CN208697421U - 一种新型足球机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及足球机器人竞技领域，尤其为一种新型足球机器人，包括机身、壳体、动力箱和舵机，所述机身上方的中间位置上安装有壳体，所述壳体的上方位置上安装有球形摄像头，所述球形摄像头通过转轴与壳体之间转动连接，所述壳体与球形摄像头之间的转轴上安装有传动轮，所述机身的左端安装有舵机，所述舵机的左端位置上安装有动力箱；本实用新型中，通过设置动力箱和舵机，使该装置仿真效果更强，运动更加贴合人性化，增加比赛的观赏性，同时便于该装置的操作，增加了比赛的流畅度，使操作人员以足球机器人视角进行相关的足球竞技活动，具有更好的现场竞技效果，这种设计构思新颖，具有巨大的经济效益和广泛的市场前景，值得推广使用。

Description

一种新型足球机器人

技术领域

本实用新型涉及足球机器人竞技领域，具体为一种新型足球机器人。

背景技术

目前，足球机器人作为机器人学科与人工智能研究的载体和对抗平台，已受到国内外众多学者的广泛普遍关注。随着科学技术的不断进步，以智能小车为载体的足球机器人已广泛涉及传感信息、精密仪器、自动控制、人工智能、计算机视觉等众多学科的研究创新，相关研究成果能够反映出一个国家的综合国力和科技水平，并可广泛应用于军事、工农业、信息技术等相关领域，因此，对一种新型足球机器人的需求日益增长。

现有装置在进行使用时，控制十分不方便，不能进行远程进行操控，在进行操控时视觉效果不佳；同时在进行使用时，当摄像头表面出现脏污导致采像不清晰时，不能及时对摄像头进行清理，影响比赛进程；现有技术在进行使用时，只能单纯的做运球以及平稳击球动作，不能进行大力射门的动作，观赏性差，仿真效果差，针对上述问题提出一种新型足球机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型足球机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型足球机器人，包括机身、壳体、动力箱和舵机，所述机身上方的中间位置上安装有壳体，所述壳体通过转轴与机身之间转动连接，所述机身内部的中间位置上安装有传动电机，所述壳体与机身的转轴通过联轴器与传动电机的输出轴之间转动连接，所述壳体的上方位置上安装有球形摄像头，所述球形摄像头下方的壳体上安装有无尘布，所述无尘布与球形摄像头的外表面紧贴，所述球形摄像头通过转轴与壳体之间转动连接，所述壳体与球形摄像头之间的转轴上安装有传动轮，所述壳体内部的下方位置上安装有马达，所述马达的输出轴上安装有传动轮，所述马达上的传动轮通过传动皮带与球形摄像头上的传动轮之间转动连接，所述机身的左端安装有舵机，所述舵机的左端位置上安装有动力箱，所述动力箱内部的右端位置上安装有双轴电机，所述双轴电机安装在动力箱内部的中间位置上，所述双轴电机前后两端的输出轴上安装有传动齿轮，两个所述传动齿轮的下方位置上皆安装有齿条，两个所述齿条安装在动力箱内部，且两个所述齿条与动力箱之间滑动连接，两个所述齿条的左端安装有滑块，所述滑块与两个所述齿条连接，所述滑块的左端与传动杆连接，所述动力箱的左端焊接有活塞筒，所述传动杆远离滑块一端穿过活塞筒与运球板连接，所述机身底面的左侧上安装有从动轮，所述从动轮安装在机身下方的中间位置上，所述机身底面右端的前后两端对称安装有主动轮，所述机身内部的右侧位置上对称安装有减速电机，两个所述减速电机的输出轴分别与两个所述主动轮之间转动连接。

优选的，所述活塞筒内部的传动杆上安装有压板，所述压板右侧的传动杆上安装有弹簧。

优选的，所述机身内部安装有控制电板，所述控制电板的中间位置上安装有MCU核心模块，所述MCU核心模块的右侧位置上安装有电机驱动模块，所述MCU核心模块的输出端与电机驱动模块的输入端之间电性连接，所述电机驱动模块分别与传动电机、马达、双轴电机以及两个所述减速电机之间电性连接，所述MCU核心模块后方的控制电板上安装有蓝牙手柄信号接收模块，所述MCU核心模块的前方位置上安装有摄像头模块，所述摄像头模块的右侧位置上安装有音频模块，所述音频模块与摄像头模块之间安装有WiFi通信模块。

