CN210486676U - 一种便携式起倒靶机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种便携式起倒靶机，包括主机、防护板、电池盒和多个传感器，其中，主机包括上壳和底盘，底盘的一侧固定设置有防护板插扣，防防护板底部的一体成型的设置有插板，插板与防护板插扣之间插接固定进而使防护板遮挡在主机的前方。底盘上固定有电机座，电机座上设置有电机、电机摆臂、鱼眼球头和正反丝螺杆，电机旋转带动电机摆臂做360度运动，通过鱼眼球头带动正反丝螺杆、主轴摆臂、主轴做往复运动，限位开关控制起停，实现按固定角度带动靶杆套动作，产生起倒效果。本实用新型结构简单，使用方便，整个靶机结构轻量化，利于随时随地布置训练场地，且起倒机构控制精准，算法准确。
Description
技术领域
本实用新型军用或警用训练器械技术领域，具体的涉及一种便携式起倒靶机。
背景技术
射击的命中率和精准度对军人、警察或射击比赛的选手而言是特别重要的。而射击命中率和精准度的提高，关键在于射击训练质量和效率，这就需要使用到训练靶机。传统的靶子通过将立杆埋于地下而固定在靶场内，射击后，需要人员观测计算后报出射击环数，费时费力而又效率低下，所以，这种传统的靶子已经非常不合现阶段军警或射击比赛人员的射击训练、考核或比赛的需要。
随着科技发展，出现了各样的移动靶或自动报靶。移动靶采用轨道引导，直线移动方向在靶场内设置电动控制的横向移动靶标，靶标运载装置(靶车) 上同时可安装多个靶标。而现阶段的自动报靶，多采用矩阵式坐标来计算弹着点的坐标定位，横向坐标传感器和纵向坐标传感器输出对应于弹着点位置的电压信号，微控制器完成对坐标信号的采样、保持、A/D转换，并计算出实际弹着点的X-Y坐标值，最后由报出射击环数。但是，这种自动报靶装置出错率高、精度差，直接导致统计数据的误差。
为解决这种技术问题，本实用新型人在2010年提出了一种自动报靶装置的专利申请，公开号：CN 201697560 U，这种装置采用传感器来计算环数，但仍存在一些缺陷，如：1、起倒控制不精确；2、无法做到轻量化(即不能在山地森林沙漠等环境随时布置靶机)；3、算法存在缺陷，存在误差或误报。
为解决这种技术问题，本实用新型人持续改进，在原有设计基础上提出了一种结构简单，使用方便，整个靶机结构轻量化，利于随时随地布置训练场地，且起倒机构控制精准，算法准确的一种便携式起倒靶机。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用方便，整个靶机结构轻量化，利于随时随地布置训练场地，且起倒机构控制精准，算法准确的一种便携式起倒靶机及靶机的弹道计算方法。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种便携式起倒靶机，包括主机、防护板、电池盒和多个传感器，其中，主机进一步包括上壳和底盘，底盘的一侧固定设置有防护板插扣，防护板顶部的一侧设置有防护板提手，防护板底部的一侧一体成型的设置有插板，插板与防护板插扣之间插接固定进而使防护板遮挡在主机的前方。
进一步的，上壳与底盘之间扣合后通过螺丝紧固，上壳上表面与底盘的表面呈“凸”字形，上壳1的上表面固定有前后传感器护套和左右传感器护套；主机的两侧设置有主机提手，其中一个主机提手的旁边设置有面板，面板嵌入到主机内；上壳的“凸”状头部位置设置有电源插座板和电池盒挂丝，电池盒的上部设置有电池盒提手，电池盒的侧壁固定装配有挂板，挂板与电池盒挂丝钩挂连接，电池盒与电源插座板之间通过电源线电连接。
