CN211486475U - 搏击训练机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及搏击训练机器人，包括自动跟随移动座和搏击旋转反应靶，搏击旋转反应靶安装在自动跟随移动座上；搏击旋转反应靶包括模拟人体躯干的靶身、用于带动所述靶身在水平面内旋转的驱动装置、至少一个上肢杆和至少一个下肢杆，上肢杆和/或下肢杆可拆卸地安装在靶身上；靶身底部与驱动装置的输出轴连接。本实用新型可自动与训练者预先设定的合适距离保持前后左右，左转右转跟随等同步移动，并可在跟随的同时做出主动攻击，训练者可以同时练习躲闪步法、格挡反击、反应和距离感，很有实战代入感；其可取代真人陪练，攻击方式可调且多样，可以有效提高使用者的格挡，步法以及下意识闪躲和精准打击移动目标的能力，进而提高使用者的格斗技能。

Description

搏击训练机器人

技术领域

本实用新型涉及智能搏击训练装置技术领域，尤其涉及搏击训练机器人。

背景技术

拳击打靶器材是一种在普通健身爱好者和专业的博击运动员训练过程中经常使用的训练器材。

现有的拳靶训练器材有悬挂式和立式。悬挂式指通过绳索或链条将沙袋悬挂于屋顶、墙壁或横梁上。立式指拳靶安装于载重座上，载重座立于地面上。

现有的悬挂式和立式拳靶均无自动跟随功能，训练者在打拳的时候无法同时练习步法移动。此外，现有的拳靶也无主动攻击功能，不利于训练者水平的提高。

实用新型内容

本实用新型旨在提供搏击训练机器人，在对训练者压迫式的移动中同时可以对训练者进行各种单击和各种组合攻击，使训练者充满实战代入感，利于提高训练者的水平。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

搏击训练机器人，包括自动跟随移动座和搏击旋转反应靶，所述搏击旋转反应靶安装在自动跟随移动座上，所述搏击旋转反应靶包括模拟人体躯干的靶身、用于带动所述靶身在水平面内旋转的驱动装置、至少一个模拟人体上肢的上肢杆和至少一个模拟人体下肢的下肢杆，所述上肢杆和/或下肢杆可拆卸地安装在靶身上；所述靶身底部与驱动装置的输出轴连接。

进一步的，上肢杆和/或下肢杆的高度可调节。

进一步的，搏击旋转反应靶还包括模拟人体头部的头部体，所述头部体安装在靶身上。

优选地，所述上肢杆左伸或右伸，所述下肢杆左伸或右伸。

进一步的，所述靶身上设有用于安装上肢杆和下肢杆的连接结构。

优选地，所述靶身的左侧和右侧均设有三个连接结构，左侧的三个连接结构沿高度方向间隔设置，右侧的三个连接结构沿高度方向间隔设置。

其中，所述驱动装置设于自动跟随移动座内。

或者，所述驱动装置设于箱体内，箱体底部与自动跟随移动座可拆卸连接。

进一步的，所述搏击旋转反应靶与自动跟随移动座可拆卸连接。

进一步的，搏击训练机器人还包括拳击靶，拳击靶包括躯干部和两个直拳模拟机构，躯干部可与自动跟随移动座可拆卸连接。

进一步的，所述直拳模拟机构包括曲柄连杆机构、二连杆、平衡杆和模拟手臂，所述二连杆与躯干部转动连接，曲柄连杆机构的曲柄由电机驱动，曲柄连杆机构的连杆的一端与二连杆的一端转动连接，所述二连杆的另一端与模拟手臂的一端转动连接，模拟手臂的另一端为自由端；

所述平衡杆一端与躯干部转动连接，平衡杆另一端与模拟手臂转动连接。

其中，所述自动跟随移动座包括座体、无线通信模块、定位模块、测距模块、行走机构和控制芯片；

所述行走机构位于座体的下方用以驱动机器人行走；所述无线通信模块、定位模块、测距模块和行走机构均与控制芯片电连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1，本实用新型可设置合适的距离，自动与训练者保持同步移动，并在跟随移动的同时做出各种攻击动作，训练者可以同时练习躲闪步法、格挡反击、反应和距离感，很有实战代入感；

2，本实用新型用以模拟对手，取代真人陪练，可有效降低训练费用；其攻击方式可调且多样，可以有效提高使用者的格挡，步法以及下意识闪躲和精准打击移动目标的能力，进而提高使用者的格斗技能。

附图说明

图1是右拳加左低扫腿时实施例一的结构示意图；

图2是高扫腿加低扫腿时实施例一的结构示意图；

图3是摆拳加击腹拳时实施例一的结构示意图；

图4是实施例一的原理图；

图5是实施例二的结构示意图；

图6是实施例三的结构示意图；

图7是实施例三中齿轮箱的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例一

如图1、2、3所示，本实施例公开的搏击训练机器人，包括自动跟随移动座1和搏击旋转反应靶2，搏击旋转反应靶2安装在自动跟随移动座1上。

搏击旋转反应靶2包括模拟人体躯干的靶身21、用于带动所述靶身21在水平面内旋转的驱动装置、至少一个模拟人体上肢的上肢杆22、至少一个模拟人体下肢的下肢杆23和模拟人体头部的头部体24，本实施例中靶身21底部与步进电机的输出轴11连接。

