CN200987909Y - 足球机器人踢球机构 - Google Patents
足球机器人踢球机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN200987909Y CN200987909Y CN 200620136427 CN200620136427U CN200987909Y CN 200987909 Y CN200987909 Y CN 200987909Y CN 200620136427 CN200620136427 CN 200620136427 CN 200620136427 U CN200620136427 U CN 200620136427U CN 200987909 Y CN200987909 Y CN 200987909Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- push rod
- spring
- football
- tooth
- partial gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种足球机器人踢球机构，包括踢球板，其中心与一侧边带有水平齿条的推杆垂直固定连接，齿条与圆周上设有一段齿的不完全齿轮的齿段部啮合，推杆上套接有弹簧，弹簧靠近踢球板端与推杆固定连接，弹簧的行程位于两个固定支座之间，推杆沉陷支撑在固定支座上，并能够沿推杆的长度方向移动，固定支座与推杆的齿条之间设有空隙；不完全齿轮的轴、棘轮的轴以及只有一个驱动转动方向的驱动电机的轴连接为一体，且都跟随电机轴旋转。本实用新型结构简单，简化了控制，无需码盘等反馈控制元件，只需简单的给出一个踢球脉冲，即可完成射门，并立即自动收回。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种踢球机构，特别是一种足球机器人上用的踢球机构。
背景技术
机器人足球赛是由硬件或仿真机器人进行的足球赛比赛，规则与人类正规的足球赛类似。硬件机器人足球队的研制涉及计算机、自动控制、传感与感知融合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究与综合集成。概括地说，机器人足球是以体育竞赛为载体的前沿科研竞争和高科技对抗，是培养信息-自动化科技人才的重要手段，同时也是展示高科技进展的生动窗口和促进科技成果实用化和产业化的新途径。
在快节奏和瞬息万变的足球机器人激烈比赛中，及时把握射门机会非常重要，早期靠机器人身体撞击射门动作已逐步淘汰。一旦掌握射门机会，在较远的位置能准确把球射入对方球门是目前足球机器人比赛中取胜关键之一。因此击球机构在足球机器人中起着非常关键的作用。
根据对现有技术的进一步探索，上海大学公开了一种“足球机器人的踢球机构”(中国实用新型专利申请号为200520039011.7)，该专利的特点自述为：一种足球机器人的踢球机构，包括一根平移的推杆联动一根具有复位弹簧的摆动式击球杆，其特征在于推杆的顶端支靠着一个凸轮的型面，该凸轮由一个电动机驱动，凸轮的侧面固定一块磁钢，在机器人的小车上固定一个霍尔传感器，霍尔传感器靠近并对准磁钢的旋转轨迹。凸轮的型面构成的行程由一段270°相位区阿基米德线的行程和一段90°相位区远休圆弧的行程组成。推杆的顶端有一个小滚轮顶靠着凸轮的型面，推杆安置在机器人小车的固定轨迹上，推杆的中部固定一个拨动击球杆的拨动销。击球杆的中部与固定在足球机器人小车上的一个支座铰链相铰链，一个复位弹簧的一段与击球杆的上端相连，而另一段与足球机器人小车的固定支座相连。击球杆的下端固定连接一个击球锤。该实用新型技术的不足之处在于结构复杂，击球力量小。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种改进的足球机器人的踢球机构，能在瞬间使球获得较大的能量。
为此，本实用新型提供了一种足球机器人踢球机构，其中，包括踢球板1，踢球板1的中心与一侧边带有水平齿条2的推杆11垂直固定连接，齿条2与圆周上设有一段齿的不完全齿轮7的齿段部12啮合，推杆11上套接有弹簧4，弹簧4靠近踢球板1端与推杆11固定连接，弹簧4的行程位于固定支座3-1和固定支座3-2之间，推杆11沉陷支撑在固定支座3-1和固定支座3-2上，并能够沿推杆11的长度方向移动，固定支座3-1与推杆11的齿条2之间设有空隙；不完全齿轮7的轴、棘轮8的轴以及只有一个驱动转动方向的驱动电机的轴连接为一体，且都跟随电机轴旋转；棘轮8的直径小于不完全齿轮7的直径；不完全齿轮7的靠近棘轮的表面上，且周边为光滑圆周表面的非齿段部13扇形区域内设有凸台5，当不完全齿轮7的齿段部12与齿条2啮合至最端部一个齿的齿中位置，且弹簧4处于压缩极限状态时，凸台5触动用于停止所述驱动电机转动的常闭触点开关9，常闭触点开关9断开时所述驱动电机处于停止状态，此时棘爪6将用于防止所述驱动电机反转的棘轮8卡住。