进一步的，底盘上固定有电机座，电机座上设置有电机、电机摆臂、鱼眼球头和正反丝螺杆，底盘的“凸”状头部的两侧固定安装有轴承座，轴承座上固定有轴承，轴承上轴连接有主轴，主轴的两端固定连接有靶杆套，电池盒与电机电连接，主轴上设置有主轴摆臂，电机摆臂与正反丝螺杆呈0度角连接，正反丝螺杆与主轴摆臂呈固定135度角连接，主轴摆臂与主轴呈45度角连接；电机的旋转带动电机摆臂做360度旋转运动，进而经过鱼眼球头的同步旋转，带动正反丝螺杆和主轴摆臂做往复运动，进而带动主轴做90度往复运动；电机旋转带动电机摆臂运动进而实现靶杆套的固定90度角度起倒运动。
进一步的，底盘上固定设置有限位开关，其中一个限位开关的一侧设置有限位摆臂，限位摆臂套接在主轴上。上、下两个限位开关呈90度角安装，限位摆臂经过限位开关时触发感应产生信号，经过主控联动后控制电机起停，进而控制主轴的转动完成靶杆套的固定90度角起倒动作。
进一步的，电机旋转带动电机摆臂做360度运动，通过鱼眼球头带动正反丝螺杆、主轴摆臂、主轴做往复运动，限位开关控制起停，实现按固定角度带动靶杆套动作，产生起倒效果。
进一步的，防护板一侧的中部进一步设置有弹性体，弹性体被夹持于主机 8前面板与防护板之间；防护板与主机前面板存在0-30度夹角。
进一步的，所述底盘的底部粘接固定有橡胶底脚，前后传感器护套和左右传感器护套内装配有传感器；传感器、电机、电池盒通过面板电控连接；靶杆套上螺纹连接锁紧栓，靶标上的靶杆与靶杆套插合连接后通过锁紧栓锁紧固定。
为更好的实现本实用新型的目的，本实用新型又提供了便携式起倒靶机的弹道计算方法，其中，组成如下：
起倒角度的算法：
电机摆臂与主轴摆臂呈固定角度安装，通过对电机转动角度的控制，能够对靶标所需角度进行精确定位，实现靶标按角度往复隐显；
设靶标旋转轴心点为O1，电机旋转中心点为O2，A、B两点分别为起倒机构连杆两端旋转中心；
当电机顺针旋转时，电机带动O2旋转，O2带动B，B带动A，A带动 O1，O1带动靶杆套联动。此时，电机旋转的角度与靶杆套角度C之间的关系公式为：∠c＝∠O2转-(∠a+∠b)；
此时，可通过控制电机转动角度控制靶杆套的角度，或以固定角度方式实现起倒。
进一步的：
弹着点算法：
以靶型中心定义靶面区域为平面直角坐标系；
传感器安装在上壳体，呈T形排列，前置1个，后置3个，分别定义为 S1、S2、S3、S4，靶标安装在靶杆套内，使靶面与传感器平面呈直角，与后置3个传感器连线平行，靶心位于第3传感器正上方；
定义从传感器平面起算的靶心高度为HB，传感器2、3的间距为D1，传感器3、4的间距为D2；
当射弹信号经过时，S1触发时，联动S2、S3、S4开始计时截取瞬时最佳信号时刻，分别定义各时刻为T1、T2、T3、T4；
当射弹从正面射击靶面D点时，传感器获得T2、T3、T4即可利用如下公式计算弹着点坐标：
X轴坐标为XD：
若T1＞T3，则XD为正，
XD＝D2×[T3÷(T3+T4)]
若T1＜T3，则XD为负。
XD＝D1×[T3÷(T2+T3)]
若T1＝T3，则XD为0。
Y轴坐标为YD：
因激波为声音，此时使用音速作为常量辅助计算，已知空气中的音速在 1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒，定义为V音。
此时可利用T2计算YD算法如下：
首先利用勾股定理得如下算式：
HD 2+XD 2＝(T3×V音)2
可计算HD如下：
则，YD＝HB-HD
若YD＞0则，D点位于X轴上方；
若YD＜0则，D点位于X轴下方；
通过以上方法可得平面直角坐标系中的D点坐标，即可还原射弹在靶面的实际位置。
需要说明的是，因射弹产生的激波受温度、温度、气压等影响，要想得到更精确的弹着点位，须配合相应传感器所得数据进行适当修正。
综上，基于本实用新型弹道计算方法在弹道计算领域的应用也为本实用新型的保护范围。
本实用新型的优点为：结构简单，使用方便，整个靶机结构轻量化，利于随时随地布置训练场地，且起倒机构控制精准，算法准确，具体为：
