CN114894031A - 一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抛射设备技术领域，尤其是涉及一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，包括基座、抛射机构以及调节机构；所述抛射机构一端和基座可调节连接，所述抛射机构另一端设置在所述调节机构上，所述调节机构安装在于所述基座上，所述调节机构包括至少四个调节组件，任意一个调节组件不在其余任意两个调节组件所在的直线上，所述抛射机构和基座的连接处不在调节组件所构成的平面内，通过四个调节机构的调节电机的正反转，实现云台X和Y位置的调整，随动自适应滑轨可以根据运动末端X和Y位置进行长度和角度的调整，从而和绳索驱动一起实现抛射云台的X、Y和方位角的调整，从而实现发射目标位置的调整，实现精准打击。
Description
技术领域
本发明涉及抛射设备技术领域，尤其是涉及一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人。
背景技术
自动化抛射物体进行目标位置击打时，通过抛射平台进行助推和抛射姿态的调整，如何高效率和高精度的调整抛射姿态，直接决定了物体抛射的飞行轨迹精度。但现有的抛射平台往往采用两个自由度的俯仰和偏航实现抛射平台的姿态的调整，这种调整方式效率较低，且云台姿态调姿机构体积庞大、结构复杂，从而使得大范围抛射击打目标时存在一定的困难，另外现有的抛射平台存在运动惯量大，动态响应性能差的缺点。
所以，如何设计一种能够结构简单、调姿范围大的抛射平台，成为当前需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中抛射平台往往采用两个自由度的俯仰和偏航实现抛射平台的姿态的调整，这种调整方式效率较低，且云台姿态调姿机构体积庞大、结构复杂，从而使得大范围抛射击打目标时存在一定的困难，另外现有的抛射平台存在运动惯量大，动态响应性能差的缺点的问题，提供一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，包括基座、抛射机构以及调节机构；
所述抛射机构一端和基座可调节连接，所述抛射机构另一端设置在所述调节机构上，所述调节机构安装在于所述基座上，所述调节机构用于调整抛射机构的抛射方向；
所述调节机构包括至少四个调节组件，任意一个调节组件不在其余任意两个调节组件所在的直线上，所述抛射机构和基座的连接处不在调节组件所构成的平面内，所述调节组件包括绳索、调节电机、回收轮以及定滑轮，所述定滑轮和基座转动连接，所述回收轮转动安装于所述基座上，所述调节电机的输出端和回收轮传动连接，所述绳索首端和回收轮固定连接，绳索尾端绕过定滑轮并与抛射机构固定连接，通过四个调节机构的调节电机的正反转，实现云台X和Y位置的调整，随动自适应滑轨可以根据运动末端X和Y位置进行长度和角度的调整，从而和绳索驱动一起实现抛射云台的X、Y和方位角的调整，从而实现发射目标位置的调整，实现精准打击。
为了解决如何实现调节组件的绳索连接的问题，进一步包括所述调节组件包括调节台，所述绳索尾端绕过定滑轮并与调节台固定连接，所述固定台和抛射机构可调节连接。
为了解决连接组件如何布置的问题，进一步包括所述抛射机构和基座之间安装有连接组件，所述连接组件包括球绞座、转动球、球绞杆、连接滑轨以及与连接滑轨相匹配的连接滑块，所述球绞座和基座固定连接，所述转动球转动安装于所述球绞座内，所述球绞杆一端和转动球固定连接，另一端和连接滑轨固定连接，所述连接滑块和连接滑轨滑动连接，所述连接滑块和抛射机构固定连接。
为了解决抛射机构和调节台之间如何连接的问题，进一步包括所述抛射机构和调节台之间安装有转动轴，所述转动轴包括横向部以及竖向部，所述横向部和抛射机构转动连接，所述竖向部一端和横向部固定连接，另一端和调节台转动连接，所述横向部和竖向部构成T型结构。
为了解决抛射机构如何布置的问题，进一步包括所述抛射机构包括抛射云台、抛射电机、主动轮、从动轮、同步带、摩擦轮、抛射滑轨以及与抛射滑轨相匹配的抛射滑块；
所述抛射云台和基座转动连接，且所述抛射云台可调节安装于所述调节台上；
所述抛射滑轨和抛射云台顶面固定连接，所述抛射滑轨和抛射滑块滑动连接，所述抛射滑轨首端朝向调节台，所述抛射滑块用于供抛射物放置；
所述主动轮和从动轮均转动安装于所述抛射云台顶面，所述同步带绕设在所述主动轮和从动轮上，且所述同步带和抛射滑块固定连接，所述抛射电机的输出端和主动轮传动连接；
所述摩擦轮为两个，两个摩擦轮分别布置在抛射滑轨的两侧，且所述摩擦轮位于滑轨和调节台之间，所述摩擦轮由电机驱动转动，且所述两个摩擦轮的转动方向相反。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，通过四个调节机构的调节电机的正反转，实现云台X和Y位置的调整，随动自适应滑轨可以根据运动末端X和Y位置进行长度和角度的调整，从而和绳索驱动一起实现抛射云台的X、Y和方位角的调整，从而实现发射目标位置的调整，实现精准打击。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明另一视角的立体结构示意图；
