连杆连接块108安装在弹仓盖102的内侧的一端。舵机103为开合结构提供动力；舵机固定座104用于安装舵机103；曲柄105和连杆106实现联动的作用；连杆连接块108用于连接连杆106与弹仓盖102。

如图4和5所示，拨弹机构2包括拨盘201、拨轮202、第一电机203、拨轮法兰204、输弹管道205和垂直转接块207，拨盘201和垂直转接块207均通过螺栓安装在主底板4的底部，拨盘201和垂直转接块207均有第一轴承206，开合弹仓1与拨盘201连接，拨盘201通过输弹管道205与垂直转接块207连接，第一电机203通过螺栓安装在拨盘201底部，第一电机203的转轴伸入拨盘201的内部，第一电机203的转轴通过螺钉与拨轮法兰204连接，拨轮法兰204通过螺栓与拨轮202连接。第一电机203为弹射弹丸提供动力，由此实现了第一电机203轴扭矩传至拨轮202的传递过程。拨盘201安装有多个第一轴承206，拨盘201出弹口位于拨盘201切线处，当弹丸转到此位置时，弹丸速度延切线指向出弹口，配合第一轴承206的作用能顺滑地进入输弹管道205；通过拨轮202的拨动作用，弹丸在管道内靠弹丸间的挤压作用向前；拨轮202一共有9个落弹槽，每个落弹槽宽度恰好能容纳一颗17mm弹丸，波轮高度为两颗弹丸的高度，每个落弹槽能垂直的容纳两颗17mm弹丸，这样的设计可以保证最底层的弹丸从拨盘201进入输弹管道205后第二弹丸能马上填补进第一层，而如果波轮只有一层，当波轮转速过快时，有些落弹槽还没落下有弹丸时，拨轮202已转过出弹口，造成空转；第一电机203为拨轮202的转到提供动力；拨轮法兰204用于连接拨轮202和第一电机203；输弹管道205用于输送弹丸；垂直转接块207安装有多个轴承，确保弹丸移动顺利转向90度。

如图6-10所示，云台机构3包括云台框架301、云台底板302、张紧结构34、动力结构33和旋转结构30，旋转结构30包括旋转模块31和弹射模块32，旋转模块31包括餐桌轴承310、轴承压板311、第二同步轮317、云台支板314和云台侧板315，弹射模块32包括过孔滑环307和铝圆管308，张紧结构34包括第一张紧角码305、第二张紧角码306和张紧调节板304。过孔滑环307的一端安装在主底板4，过孔滑环307的另一端依次穿过餐桌轴承310和轴承压板311，铝圆管308通过紧定螺钉安装在过孔滑环307的内圈组内腔，铝圆管308安装在过孔滑环307的内腔，铝圆管308的一端与拨轮机构2的垂直连接块316连接，铝圆管308的另一端穿过云台支板314。餐桌轴承310的外圈通过铜柱309安装在云台底板302上，轴承压板311通过螺栓安装在餐桌轴承310的内圈上，第二同步轮317和云台支板314通过螺栓安装在轴承压板311上，第二同步轮317通过同步带313与动力结构33的第一同步轮312连接，云台侧板315通过垂直连接块316与云台支板314连接。第二电机303安装在张紧结构34的张紧调节板304，第二电机303的转轴与第一同步轮312连接，第一同步轮312通过同步带313与旋转结构30的第二同步轮317连接。张紧调节板304安装在云台底板302，第一张紧角码305安装在张紧调节板304，第一张紧角码305通过螺栓与第二张紧角码306连接，第二张紧角码306安装在云台框架301。

云台框架301起到支架的作用；云台底板302用于固定张紧结构34、动力结构33和旋转结构30；张紧结构34用于调整连接动力结构33和旋转结构30的同步带313的张紧度；第一张紧角码305和第二张紧角码306通过螺栓调整两者之间的距离从而达到调整同步带313的张紧度；张紧调节板304与云台底板302的孔位组合皆是圆孔和槽口的组合，当要调整同步带313张紧度时，可将张紧调节板304的螺栓螺母拧松，调节第一张紧角码305和第二张紧角码306之间的螺栓，当张紧度合适后再拧紧固定张紧调节板304的螺栓；动力结构33为旋转结构30的旋转模块31的角度旋转提供动力；旋转结构30的弹射模块32为弹丸弹射出去提供动力；旋转模块31用于调整弹丸的射出角度；餐桌轴承310支撑其上结构的全部重量，用于安装第二同步轮317和云台支板314，让第二同步轮317可以相对于云台框架301转动；轴承压板311用于餐桌轴承310与第二同步轮317之间的连接；第二同步轮317用于传送旋转的动力；云台支板314用于安装云台侧板315；弹射模块32包括过孔滑环307和铝圆管308；过孔滑环307的外圈线组3702与拨弹机构1的第一电机203和云台机构3的第二电机303等电控原件连接，过孔滑环307的内圈线组3701与云台机构3上的主控模块(该主控模块为单片机，负责管理所有电机和其他电控原件)连接；过孔滑环307属于电接触滑动连接应用范畴，是实现两个相对转动机构的图像、数据信号及动力传递的精密输电装置，适合应用于无限制的连续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所；因此，当外圈线组3702和内圈线组3701分别绕轴进行360度旋转时，线组不会发生缠绕。铝圆管308由四根铝管焊接而成的，为弹丸起到导向作用。