1、起倒控制精确：可以固定角度控制靶杆套起倒，也可以设定角度。整个靶机模块化、轻量化。2、靶机主要由主机、护板和电池盒三部分组成，均设置有提手，可以适应不同的地形环境，可以随时布置训练场地，而且，布置后可回收可不回收，不回收的话，只要拔出面板，统一维护面板即可。3、算法采用激波的算法，解决误差或误报。
附图说明：
图1为本实用新型的主机的立体图。
图2为本实用新型的上壳的结构示意图。
图3为本实用新型的电池盒的侧视图。
图4为本实用新型的电池盒的立体图。
图5为本实用新型的护板的侧视图。
图6为本实用新型的护板的立体图。
图7为本实用新型的底盘结构的主视方向结构示意图。
图8为本实用新型的底盘结构的后视方向结构示意图。
图9为本实用新型靶杆套起倒隐显的联动示意图。
图10为本实用新型靶标及主机上传感器的布局示意图。
图11为本实用新型靶标的X轴、Y轴坐标系的设定示意图。
图12为本实用新型测算弹道的原理图。
附图标识：
1、上壳 2、前后传感器护套 3、面板
4、主机提手 5、左右传感器护套 6、电源插座板
7、电池盒挂丝 8、主机 9、电池盒提手
10、电池盒 11、挂板 12、防护板提手
13、防护板 14、插板 15、底盘
16、电机 17、电机摆臂 18、鱼眼球头
19、正反丝螺杆 20、轴承 21、靶杆套
22、主轴摆臂 23、主轴 24、限位摆臂
25、限位开关 26、橡胶底脚 27、防护板插扣
28、锁紧栓
具体实施方式：
如图1-8所示，图1为本实用新型的主机的立体图。图2为本实用新型的上壳的结构示意图。图3为本实用新型的电池盒的侧视图。图4为本实用新型的电池盒的立体图。图5为本实用新型的护板的侧视图。图6为本实用新型的护板的立体图。图7为本实用新型的底盘结构的主视方向结构示意图。图8为本实用新型的底盘结构的后视方向结构示意图。
本实用新型的便携式起倒靶机，包括主机8、防护板13、电池盒10和多个传感器，其中，主机8进一步包括上壳1和底盘15，底盘15的一侧固定设置有防护板插扣27，防护板13顶部的一侧设置有防护板提手12，防护板 13底部的一侧一体成型的设置有插板14，插板14与防护板插扣之间插接固定进而使防护板13遮挡在主机8的前方。上壳1与底盘15之间扣合后通过螺丝紧固，上壳1上表面与底盘15的表面呈“凸”字形，上壳1的上表面固定有前后传感器护套2和左右传感器护套5；主机8的两侧设置有主机提手4，其中一个主机提手的旁边设置有面板3，面板3嵌入到主机8内；上壳1的“凸”状头部位置设置有电源插座板6和电池盒挂丝7，电池盒10的上部设置有电池盒提手9，电池盒10的侧壁固定装配有挂板11，挂板11与电池盒挂丝7钩挂连接，电池盒10与电源插座板6之间通过电源线电连接。底盘 15上固定有电机座，电机座上设置有电机16、电机摆臂17、鱼眼球头18和正反丝螺杆19，底盘15的“凸”状头部的两侧固定安装有轴承座，轴承座上固定有轴承20，轴承20上轴连接有主轴23，主轴23的两端固定连接有靶杆套21，电池盒10与电机16电连接，主轴23上设置有主轴摆臂22，
电机摆臂17与正反丝螺杆19呈0度角连接，正反丝螺杆19与主轴摆臂22呈固定135度角连接，主轴摆臂22与主轴23呈45度角连接；电机16 的旋转带动电机摆臂17做360度旋转运动，进而经过鱼眼球头18的同步旋转，带动正反丝螺杆19和主轴摆臂22做往复运动，进而带动主轴23做90 度往复运动；电机旋转带动电机摆臂17运动进而实现靶杆套21的固定90 度角度起倒运动。
底盘15上固定设置有限位开关25，其中一个限位开关25的一侧设置有限位摆臂24，限位摆臂24套接在主轴23上。上、下两个限位开关25呈90 度角安装，限位摆臂24经过限位开关25时触发感应产生信号，经过主控联动后控制电机起停，进而控制主轴23的转动完成靶杆套21的固定90度角起倒动作。