图3是本发明图2中A处的放大结构示意图；
图4是本发明调节组件处的结构示意图；
图5是本发明连接组件处的结构示意图；
图6是本发明连接组件的结构示意图。
图中：1、基座，2、抛射机构，21、抛射云台，22、抛射电机，23、主动轮，24、从动轮，25、同步带，26、摩擦轮，27、抛射滑轨，28、抛射滑块，3、调节机构，4、调节组件，41、绳索，42、调节电机，43、回收轮，44、定滑轮，45、调节台，5、连接组件，51、球绞座，52、转动球，53、球绞杆，54、连接滑轨，55、连接滑块，6、转动轴，61、横向部，62、竖向部。
具体实施方式
现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1是本发明的结构示意图，一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，包括基座1、抛射机构2以及调节机构3；
所述抛射机构2一端和基座1可调节连接，所述抛射机构2另一端设置在所述调节机构3上，所述调节机构3安装在于所述基座1上，所述调节机构3用于调整抛射机构2的抛射方向；
如图1、图2、图4所示，所述调节机构3包括至少四个调节组件4，任意一个调节组件4不在其余任意两个调节组件4所在的直线上，所述抛射机构2和基座1的连接处不在调节组件4所构成的平面内，所述调节组件4包括绳索41、调节电机42、回收轮43以及定滑轮44，所述定滑轮44和基座1转动连接，所述回收轮43转动安装于所述基座1上，所述调节电机42的输出端和回收轮43传动连接，所述绳索41首端和回收轮43固定连接，绳索41尾端绕过定滑轮44并与抛射机构2固定连接，通过四个调节机构3的调节电机42的正反转，实现云台X和Y位置的调整，随动自适应滑轨可以根据运动末端X和Y位置进行长度和角度的调整，从而和绳索驱动一起实现抛射云台的X、Y和方位角的调整，从而实现发射目标位置的调整，实现精准打击。
具体地，本申请安装了四个调节组件4，通过调节电机42带动安装在调节电机42上的回收轮43，对绳索41进行缠绕、收放，根据抛射物需击打的目标位置，确定抛射云台21的姿态，进而，根据抛射云台21的姿态，解算四个调节电机42的旋转速度和方向，实现对绳索41的驱动，控制抛射云台21沿指定方向按规定速度和加速度运动。
具体地，待抛射物体在抛射前，需要瞄准待击打目标，根据已知的待击打目标位置，结合抛射物体自身重力，可以计算抛射是抛射云台21所需要调整的姿态，从而调节台45的在基座1的框架内的位置也得以确定，根据调节台45的位置，可以解算基座的4个角上均布的调节组件4中每个绳索41的伸缩量。
具体地，调节组件4在整个调节机构3中有4个，通过控制调节电机42，带动连接在调节电机42输出轴上的回收轮43，带动绳索41进行放开与回收，绳索41通过安装在基座1上的定滑轮44实现绳索41的换向，从而连接到调节台45上，调节电机42的旋转量，通过解算算法实现。
如图1、图2所示，所述调节组件4包括调节台45，所述绳索41尾端绕过定滑轮44并与调节台45固定连接，所述固定台和抛射机构2可调节连接。
如图5、图6所示，所述抛射机构2和基座1之间安装有连接组件5，所述连接组件5包括球绞座51、转动球52、球绞杆53、连接滑轨54以及与连接滑轨54相匹配的连接滑块55，所述球绞座51和基座1固定连接，所述转动球52转动安装于所述球绞座51内，所述球绞杆53一端和转动球52固定连接，另一端和连接滑轨54固定连接，所述连接滑块55和连接滑轨54滑动连接，所述连接滑块55和抛射机构2固定连接。
如图2、图3所示，所述抛射机构2和调节台45之间安装有转动轴6，所述转动轴6包括横向部61以及竖向部62，所述横向部61和抛射机构2转动连接，所述竖向部62一端和横向部61固定连接，另一端和调节台45转动连接，所述横向部61和竖向部62构成T型结构，。
所述抛射机构2包括抛射云台21、抛射电机22、主动轮23、从动轮24、同步带25、摩擦轮26、抛射滑轨27以及与抛射滑轨27相匹配的抛射滑块28；
所述抛射云台21和基座1转动连接，且所述抛射云台21可调节安装于所述调节台45上；
所述抛射滑轨27和抛射云台21顶面固定连接，所述抛射滑轨27和抛射滑块28滑动连接，所述抛射滑轨27首端朝向调节台45，所述抛射滑块28用于供抛射物放置；
所述主动轮23和从动轮24均转动安装于所述抛射云台21顶面，所述同步带25绕设在所述主动轮23和从动轮24上，且所述同步带25和抛射滑块28固定连接，所述抛射电机22的输出端和主动轮23传动连接；
所述摩擦轮26为两个，两个摩擦轮26分别布置在抛射滑轨27的两侧，且所述摩擦轮26位于滑轨和调节台45之间，所述摩擦轮26由电机驱动转动，且所述两个摩擦轮26的转动方向相反，位于抛射滑轨27右侧的摩擦轮26顺时针转动，位于抛射滑轨27左侧的摩擦轮26逆时针转动，两个摩擦轮26间隙布置，两个摩擦轮26之间的间隙用于供抛射物底部支架通过，且摩擦轮26能和抛射物的支架接触；