优选的，所述摄像头模块以及音频模块的输出端通过WiFi通信模块与MCU核心模块之间电性连接，所述MCU核心模块的输入端与蓝牙手柄信号接收模块的输出端之间电性连接。

优选的，所述传动齿轮圆周面上设置有缺口，且传动齿轮上缺口的圆心角为45度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过设置的传动电机、壳体、球形摄像头、马达和无尘布，传动电机控制壳体转动，此时方便观看周围的视野，球形摄像头捕捉影像信息，当球形摄像头的外表面需要进行清理时，此时马达上的传动轮通过传动皮带带动球形摄像头上的传动轮转动，球形摄像头随之转动，无尘布对其外表面进行擦拭，解决了现有技术在进行使用时，当摄像头表面出现脏污导致采像不清晰时，不能及时对摄像头进行清理，影响比赛进程的问题，同时增加了摄像头的清洁度，避免表面脏污腐蚀摄像头，增加了摄像头的使用寿命，使操作人员以足球机器人视角进行相关的足球竞技活动，具有更好的现场竞技效果，；

2、本实用新型中，通过设置舵机、动力箱、双轴电机、传动齿轮和运球板，通过舵机控制该运球板上下运动，使足球机器人做相关的接球和控球运动，双轴电机、齿条、传动齿轮、压板和弹簧之间配合使用，使运球板做击球运动，解决了现有技术在进行使用时，只能单纯的做运球以及平稳击球动作，不能进行大力射门的动作，增加了该装置的功能，使该该装置符合人性化设计，更加贴合实际，保证了比赛的激烈程度，使比赛更加具有观赏性。

3、本实用新型中，通过设置WiFi通信模块、摄像头模块和音频模块，WiFi通信模块、摄像头模块、音频模块的结合使用，在近距离(0～100米以内)可用于实时获取机器人前进区域的视音频信息，也可通过Android智能终端实时控制足球机器人自由移动和接球控球，使该装置的控制更加的方便，解决现有技术需要近距离进行控制和观察的问题，保证了该装置控制的流畅度，增加了比赛的观赏性，这种设计构思新颖，设计科学，具有巨大的经济效益和广泛的市场前景，值得推广使用

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型图1中壳体内部结构示意图；

图3为本实用新型图1中运球板的装配图；

图4为本实用新型图3中动力箱的内部结构示意图；

图5为本实用新型图4中双轴电机的装配图；

图6为本实用新型图1中机身内部结构示意图；

图7为本实用新型图1中整体流程图。

图中：1-运球板、2-机身、3-壳体、4-传动电机、5-从动轮、6-主动轮、7-球形摄像头、8-无尘布、9-传动轮、10-马达、11-动力箱、12-舵机、13-传动杆、14-压板、15-弹簧、16-滑块、17-双轴电机、18-活塞筒、19-齿条、20-传动齿轮、21-摄像头模块、22-MCU核心模块、23-蓝牙手柄信号接收模块、24-控制电板、25-电机驱动模块、26-减速电机、27-WiFi通信模块、28-音频模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：

一种新型足球机器人，包括机身2、壳体3、动力箱11和舵机12，所述机身2上方的中间位置上安装有壳体3，所述壳体3通过转轴与机身2之间转动连接，所述机身2内部的中间位置上安装有传动电机4，所述壳体3与机身2的转轴通过联轴器与传动电机4的输出轴之间转动连接，所述壳体3的上方位置上安装有球形摄像头7，所述球形摄像头7下方的壳体3上安装有无尘布8，所述无尘布8与球形摄像头7的外表面紧贴，所述球形摄像头7通过转轴与壳体3之间转动连接，所述壳体3与球形摄像头7之间的转轴上安装有传动轮9，所述壳体3内部的下方位置上安装有马达10，所述马达10的输出轴上安装有传动轮9，所述马达10上的传动轮9通过传动皮带与球形摄像头7上的传动轮9之间转动连接，所述机身2的左端安装有舵机12，所述舵机12的左端位置上安装有动力箱11，所述动力箱11内部的右端位置上安装有双轴电机17，所述双轴电机17安装在动力箱11内部的中间位置上，所述双轴电机17前后两端的输出轴上安装有传动齿轮20，两个所述传动齿轮20的下方位置上皆安装有齿条19，两个所述齿条19安装在动力箱11内部，且两个所述齿条19与动力箱11之间滑动连接，两个所述齿条19的左端安装有滑块16，所述滑块16与两个所述齿条19连接，所述滑块16的左端与传动杆13连接，所述动力箱11的左端焊接有活塞筒18，所述传动杆13远离滑块16一端穿过活塞筒18与运球板1连接，所述机身2底面的左侧上安装有从动轮5，所述从动轮5安装在机身2下方的中间位置上，所述机身2底面右端的前后两端对称安装有主动轮6，所述机身2内部的右侧位置上对称安装有减速电机26，两个所述减速电机26的输出轴分别与两个所述主动轮6之间转动连接。