本实施例的使用流程如下：打开电源后，舵机103转动开启开合弹仓1，添加弹丸到开合弹仓1后，再关闭开合弹仓1；拨轮202转动，弹丸被不断送入输弹管道205中；通过第二电机303即可控制云台机构3的旋转模块31转动；云台机构3的弹射模块32将弹丸射出。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，包括开合弹仓、拨弹机构、云台机构和主底板，所述开合弹仓和云台机构安装于主底板的顶部，所述拨弹机构安装于主底板的底部，所述开合弹仓通过拨弹机构与云台机构连接。

2.根据权利要求1所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述拨弹机构包括拨盘、拨轮、第一电机、拨轮法兰、输弹管道和垂直转接块，所述拨盘安装于主底板的底部并与开合弹仓连接，所述拨盘通过输弹管道与垂直转接块连接，所述垂直转接块安装于主底板的底部并与云台机构连接，所述拨盘和垂直转接块均有第一轴承，所述第一电机安装于拨盘，所述拨轮通过拨轮法兰与第一电机连接。

3.根据权利要求1所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述云台机构包括云台框架、云台底板、张紧结构、动力结构和旋转结构，所述云台框架安装于主底板，云台底板安装于云台框架，所述旋转结构的一端安装于主底板并与拨弹机构连接，所述旋转结构的另一端安装于云台底板，所述张紧结构安装于云台底板，所述动力结构安装于张紧结构，所述动力结构通过同步带与旋转结构连接。

4.根据权利要求3所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述旋转结构包括旋转模块和弹射模块，所述弹射模块一端安装于主底板并与拨弹机构连接，所述弹射模块的另一端穿过云台底板并旋转模块连接，所述旋转模块安装于云台底板，所述旋转模块通过同步带与动力结构连接。

5.根据权利要求4所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述旋转模块包括餐桌轴承、轴承压板、第二同步轮、云台支板和云台侧板，所述餐桌轴承通过铜柱安装于云台底板，所述餐桌轴承、轴承压板、第二同步轮和云台支板依次连接，所述第二同步轮通过同步带与动力结构连接，所述云台侧板通过垂直连接块与云台支板连接，所述弹射模块的另一端依次穿过餐桌轴承、轴承压板、第二同步轮和云台支板。

6.根据权利要求4所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述弹射模块包括过孔滑环和铝圆管，所述过孔滑环安装在主底板，所述铝圆管安装于过孔滑环，所述铝圆管的一端与拨弹机构连接，所述铝圆管的另一端与旋转模块连接。

7.根据权利要求3所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述张紧结构包括第一张紧角码、第二张紧角码和张紧调节板，所述张紧调节板安装于云台底板，所述第一张紧角码安装于张紧调节板，所述第一张紧角码通过螺栓与第二张紧角码连接，所述第二张紧角码安装于云台框架。

8.根据权利要求3所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述动力结构包括第二电机和第一同步轮，所述第二电机安装于张紧结构，所述第二电机的转轴与第一同步轮连接，所述第一同步轮通过同步带与旋转结构连接。

9.根据权利要求1所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述开合弹仓包括开合结构、弹仓盖、弹仓框架和接弹漏斗，所述接弹漏斗安装于弹仓框架的内腔，所述接弹漏斗与拨弹机构连接，所述弹仓盖通过滑轮角码安装于弹仓框架的顶部，所述弹仓盖通过开合结构与弹仓框架连接，所述弹仓框架安装于主底板的顶部。

10.根据权利要求9所述一种基于过孔滑环的360度旋转下供弹云台，其特征在于，所述开合结构包括舵机、舵机固定座、曲柄、连杆和连杆连接块，所述舵机固定座安装于弹仓框架，所述舵机安装于舵机固定座，所述舵机、曲柄、连杆和连杆连接块依次连接，所述连杆连接块安装于弹仓盖。