上述技术方案中，所述驱动电机转动至不完全齿轮7的非齿段13，不完全齿轮7与齿条2脱离啮合，弹簧4移动至自然弹出状态。
本实用新型整个机构零件数不超过十件，简化了控制，无需码盘等反馈控制元件，只需简单的给出一个踢球脉冲，即可完成射门，并立即自动收回。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型弹簧处于压缩极限状态的结构示意图；
图2为本实用新型弹簧处于自然弹出状态的结构示意图。
具体实施方式
踢球机构的基本任务就是在某个方向对球产生一个瞬间的撞击，完成踢球动作。其实质上是一个能量转换装置，即在瞬间使球获得很大的动量，产生很大的速度。主要考虑因素有：安装尺寸，要易于控制，满足出球速度等基本的参数要求。本实用新型主要参数为：击球行程不小于40mm，出球速度不小于4m/s，能够连续踢球。回收时间不大于1s，即两次踢球间隔短。本实用新型主要采用齿轮齿条结构来实现的。
图1为本实用新型弹簧处于压缩极限状态的结构示意图。如图1所示，本实用新型为一种足球机器人踢球机构，其中，包括踢球板1，踢球板1的中心与一侧边带有水平齿条2的推杆11垂直固定连接，齿条2与圆周上设有一段齿的不完全齿轮7的齿段部12啮合，推杆11上套接有弹簧4，弹簧4靠近踢球板1端与推杆11固定连接，弹簧4的行程位于固定支座3-1和固定支座3-2之间，推杆11沉陷支撑在固定支座3-1和固定支座3-2上，并能够沿推杆11的长度方向移动，固定支座3-1与推杆11的齿条2之间设有空隙；不完全齿轮7的轴、棘轮8的轴以及只有一个驱动转动方向的驱动电机的轴连接为一体，且都跟随电机轴旋转；棘轮8的直径小于不完全齿轮7的直径；不完全齿轮7的靠近棘轮的表面上，且周边为光滑圆周表面的非齿段部13扇形区域内设有凸台5，当不完全齿轮7的齿段部12与齿条2啮合至最端部一个齿的齿中位置，且弹簧4处于压缩极限状态时，凸台5触动用于停止所述驱动电机转动的常闭触点开关9，常闭触点开关9断开时所述驱动电机处于停止状态，此时棘爪6将用于防止所述驱动电机反转的棘轮8卡住。
图2为本实用新型弹簧处于自然弹出状态的结构示意图。驱动电机转动至不完全齿轮7的非齿段部13，不完全齿轮7与齿条2脱离啮合，弹簧4移动至自然弹出状态。驱动电机的导通受继电器控制，所述驱动电机的停止受常闭触点开关9的断开控制。
踢球板1为薄铝板制成的矩形结构。凸台5可为一直径为3厘米的短螺栓，与不完全齿轮7螺纹连接。齿条2的长度一般为35毫米至40毫米。
齿段部12的周长小于齿条2的长度，且齿段部12与齿条2的啮合行程为弹簧4处于压缩极限状态至弹簧4处于自如弹出状态的行程。
弹簧4采用2mm钢丝绕制。如选用小外形尺寸大扭矩的Maxon电机，可选用较粗的钢丝，并可用两组通过导杆并联。如此将大大提高出球速度。
驱动电机为普通永磁减速电机，价格低廉，且性能满足要求。因尺寸偏大，安装于机器人箱体内，通过电机轴与踢球机构的不完全齿轮7的轴固定连接。
触点开关9可改制，也可手工制作。可采用的是一压在齿轮上的铜簧片，因机器人本体与地端导通，故只需在所确立的凸台5位置涂上绝缘层即可。此时需注意继电器引脚接线的一致性。实践中运行灵敏可靠。
整个机构固定于机器人执行层下底板。安装尺寸240*120*20，距地面尚有45mm间隙。
下面是对本实用新型工作过程的进一步阐述。初始状态踢球机构处于弹簧4压缩极限的回收状态(如图1)。此时齿轮齿条已啮合至最后一齿，弹簧4压缩至极限位置，此时常闭触点开关9在凸台5作用下处于断开状态，整个机构在棘轮8的反向锁紧作用下处于准备射门状态。当机器人带球到达射门区域时，运动控制卡收到射门指令，发出一个峰值时间约0.5s的脉冲，继电器使电机导通，电机轴继续顺时针旋转，使不完全齿轮7的非齿段部13为与上方，不完全齿轮7与齿条2脱离啮合，齿条2与踢球板1被高速弹出完成射门。此时射门脉冲消失，触点开关9脱离凸台5恢复闭合状态。电机继续导通，机构回收，直至触点开关9被凸台5打开，机构恢复到回收状态(如图1)，准备下次踢球。通过触点开关与继电器开关的并联，踢球器摆脱了对控制系统的依赖，具有一定的自主性，较好的适应了总体性能要求。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种足球机器人踢球机构，其特征在于，包括踢球板(1)，踢球板(1)的中心与一侧边带有水平齿条(2)的推杆(11)垂直固定连接，齿条(2)与圆周上设有一段齿的不完全齿轮(7)的齿段部(12)啮合，推杆(11)上套接有弹簧(4)，弹簧(4)靠近踢球板(1)端与推杆(11)固定连接，弹簧(4)的行程位于固定支座(3-1)和固定支座(3-2)之间，推杆(11)沉陷支撑在固定支座(3-1)和固定支座(3-2)上，并能够沿推杆(11)的长度方向移动，固定支座(3-1)与推杆(11)的齿条(2)之间设有空隙；