电机16旋转带动电机摆臂17做360度运动，通过鱼眼球头18带动正反丝螺杆19、主轴摆臂22、主轴23做往复运动，限位开关25控制起停，实现按固定90度角带动靶杆套21动作，产生起倒效果。
进一步的，防护板13一侧的中部进一步设置有弹性体，弹性体被夹持于主机8前面板与防护板13之间；防护板13与主机8前面板存在0-30度夹角。
进一步的，所述底盘的底部粘接固定有橡胶底脚26，前后传感器护套2 和左右传感器护套5内装配有传感器；传感器、电机16、电池盒10通过面板3电控连接；靶杆套21上螺纹连接锁紧栓28，靶标上的靶杆与靶杆套21 插合连接后通过锁紧栓28锁紧固定。
如图9所示，图9为本实用新型靶杆套起倒隐显的联动示意图。公布了起倒角度的算法：
电机摆臂与主轴摆臂呈固定角度安装，通过对电机转动角度的控制，能够对靶标所需角度进行精确定位，实现靶标按角度往复隐显；
设靶标旋转轴心点为O1，电机旋转中心点为O2，A、B两点分别为起倒机构连杆两端旋转中心；
当电机顺针旋转时，电机带动O2旋转，O2带动B，B带动A，A带动 O1，O1带动靶杆套联动。此时，电机旋转的角度与靶杆套角度C之间的关系公式为：∠c＝∠O2转-(∠a+∠b)；
此时，可通过控制电机转动角度控制靶杆套的角度，或以固定角度方式实现起倒。电机16旋转带动电机摆臂17做360度运动，通过鱼眼球头18 带动正反丝螺杆19、主轴摆臂22、主轴23做往复运动，限位开关25控制起停，实现按固定角度带动靶杆套21动作，产生起倒效果。
如图10-图12所示：图10为本实用新型靶标及主机上传感器的布局示意图。图11为本实用新型靶标的X轴、Y轴坐标系的设定示意图。图12为本实用新型测算弹道的原理图。
弹着点算法：
以靶型中心定义靶面区域为平面直角坐标系；(见图11)
传感器安装在上壳体，呈T形排列，前置1个，后置3个，分别定义为S1、S2、S3、S4，靶标安装在靶杆套内，使靶面与传感器平面呈直角，与后置3个传感器连线平行，靶心位于第3传感器正上方；
定义从传感器平面起算的靶心高度为HB，传感器2、3的间距为D1，传感器3、4的间距为D2；(见图10)
当射弹信号经过时，S1触发时，联动S2、S3、S4开始计时截取瞬时最佳信号时刻，分别定义各时刻为T1、T2、T3、T4；
当射弹从正面射击靶面D点时，传感器获得T2、T3、T4即可利用如下公式计算弹着点坐标：(见图12)
X轴坐标为XD：
若T1＞T3，则XD为正，
XD＝D2×[T3÷(T3+T4)]
若T1＜T3，则XD为负。
XD＝D1×[T3÷(T2+T3)]
若T1＝T3，则XD为0。
Y轴坐标为YD：
因激波为声音，此时使用音速作为常量辅助计算，已知空气中的音速在 1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒，定义为V音。
此时可利用T2计算YD算法如下：
首先利用勾股定理得如下算式：
HD 2+XD 2＝(T3×V音)2
可计算HD如下：
则，YD＝HB-HD
若YD＞0则，D点位于X轴上方；
若YD＜0则，D点位于X轴下方；
通过以上方法可得平面直角坐标系中的D点坐标，即可还原射弹在靶面的实际位置。
需要说明的是，因射弹产生的激波受温度、温度、气压等影响，要想得到更精确的弹着点位，须配合相应传感器所得数据进行适当修正。
综上，基于本实用新型弹道计算方法在弹道计算领域的应用也为本实用新型的保护范围。
比较实验:
条件：19年8月选用崂山区民兵训练基地靶场(100米*40米)作为测试区域，要求随机设定10个靶位(间隔3米设定一个)，进行民兵训练，本实用新型为A组，本实用新型上一代产品(CN 201697560 U)为B组，市面上传统的矩阵式测算弹道产品为C组。