抛射云台21通过抛射电机22驱动同步带25带动抛射滑块28前后运动，抛射滑块28上装有待抛射物体，同步带25驱动待抛射物至发射位置，通过安装的对称布置的摩擦轮26加速，实现待抛射物体的发射。
抛射物经过同步带25给定一定的初速度后，抛射物往前运动，抛射物底部的支架和两个摩擦轮26支间的间隙接触，在摩擦轮26的带动下，抛射物以高速度抛出。
所述的抛射云台21在姿态调整确定后，通过连接抛射电机22的主动轮23，带动同步带25和从动轮24转动，同步带25和抛射滑块28固定在一起，通过同步带25的运动，带动抛射滑块28的滑动，待抛射物体安装在滑抛射滑块28上且能够跟随抛射滑块28移动并在运动至摩擦轮26处时实现脱离，实现同步运动，从而驱动主动轮23可以通过机构连接关系，实现待抛射物的向前运动，当待抛射物到待摩擦轮26位置时，高速旋转的摩擦轮26，通过摩擦力将待抛射物抛射出去，从而完成待抛射物体的发射。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，其特征是，包括基座(1)、抛射机构(2)以及调节机构(3)；
所述抛射机构(2)一端和基座(1)可调节连接，所述抛射机构(2)另一端设置在所述调节机构(3)上，所述调节机构(3)安装在于所述基座(1)上，所述调节机构(3)用于调整抛射机构(2)的抛射方向；
所述调节机构(3)包括至少四个调节组件(4)，任意一个调节组件(4)不在其余任意两个调节组件(4)所在的直线上，所述抛射机构(2)和基座(1)的连接处不在调节组件(4)所构成的平面内，所述调节组件(4)包括绳索(41)、调节电机(42)、回收轮(43)以及定滑轮(44)，所述定滑轮(44)和基座(1)转动连接，所述回收轮(43)转动安装于所述基座(1)上，所述调节电机(42)的输出端和回收轮(43)传动连接，所述绳索(41)首端和回收轮(43)固定连接，绳索(41)尾端绕过定滑轮(44)并与抛射机构(2)固定连接。
2.如权利要求1所述的一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，其特征在于：所述调节组件(4)包括调节台(45)，所述绳索(41)尾端绕过定滑轮(44)并与调节台(45)固定连接，所述固定台和抛射机构(2)可调节连接。
3.如权利要求1所述的一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，其特征在于：所述抛射机构(2)和基座(1)之间安装有连接组件(5)，所述连接组件(5)包括球绞座(51)、转动球(52)、球绞杆(53)、连接滑轨(54)以及与连接滑轨(54)相匹配的连接滑块(55)，所述球绞座(51)和基座(1)固定连接，所述转动球(52)转动安装于所述球绞座(51)内，所述球绞杆(53)一端和转动球(52)固定连接，另一端和连接滑轨(54)固定连接，所述连接滑块(55)和连接滑轨(54)滑动连接，所述连接滑块(55)和抛射机构(2)固定连接。
4.如权利要求2所述的一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，其特征在于：所述抛射机构(2)和调节台(45)之间安装有转动轴(6)，所述转动轴(6)包括横向部(61)以及竖向部(62)，所述横向部(61)和抛射机构(2)转动连接，所述竖向部(62)一端和横向部(61)固定连接，另一端和调节台(45)转动连接，所述横向部(61)和竖向部(62)构成T型结构。
5.如权利要求2所述的一种基于绳索驱动实现云台姿态调整的抛射机器人，其特征在于：所述抛射机构(2)包括抛射云台(21)、抛射电机(22)、主动轮(23)、从动轮(24)、同步带(25)、摩擦轮(26)、抛射滑轨(27)以及与抛射滑轨(27)相匹配的抛射滑块(28)；
所述抛射云台(21)和基座(1)转动连接，且所述抛射云台(21)可调节安装于所述调节台(45)上；
所述抛射滑轨(27)和抛射云台(21)顶面固定连接，所述抛射滑轨(27)和抛射滑块(28)滑动连接，所述抛射滑轨(27)首端朝向调节台(45)，所述抛射滑块(28)用于供抛射物放置；
所述主动轮(23)和从动轮(24)均转动安装于所述抛射云台(21)顶面，所述同步带(25)绕设在所述主动轮(23)和从动轮(24)上，且所述同步带(25)和抛射滑块(28)固定连接，所述抛射电机(22)的输出端和主动轮(23)传动连接；
所述摩擦轮(26)为两个，两个摩擦轮(26)分别布置在抛射滑轨(27)的两侧，且所述摩擦轮(26)位于滑轨和调节台(45)之间，所述摩擦轮(26)由电机驱动转动，且所述两个摩擦轮(26)的转动方向相反。
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| GR01 | Patent grant | ||
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