所述活塞筒18内部的传动杆13上安装有压板14，所述压板14右侧的传动杆13上安装有弹簧15，双轴电机17带动传动齿轮20运动，传动齿轮20与齿条19啮合，进而带动齿条19向远离运球板1一端运动，此时齿条19拉动传动杆13，压板14挤压弹簧15，弹簧15蓄力，当传动齿轮20运动到缺口位置处时，传动齿轮20脱扣，压板14带动传动杆13在弹簧15的弹力下向远离动力箱11一端运动，此时传动杆13带动运球板1做击球运动，解决了现有技术在进行使用时，只能单纯的做运球以及平稳击球动作，不能进行大力射门的动作，增加了该装置的功能，使该该装置符合人性化设计，更加贴合实际，保证了比赛的激烈程度，使比赛更加具有观赏性，所述机身2内部安装有控制电板24，所述控制电板24的中间位置上安装有MCU核心模块22，所述MCU核心模块22的右侧位置上安装有电机驱动模块25，所述MCU核心模块22的输出端与电机驱动模块25的输入端之间电性连接，所述电机驱动模块25分别与传动电机4、马达10、双轴电机17以及两个所述减速电机26之间电性连接，所述MCU核心模块22后方的控制电板24上安装有蓝牙手柄信号接收模块23，所述MCU核心模块22的前方位置上安装有摄像头模块21，所述摄像头模块21的右侧位置上安装有音频模块28，所述音频模块28与摄像头模块21之间安装有WiFi通信模块27，所述摄像头模块以及音频模块28的输出端通过WiFi通信模块27与MCU核心模块22之间电性连接，所述MCU核心模块22的输入端与蓝牙手柄信号接收模块23的输出端之间电性连接，所述传动齿轮20圆周面上设置有缺口，且传动齿轮20上缺口的圆心角为45度，控制电板24的内部安装有聚合物锂电池，聚合物锂电池的存在为该装置提供了动力来源，WiFi通信模块27、摄像头模块21、音频模块28的结合使用，在近距离(0～100米以内)可用于实时获取机器人前进区域的视音频信息，也可通过Android智能终端实时控制足球机器人自由移动和接球控球，使该装置的控制更加的方便，解决现有技术需要近距离进行控制和观察的问题，保证了该装置控制的流畅度，增加了比赛的观赏性，运球板1截面为半圆U形塑料管或亚克力管，管外径为40mm，管壁厚度为0.5mm，造价便宜，耐用度高。

双轴电机17的型号为Y100双轴电机，马达10和传动电机4的型号为3RK15RGN-C，传动电机4舵机12的型号为CDS5500，MCU核心模块22的型号均为STM32F407ZG，WiFi通信模块27的型号为USR-WIFI232-TEVKV2，电机驱动模25型号为TB6612FNG电机驱动板，减速电机26的型号为XWED8145C-11X11-1.5KW。