设置成功后，每个靶位分配射手1名，子弹50发。进行测试各项指标。
设置时：各项指标比较如下
射击后，报靶的各项指标比较如下
| 组别 | 安装 | 操作 | 起倒时间 | 平均精度 | 撤收 | 评定 |
| A组 | 8分钟 | 2分钟 | 1分钟 | 3-5mm | 5分钟 | 优秀 |
| B组 | 6分钟 | 5分钟 | 1分32秒 | 6-8mm | 6分钟 | 良好 |
| C组 | 12分钟 | 6分钟 | 2分钟 | 5-10mm | 15分钟 | 及格 |
综上，本实用新型结构简单，使用方便，整个靶机结构轻量化，利于随时随地布置训练场地，且起倒机构控制精准，算法准确，具体为：1、起倒控制精确：可以固定角度控制靶杆套起倒，也可以设定角度。2、整个靶机模块化、轻量化；靶机主要由主机、护板和电池盒三部分组成，均设置有提手，可以适应不同的地形环境，可以随时布置训练场地，而且，布置后可回收可不回收，不回收的话，只要拔出面板，统一维护面板即可。3、算法采用激波的算法，解决误差或误报。
Claims (7)
1.一种便携式起倒靶机，包括主机(8)、防护板(13)、电池盒(10)和多个传感器，其特征在于，主机(8)进一步包括上壳(1)和底盘(15)，底盘(15)的一侧固定设置有防护板插扣(27)，防护板(13)顶部的一侧设置有防护板提手(12)，防护板(13)底部的一侧一体成型的设置有插板(14)，插板(14)与防护板插扣之间插接固定进而使防护板(13)遮挡在主机(8)的前方。
2.根据权利要求1所述便携式起倒靶机，其特征在于，上壳(1)与底盘(15)之间扣合后通过螺丝紧固，上壳(1)上表面与底盘(15)的表面呈“凸”字形，上壳(1)的上表面固定有前后传感器护套(2)和左右传感器护套(5)；主机(8)的两侧设置有主机提手(4)，其中一个主机提手的旁边设置有面板(3)，面板(3)嵌入到主机(8)内；上壳(1)的“凸”状头部位置设置有电源插座板(6)和电池盒挂丝(7)，电池盒(10)的上部设置有电池盒提手(9)，电池盒(10)的侧壁固定装配有挂板(11)，挂板(11)与电池盒挂丝(7)钩挂连接，电池盒(10)与电源插座板(6)之间通过电源线电连接。
3.根据权利要求2所述便携式起倒靶机，其特征在于，底盘(15)上固定有电机座，电机座上设置有电机(16)、电机摆臂(17)、鱼眼球头(18)和正反丝螺杆(19)，底盘(15)的“凸”状头部的两侧固定安装有轴承座，轴承座上固定有轴承(20)，轴承(20)上轴连接有主轴(23)，主轴(23)的两端固定连接有靶杆套(21)，电池盒(10)与电机(16)电连接，主轴(23)上设置有主轴摆臂(22)，电机摆臂(17)与正反丝螺杆(19)呈0度角连接，正反丝螺杆(19)与主轴摆臂(22)呈固定135度角连接，主轴摆臂(22)与主轴(23)呈45度角连接；电机(16)的旋转带动电机摆臂(17)做360度旋转运动，进而经过鱼眼球头(18)的同步旋转，带动正反丝螺杆(19)和主轴摆臂(22)做往复运动，进而带动主轴(23)做90度往复运动；电机旋转带动电机摆臂(17)运动进而实现靶杆套(21)的固定90度角度起倒运动。
4.根据权利要求3所述便携式起倒靶机，其特征在于，底盘(15)上固定设置有限位开关(25)，其中一个限位开关(25)的一侧设置有限位摆臂(24)，限位摆臂(24)套接在主轴(23)上；上、下两个限位开关(25)呈90度角安装，限位摆臂(24)经过限位开关(25)时触发感应产生信号，经过主控联动后控制电机起停，进而控制主轴(23)的转动完成靶杆套(21)的固定90度角起倒动作。