不完全齿轮(7)的轴、棘轮(8)的轴以及只有一个驱动转动方向的驱动电机的轴连接为一体，且都跟随电机轴旋转；棘轮(8)的直径小于不完全齿轮(7)的直径；不完全齿轮(7)的靠近棘轮的表面上，且周边为光滑圆周表面的非齿段部(13)扇形区域内设有凸台(5)，当不完全齿轮(7)的齿段部(12)与齿条(2)啮合至最端部一个齿的齿中位置，且弹簧(4)处于压缩极限状态时，凸台(5)触动用于停止所述驱动电机转动的常闭触点开关(9)，常闭触点开关(9)断开时所述驱动电机处于停止状态，此时棘爪(6)将用于防止所述驱动电机反转的棘轮(8)卡住。
2.根据权利要求1所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，所述驱动电机转动至不完全齿轮(7)的非齿段部(13)，不完全齿轮(7)与齿条(2)脱离啮合，弹簧(4)移动至自然弹出状态。
3.根据权利要求2所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，所述驱动电机的导通受继电器控制，所述驱动电机的停止受常闭触点开关(9)的断开控制。
4.根据权利要求1至3任一所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，踢球板(1)为薄铝板制成的矩形结构。
5.根据权利要求1至3任一所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，凸台(5)为一直径为3厘米的短螺栓，与不完全齿轮(7)螺纹连接。
6.根据权利要求1至3任一所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，齿条(2)的长度为35毫米至40毫米。
7.根据权利要求1至3任一所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，齿段部(12)的周长小于齿条(2)的长度，且齿段部(12)与齿条(2)的啮合行程为弹簧(4)处于压缩极限状态至弹簧(4)处于自如弹出状态的行程。
8.根据权利要求1至3任一所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，弹簧(4)为绕制的2毫米钢丝。
9.根据权利要求1至3任一所述的足球机器人踢球机构，其特征在于，所述驱动电机为普通永磁减速电机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620136427 CN200987909Y (zh) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 足球机器人踢球机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620136427 CN200987909Y (zh) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 足球机器人踢球机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN200987909Y true CN200987909Y (zh) | 2007-12-12 |
Family
ID=38938953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200620136427 Expired - Fee Related CN200987909Y (zh) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 足球机器人踢球机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN200987909Y (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102050164A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-05-11 | 上海大学 | 仿生机器人连续跳跃运动机构 |
| CN105963973A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-09-28 | 北京理工大学 | 一种足球机器人可调整击球杆系统及其方法 |
| CN110470423A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-11-19 | 河海大学 | 一种测量极限水平风荷载装置和方法 |
| CN111495467A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-08-07 | 邓志杰 | 一种粮油加工用山茶果碎壳设备 |