工作流程：当需要进行使用时，机身2内部安装的蓄电池为该装置提供动力来源，此时将蓝牙手柄将蓝牙手柄信号接收模块23相匹配，此时MCU核心模块22控制电机驱动模块25控制两个减速电机26运动，以差动驱动方式控制减速电机26使两个主动轮6做直线及转弯运动，从动轮5起到了辅助运动的作用，在使用过程中，MCU核心模块22控制舵机12，通过舵机12控制该运球板1上下运动，使足球机器人做相关的接球和控球运动，当需要进行击球时，此时双轴电机17工作，双轴电机17带动传动齿轮20运动，传动齿轮20与齿条19啮合，进而带动齿条19向远离运球板1一端运动，此时齿条19拉动传动杆13，压板14挤压弹簧15，弹簧15蓄力，当传动齿轮20运动到缺口位置处时，传动齿轮20脱扣，压板14带动传动杆13在弹簧15的弹力下向远离动力箱11一端运动，此时传动杆13带动运球板1做击球运动，解决了现有技术在进行使用时，只能单纯的做运球以及平稳击球动作，不能进行大力射门的动作，增加了该装置的功能，在进行使用过程中，MCU核心模块22控制传动电机4进行工作，传动电机4控制壳体3转动，此时方便观看周围的视野，MCU核心模块22发信号给摄像头模块21，摄像头模块21控制球形摄像头7捕捉影像信息，当球形摄像头7的外表面需要进行清理时，此时马达10上的传动轮9通过传动皮带带动球形摄像头7上的传动轮9转动，球形摄像头7随之转动，无尘布8对其外表面进行擦拭，解决了现有技术在进行使用时，当摄像头表面出现脏污导致采像不清晰时，不能及时对摄像头进行清理，影响比赛进程的问题，同时增加了摄像头的清洁度，避免表面脏污腐蚀摄像头，增加了摄像头的使用寿命，这种设计构思新颖，设计科学，具有巨大的经济效益和广泛的市场前景，值得推广使用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种新型足球机器人，包括机身(2)、壳体(3)、动力箱(11)和舵机(12)，其特征在于：所述机身(2)上方的中间位置上安装有壳体(3)，所述壳体(3)通过转轴与机身(2)之间转动连接，所述机身(2)内部的中间位置上安装有传动电机(4)，所述壳体(3)与机身(2)的转轴通过联轴器与传动电机(4)的输出轴之间转动连接，所述壳体(3)的上方位置上安装有球形摄像头(7)，所述球形摄像头(7)下方的壳体(3)上安装有无尘布(8)，所述无尘布(8)与球形摄像头(7)的外表面紧贴，所述球形摄像头(7)通过转轴与壳体(3)之间转动连接，所述壳体(3)与球形摄像头(7)之间的转轴上安装有传动轮(9)，所述壳体(3)内部的下方位置上安装有马达(10)，所述马达(10)的输出轴上安装有传动轮(9)，所述马达(10)上的传动轮(9)通过传动皮带与球形摄像头(7)上的传动轮(9)之间转动连接，所述机身(2)的左端安装有舵机(12)，所述舵机(12)的左端位置上安装有动力箱(11)，所述动力箱(11)内部的右端位置上安装有双轴电机(17)，所述双轴电机(17)安装在动力箱(11)内部的中间位置上，所述双轴电机(17)前后两端的输出轴上安装有传动齿轮(20)，两个所述传动齿轮(20)的下方位置上皆安装有齿条(19)，两个所述齿条(19)安装在动力箱(11)内部，且两个所述齿条(19)与动力箱(11)之间滑动连接，两个所述齿条(19)的左端安装有滑块(16)，所述滑块(16)与两个所述齿条(19)连接，所述滑块(16)的左端与传动杆(13)连接，所述动力箱(11)的左端焊接有活塞筒(18)，所述传动杆(13)远离滑块(16)一端穿过活塞筒(18)与运球板(1)连接，所述机身(2)底面的左侧上安装有从动轮(5)，所述从动轮(5)安装在机身(2)下方的中间位置上，所述机身(2)底面右端的前后两端对称安装有主动轮(6)，所述机身(2)内部的右侧位置上对称安装有减速电机(26)，两个所述减速电机(26)的输出轴分别与两个所述主动轮(6)之间转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型足球机器人，其特征在于：所述活塞筒(18)内部的传动杆(13)上安装有压板(14)，所述压板(14)右侧的传动杆(13)上安装有弹簧(15)。

3.根据权利要求1所述的一种新型足球机器人，其特征在于：所述机身(2)内部安装有控制电板(24)，所述控制电板(24)的中间位置上安装有MCU核心模块(22)，所述MCU核心模块(22)的右侧位置上安装有电机驱动模块(25)，所述MCU核心模块(22)的输出端与电机驱动模块(25)的输入端之间电性连接，所述电机驱动模块(25)分别与传动电机(4)、马达(10)、双轴电机(17)以及两个所述减速电机(26)之间电性连接，所述MCU核心模块(22)后方的控制电板(24)上安装有蓝牙手柄信号接收模块(23)，所述MCU核心模块(22)的前方位置上安装有摄像头模块(21)，所述摄像头模块(21)的右侧位置上安装有音频模块(28)，所述音频模块(28)与摄像头模块(21)之间安装有WiFi通信模块(27)。

4.根据权利要求3所述的一种新型足球机器人，其特征在于：所述摄像头模块以及音频模块(28)的输出端通过WiFi通信模块(27)与MCU核心模块(22)之间电性连接，所述MCU核心模块(22)的输入端与蓝牙手柄信号接收模块(23)的输出端之间电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型足球机器人，其特征在于：所述传动齿轮(20)圆周面上设置有缺口，且传动齿轮(20)上缺口的圆心角为45度。