5.根据权利要求4所述便携式起倒靶机，其特征在于，电机(16)旋转带动电机摆臂(17)做360度运动，通过鱼眼球头(18)带动正反丝螺杆(19)、主轴摆臂(22)、主轴(23)做往复运动，限位开关(25)控制起停，实现按固定90度角带动靶杆套(21)动作，产生起倒效果。
6.根据权利要求1所述便携式起倒靶机，其特征在于，防护板(13)一侧的中部进一步设置有弹性体，弹性体被夹持于主机(8)前面板与防护板(13)之间；防护板(13)与主机(8)前面板存在0-30度夹角。
7.根据权利要求1-6任一所述便携式起倒靶机，其特征在于，所述底盘的底部粘接固定有橡胶底脚(26)，前后传感器护套(2)和左右传感器护套(5)装配有传感器；传感器、电机(16)、电池盒(10)通过面板(3)电控连接；靶杆套(21)上螺纹连接锁紧栓(28)，靶标上的靶杆与靶杆套(21)插合连接后通过锁紧栓(28)锁紧固定。
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| CN201921537365.2U Withdrawn - After Issue CN210486676U (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种便携式起倒靶机 |
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| CN (1) | CN210486676U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110425940A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-08 | 青岛神枪手电子工程有限公司 | 一种起倒靶机及靶机的弹道计算方法 |
| CN113587732A (zh) * | 2021-08-14 | 2021-11-02 | 泰泷实业(河北)有限公司 | 一种多功能靶机的激波检测电路 |
| CN113587733A (zh) * | 2021-08-14 | 2021-11-02 | 泰泷实业(河北)有限公司 | 一种多功能靶机 |
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2019
- 2019-09-17 CN CN201921537365.2U patent/CN210486676U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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| CN110425940A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-08 | 青岛神枪手电子工程有限公司 | 一种起倒靶机及靶机的弹道计算方法 |
| CN110425940B (zh) * | 2019-09-17 | 2024-06-25 | 青岛神枪手电子工程有限公司 | 一种起倒靶机及靶机的弹道计算方法 |
| CN113587732A (zh) * | 2021-08-14 | 2021-11-02 | 泰泷实业(河北)有限公司 | 一种多功能靶机的激波检测电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20200508 Effective date of abandoning: 20240625 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
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