| CN112316397A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-02-05 | 华南理工大学广州学院 | 一种踢球接球一体机 |
| CN113099784A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-13 | 山东省农业机械科学研究院 | 大籽粒作物漏播补偿装置及补偿方法 |
-
2006
- 2006-12-20 CN CN 200620136427 patent/CN200987909Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102050164A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-05-11 | 上海大学 | 仿生机器人连续跳跃运动机构 |
| CN102050164B (zh) * | 2010-11-12 | 2012-07-04 | 上海大学 | 仿生机器人连续跳跃运动机构 |
| CN105963973A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-09-28 | 北京理工大学 | 一种足球机器人可调整击球杆系统及其方法 |
| CN110470423A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-11-19 | 河海大学 | 一种测量极限水平风荷载装置和方法 |
| CN111495467A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-08-07 | 邓志杰 | 一种粮油加工用山茶果碎壳设备 |
| CN112316397A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-02-05 | 华南理工大学广州学院 | 一种踢球接球一体机 |
| CN112316397B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-07-28 | 华南理工大学广州学院 | 一种踢球接球一体机 |
| CN113099784A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-13 | 山东省农业机械科学研究院 | 大籽粒作物漏播补偿装置及补偿方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN200987909Y (zh) | 足球机器人踢球机构 | |
| CN102489017B (zh) | 乒乓球训练系统 | |
| CN103537087A (zh) | 一种用于娱乐健身的趣味拳击对打器械 | |
| CN101856564A (zh) | 一种机器人 | |
| CN202427127U (zh) | 乒乓球训练系统 | |
| CN201244350Y (zh) | 自动麻将机推升机构 | |
| CN101912321A (zh) | 仿生假手的手指的驱动结构 | |
| NL2025011B1 (en) | Training aid for pole vault | |
| CN201676486U (zh) | 光电式标枪专项力量练习器 | |
| CN207679998U (zh) | 羽毛球自动发球装置 | |
| CN201988147U (zh) | 高尔夫发球机的推球机 | |
| CN109677500A (zh) | 一种足球射门机器人的机械腿 | |
| CN109794949A (zh) | 一种抓取机构及射击机器人 | |
| CN105148529B (zh) | 足球机器人踢球装置 | |
| CN201609580U (zh) | 一种自行滑板 | |
| CN205886213U (zh) | 一种足球机器人可调整击球杆机构 | |
| CN109621365B (zh) | 一种自动拳靶、系统及其工作方法 | |
| CN1887387A (zh) | 机器人乒乓球发球机 | |
| CN201200791Y (zh) | 游戏机的自动送球装置 | |
| CN201988149U (zh) | 高尔夫发球机的打位机 | |
| CN201743877U (zh) | 健身器的自动升降结构 | |
| CN2917710Y (zh) | 机器人乒乓球发球机 | |
| CN216328368U (zh) | 开放式驱控一体机器人运动控制器 | |
| CN106823342A (zh) | 一种网球发球机 | |
| CN106110616A (zh) | 一种体育排球场用辅助训练装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |