CN209596567U - 一种自动供箭装置及射箭机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体公开了一种自动供箭装置及射箭机器人，属于智能机器人技术领域。该自动供箭装置包括箭架和均安装在箭架上的定位板、限位板、导向板和多个夹具；定位板上设有多个定位槽，导向板位于定位板和限位板之间，导向板上设有多个导向槽，多个导向槽和多个夹具均与多个定位槽一一对应设置；箭能够放置于定位槽和导向槽内，夹具具有将箭压紧的第一位置和与箭分离的第二位置，当夹具位于第一位置时，夹具沿从箭尾端至箭头端的方向压紧于箭尾端，并能够使箭头端与限位板抵接，从而能保证箭在箭架上的位置准确，射箭机器人能够准确的从箭架上取箭，并能够抓取到箭的指定位置，保证箭能够准确地搭在弓上。射箭机器人包括上述自动供箭装置。

Description

一种自动供箭装置及射箭机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种自动供箭装置及射箭机器人。

背景技术

随着科技的进步，现代社会已出现了各种各样的机器人，其中包括与人一起进行游戏的机器人。让人与机器人一起进行游戏和比赛，大大激发了人的参与积极性，并能使人从中学到许多科技知识，因此游戏机器人已出现在各种科技场馆，各种各样的游戏机器人正吸引着广大游客特别是青少年们，带给他们无穷的欢乐和有用的知识。射箭是我国人民的传统游戏和比赛项目，但是相比其他游戏或运动而言，喜好射箭的人较少，但是随着射箭机器人的出现和应用，使射箭爱好者能够在射箭游戏中获得更多的知识和乐趣，射箭游戏也越来越受欢迎。

目前，射箭机器人通常包括供箭装置、机械手以及弓，通过机械手或者固定夹具将弓握持，并通过机械手从供箭装置中取箭，并自动将箭搭在弓上射出，由于通过机械手自动取箭，因而，机械手取箭时，需要保证机械手每次能够准确地夹持在箭的指定位置上，而这就需要供箭装置能够将箭的位置进行准确定位。

现有的供箭装置，通常包括箭架，箭架的一侧设有竖直方向的定位槽，通过定位槽卡持箭的箭杆，将箭在水平方向定位，箭架上还设有定位板，通过定位板支撑箭的箭头，将箭在竖直方向上进行定位。但是，在实际使用过程中，经常出现箭位于箭架上的位置发生变化的情况，例如箭杆没有完全卡到定位槽内，或者因意外断电导致箭被机械手等其他部件碰触而位置改变，或者箭的箭头未和定位板接触等等，这些情况很容易导致机械手取不到箭，或者机械手即便取到箭但夹持位置发生了变化，导致箭无法准确扣在弓弦，降低了游戏体验。

因此，亟需一种自动供箭装置及射箭机器人以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种自动供箭装置及射箭机器人，以解决现有技术中的供箭装置箭位于箭架上的位置容易发生变化，导致机械手无法取到箭或者取箭位置错误的问题。

一方面，本实用新型提供一种自动供箭装置，包括箭架，所述自动供箭装置所述箭架上沿同一方向依次间隔设有定位板、导向板和限位板，所述定位板上设有至少一个定位槽，所述导向板上设有至少一个导向槽，所述定位板上还设有至少一个夹具，所述夹具与所述定位槽及所述导向槽均一一对应设置；

所述定位槽和对应的所述导向槽用于放置箭，所述夹具能够压紧于所述箭的箭尾端，并使所述箭的箭头端与所述限位板抵接。

作为优选，所述夹具包括压杆和驱动件，所述压杆包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端能够与所述箭尾端接触或分离，所述第二端与所述箭架枢接，所述驱动件的一端与所述压杆位于所述第一端和所述第二端之间的位置枢接，所述驱动件的另一端与所述箭架枢接，所述驱动件能够驱动所述压杆相对所述箭架转动。

作为优选，所述箭尾端设有弓弦槽，当所述夹具压紧于所述箭尾端时，所述第一端位于所述弓弦槽内并与所述弓弦槽的底壁贴紧。

作为优选，所述驱动件为气缸。

作为优选，所述自动供箭装置还包括距离传感器，所述距离传感器安装于所述箭架上，且所述距离传感器的检测面朝向所述压杆。

作为优选，所述箭靠近所述箭尾端的位置设有箭羽，所述箭羽能够放置于所述定位槽内，且所述定位槽的外部轮廓和所述箭羽的外部轮廓一致。

作为优选，所述定位槽位于所述导向槽的正上方，所述箭沿竖直方向放置于所述定位槽和所述导向槽。

作为优选，所述限位板上设有至少一个凹槽，所述凹槽和所述定位槽一一对应设置，所述箭头端能够插入所述凹槽并与所述凹槽的底壁抵接。

作为优选，所述自动供箭装置还包括光电传感器，所述光电传感器用于检测所述定位槽内是否存在所述箭。

另一方面，本实用新型提供一种射箭机器人，包括上述任一方案中的自动供箭装置。

本实用新型的有益效果为：

通过设置在定位板上的定位槽和导向板上的导向槽放置箭，并通过夹具将箭压紧在限位板上，保证箭在箭架上的位置准确，从而，射箭机器人能够准确的从箭架上取箭，并能够抓取到箭的指定位置，保证箭能够准确地搭在弓上。

附图说明

图1为本实用新型实施例中自动供箭装置的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示图；

图3为本实用新型实施例中自动供箭装置的夹具位于第一位置时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中自动供箭装置的夹具位于第二位置时的结构示意图。

图中：

1、箭架；2、定位板；21、定位槽；3、限位板；31、凹槽；4、导向板；41、导向槽；5、夹具；51、压杆；52、驱动件；53、铰座；6、箭；61、箭尾端；611、弓弦槽；62、箭头端；63、箭羽；64、箭杆；7、距离传感器；8、光电传感器；9、按钮。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1～4所示，本实施例提供一种自动供箭装置，该自动供箭装置用于定位箭6，箭6包括箭杆64、箭头、箭尾和箭羽63，箭头设置于箭杆64的一端，箭尾设置于箭杆64的另一端，箭羽63为多个，具体可以为两个、三个或者四个等，多个箭羽63围绕箭杆64等间距设置，并且箭羽63靠近箭尾设置，定义箭6的箭头为箭头端62，箭6的箭尾为箭尾端61。

自动供箭装置包括箭架1、定位板2、限位板3、导向板4和多个夹具5，定位板2、限位板3、导向板4和多个夹具5均安装在箭架1上，其中，定位板2、导向板4和限位板3依次间隔设置，导向板4位于定位板2和限位板3之间。定位板2上设有至少一个定位槽21，导向板4上设有至少一个导向槽41，至少一个定位槽21和至少一个导向槽41均与至少一个夹具5一一对应设置，箭6能够放置于定位槽21和导向槽41内。夹具5具有将箭6压紧的第一位置和与箭6分离的第二位置，当夹具5位于第一位置时，夹具5沿从箭尾端61至箭头端62的方向压紧于箭尾端61，并能够使箭头端62与限位板3抵接。本实施例通过设置在定位板2上的定位槽21和导向板4上的导向槽41放置箭6，并通过夹具5将箭6压紧在限位板3上，保证箭6在箭架1上的位置准确，从而，射箭机器人能够准确的抓取箭6，并能够抓取到箭6的指定位置，使射箭机器人能够将箭6能够准确地搭在弓上。

夹具5包括压杆51和驱动件52，压杆51包括相对设置的第一端和第二端，第一端能够与箭尾端61接触或分离，第二端与箭架1枢接，驱动件52的一端与压杆51的第一端和第二端之间的位置枢接，驱动件52的另一端与箭架1枢接，驱动件52能够驱动压杆51相对箭架1转动。具体地，箭架1上还设有铰座53，驱动件52和压杆51的第二端均枢接于铰座53上，需要注意的是，铰座53的具体形状可以按照实际需要任意设置。本实施例中，驱动件52为气缸，在其他实施例中，驱动件52还可以为电推杆等，随着气缸输出端的伸缩，气缸能够驱动压杆51相对箭架1转动。具体地，气缸包括有杆腔和无杆腔，有杆腔和无杆腔分别通过气管与电磁阀连接，电磁阀通过气管与外界气源连接，电磁阀与控制器连通，电磁阀可以为三位五通电磁阀，电磁阀包括中位、左位和右位三种工作状态，控制器通过控制电磁阀处于左位、右位或中位，用以驱动气缸相应的运动。例如，当电磁阀处于左位时，气缸的有杆腔进气且无杆腔排气，气缸的气缸杆收缩；当电磁阀处于右位时，气缸的无杆腔进气且有杆腔排气，气缸的气缸杆伸出；当电磁阀处于中位时，气缸的有杆腔和无杆腔均与外界大气连通，此时可以手动调整气缸杆的位置，实现对压杆51位置的手动调节。

本实施中，箭架1上还设有按钮9，按钮9与控制器连接，按下按钮9，控制器控制各个电磁阀均位于左位，相应地，气缸的气缸杆收缩，压杆51的第一端压紧箭尾端61，实现将箭6压紧。

箭尾端61设有弓弦槽611，当夹具5位于第一位置时，第一端位于弓弦槽611内并与弓弦槽611的底壁贴紧，通过使压杆51的第一端位于弓弦槽611内，可以有效防止压杆51和箭6脱离，保证压杆51能够将箭6稳定地压紧于限位板3上。

自动供箭装置还包括距离传感器7，距离传感器7安装于箭架1上，且距离传感器7的检测面朝向压杆51。具体地，距离传感器7的数量为多个，并且多个距离传感器7和多个夹具5一一对应设置，当压杆51位于第一位置时，距离传感器7位于压杆51的正下方。多个距离传感器7均和控制器连接，距离传感器7可以为接近开关，当夹具5位于第一位置时，距离传感器7恰好能够检测到压杆51，当夹具5由第一位置向第二位置运动时，距离传感器7无法检测到压杆51，从而可以通过距离传感器7直接检测压夹具5是否位于第一位置，并将检测信号发送给控制器，控制器通过夹具5的位置状态判定箭架1上的箭6否定被压紧到位。

自动供箭装置还包括多个光电传感器8，多个光电传感器8和多个定位槽21一一对应设置，光电传感器8安装于对应的定位槽21的侧壁上，光电传感器8和控制器连接，光电传感器8通过光信号检测定位槽21内是否存在箭6，并向控制器发出代表定位槽21内有没有箭6的电信号。本实施例中，光电传感器8包括光发出部和光接收部，光发出部和光接收部分别安装在定位槽21相对的两个侧壁上，并且相对设置，当定位槽21内存在箭6时，光发出部发出的检测光线能够被箭6遮挡，光接收部无法接收光发出部发出的检测光线，光接收部向控制器发出代表定位槽21内存在箭6的电信号(如高电平)；当定位槽21内没有箭6时，光发出部发出的检测光线被光接收部接收，光接收部向控制器发出代表定位槽21内不存在箭6的电信号(如低电平)。在其他的实施例中，光电传感器8既可以发出光线号，也能够接收光信号，此时光电传感器8可以安装在定位槽21的底壁上，当定位槽21内存在箭6时，光电传感器8发出的检测光线被箭6遮挡反射后能够被光电传感器8接收，从而光电传感器8向控制器发出代表定位槽21内存在箭6的电信号；当定位槽21内不存在箭6时，光电传感器8发出的检测光线通过定位槽21的槽口而照到外部，光电传感器8无法接收其发出的检测光线，从而光电传感器8向控制器发出代表定位槽21内不存在箭6的电信号。光电传感器8为现有技术，其具体结构在此不再赘述。

本实施例中，定位槽21位于导向槽41的正上方，导向槽41和定位槽21均沿竖直方向延伸，箭6沿竖直方向放置于定位槽21和导向槽41。当然，在其他的实施例中，箭6也可以以其他方向放置于箭架1上，比如沿水平方向设置。

箭羽63能够放置于定位槽21内，并且定位槽21的外部轮廓和箭羽63的外部轮廓一致。由于箭羽63突出于箭杆64，并且沿箭尾端61至箭头端62的方向，箭羽63的截面积逐渐减小，从而通过定位槽21固定箭羽63，箭6不会在定位槽21内转动，从而能够保证箭尾中弓弦槽611方向稳定，进而保证压杆51能够准确的落入到弓弦槽611内。本实施例中，导向槽41的孔径大于箭杆64的孔径，箭杆64能够活动位于导向槽41内，通过设置导向槽41保证箭6竖直位于箭架1上。

限位板3上设有多个凹槽31，多个凹槽31和多个定位槽21一一对应设置，箭头端62能够插入凹槽31并与凹槽31的底壁抵接。

本实施例还提供一种射箭机器人，包括上述方案中的自动供箭装置。

该自动供箭装置的工作原理如下：开始时，电磁阀处于中位，人工将箭6放置到定位槽21和导向槽41内，并手动调节压杆51，使压杆51的第一端落入弓弦槽611内，然后按下按钮9，此时电磁阀处于左位，各个气缸的气缸杆均收缩，并带动压杆51的第一端压紧箭尾；控制器通过接受光电传感器8发回的信号确定与其对应的定位槽21内是否有箭6，并且控制器通过接收距离传感器7的信号，判定箭6是否被压紧到位；若定位槽21内的箭6被压紧到位，则控制器可以控制机器人的机械手取箭6；取箭6时，控制器控制对应的电磁阀切换到右位，气缸驱动压杆51和箭尾分离，夹具5运动至第二位置；然后机械手将箭6夹持，并将箭6从箭架1中取出，然后将箭6搭在弓上，将其射出，箭6射出后，控制器再控制对应的电磁阀处于中位，如此循环操作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动供箭装置，包括箭架(1)，其特征在于，所述箭架(1)上沿同一方向依次间隔设有定位板(2)、导向板(4)和限位板(3)，所述定位板(2)上设有至少一个定位槽(21)，所述导向板(4)上设有至少一个导向槽(41)，所述定位板(2)上还设有至少一个夹具(5)，所述夹具(5)与所述定位槽(21)及所述导向槽(41)均一一对应设置；

所述定位槽(21)和对应的所述导向槽(41)用于放置箭(6)，所述夹具(5)能够压紧于所述箭(6)的箭尾端(61)，并使所述箭(6)的箭头端(62)与所述限位板(3)抵接。

2.根据权利要求1所述的自动供箭装置，其特征在于，所述夹具(5)包括压杆(51)和驱动件(52)，所述压杆(51)包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端能够与所述箭尾端(61)接触或分离，所述第二端与所述箭架(1)枢接，所述驱动件(52)的一端与所述压杆(51)位于所述第一端和所述第二端之间的位置枢接，所述驱动件(52)的另一端与所述箭架(1)枢接，所述驱动件(52)能够驱动所述压杆(51)相对所述箭架(1)转动。

3.根据权利要求2所述的自动供箭装置，其特征在于，所述箭尾端(61)设有弓弦槽(611)，当所述夹具(5)压紧于所述箭尾端(61)时，所述第一端位于所述弓弦槽(611)内并与所述弓弦槽(611)的底壁贴紧。

4.根据权利要求2所述的自动供箭装置，其特征在于，所述驱动件(52)为气缸。

5.根据权利要求2所述的自动供箭装置，其特征在于，所述自动供箭装置还包括距离传感器(7)，所述距离传感器(7)安装于所述箭架(1)上，且所述距离传感器(7)的检测面朝向所述压杆(51)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自动供箭装置，其特征在于，所述箭(6)靠近所述箭尾端(61)的位置设有箭羽(63)，所述箭羽(63)能够放置于所述定位槽(21)内，且所述定位槽(21)的外部轮廓和所述箭羽(63)的外部轮廓一致。

7.根据权利要求1-5任一项所述的自动供箭装置，其特征在于，所述定位槽(21)位于所述导向槽(41)的正上方，所述箭(6)沿竖直方向放置于所述定位槽(21)和所述导向槽(41)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的自动供箭装置，其特征在于，所述限位板(3)上设有至少一个凹槽(31)，所述凹槽(31)和所述定位槽(21)一一对应设置，所述箭头端(62)能够插入所述凹槽(31)并与所述凹槽(31)的底壁抵接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的自动供箭装置，其特征在于，所述自动供箭装置还包括光电传感器(8)，所述光电传感器(8)用于检测所述定位槽(21)内是否存在所述箭(6)。

10.一种射箭机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的自动供箭装置。