头部体24安装在靶身21上，上肢杆22和/或下肢杆23可拆卸地安装在靶身21上，上肢杆22和/或下肢杆23的高度可调节。本实施例中上肢杆22左伸或右伸，下肢杆23左伸或右伸。当然，实际生产过程中也可设计为前伸、后伸。作为优选，下肢杆23比上肢杆22长。

头部体24具有仿真人的面型，使用者在训练过程中可以出拳击打移动中头部体24的下巴和头部位置，增加击中的难度进而增强训练效果。

其中，靶身21上设有用于安装上肢杆22和下肢杆23的连接结构25，连接结构25可以是安装孔位，也可是连接装置。以上肢杆22和下肢杆23与靶身21螺纹联接为例，连接结构25可以是螺纹孔，也可以是带螺纹孔的安装板。

优选地，靶身21的左侧和右侧均设有三个连接结构25，左侧的三个连接结构25沿高度方向间隔设置，右侧的三个连接结构25沿高度方向间隔设置。

本实施例中上肢杆22、下肢杆23可拆卸地安装在靶身21上，使用者可以根据实际训练阶段等情况安装一个上肢杆22、或两个上肢杆22、或一个下肢杆23、或两个下肢杆23、或同时安装上肢杆22和下肢杆23。而且上肢杆22和下肢杆23的安装位置和安装高度可调，可任意组合，训练多样化。

将支杆安装在上部，可模拟摆拳，平勾拳，高扫腿，高鞭腿，转身后摆腿，转身鞭拳；将支杆安装在中部可模拟勾拳，击腹拳，中扫腿，中鞭腿；将支杆安装在下部可模拟低扫腿，低鞭腿。上部、中部和下部之间也可组合。例如，以图1所示，靶身21的右侧高位安装一上肢杆22，靶身21的左侧低位安装一下肢杆23，组合成低扫腿加平勾拳；以图2所示，靶身21的左侧高位安装一下肢杆23，靶身21的右侧低位安装一下肢杆23，组合成高扫腿加低扫腿；以图3所示，靶身21的右侧高位安装一上肢杆22，靶身21的左侧中位安装一上肢杆22，组合成摆拳加击腹拳。当然还可组合成摆拳加低扫腿，平勾拳加中扫腿、转身后摆腿等任意组合拳腿攻击。

如图4所示，自动跟随移动座1包括座体、无线通信模块、定位模块、测距模块、行走机构、蓄电池和控制芯片。控制芯片的信号输入端口与定位模块、测距模块及无线通信模块电连接，其信号输出端口与驱动机构、电机驱动器电连接。蓄电池为机器人内各部件的运行提供电力。

本实施例中，搏击旋转反应靶2的驱动装置内置于自动跟随移动座1的座体内。本实施例中驱动装置包括步进电机和驱动器，步进电机与驱动器连接，驱动器连接控制芯片，可实现靶身21旋转速度、位移量、旋转方向的调节控制。使用时，可事先设定好电机的参数，也可在训练过程中由其他人员操纵来控制电机的位移量、速度、旋转方向等。位移量指转动的角度，例如在60度、90度、180度等范围内往复摆动，或者进行360度同向转动等。

座体内部成型为安装控制芯片、无线通信模块、蓄电池、驱动装置的空腔，座体外表面安装有翻盖，打开翻盖可打开空腔。

行走机构位于座体的下方用以驱动机器人行走；行走机构可为轮式或履带式等常用结构。以轮式为例，通常情况下，行走机构包括两个主动轮12和两个从动轮，每个主动轮12分别连一驱动电机，通过两个驱动电机的差速运行实现转向。这是行走机器人的常规机构此处不再赘述。

本实施例中控制芯片8选择嵌入式微控制器，型号为STM32F103RCT6。定位模块选用UWB传感器，其数量有三个，三个定位模块安装在座体底部，呈正三角形布置。测距模块为超声波测距模块，型号为HC-SR04测距模块，其安装在座体外的四面侧壁上。

本实施方式中无线通信模块为蓝牙模块，机器人通过蓝牙与移动终端无线连接。当然的，座体表面设有电源开关、显示屏和充电接口，显示屏用于显示剩余电量、与移动终端之间的蓝牙连接状等。

移动终端可为带有蓝牙功能的智能手机，其与蓝牙通信模块蓝牙连接，以发送控制指令或接收信息。可事先设定好电机的参数，也可在训练过程中由操作人员通过移动终端来操纵来控制电机的速度、选择方向等。

本实用新型的使用方法：

根据需要在搏击旋转反应靶2的靶身21的对应位置安装上肢杆22、下肢杆23；

开启搏击训练机器人电源开关，待控制芯片的初始化完成后，通过移动终端与搏击训练机器人建立蓝牙连接，通过移动终端设定搏击训练机器人是否跟随，并根据需要设定跟随距离以及搏击旋转反应靶2的转动方向和转动速度。

移动终端提供智能跟随旋转模式、智能跟随非旋转模式、原地旋转模式、原地不动模式可供选择、

智能跟随模式下：搏击训练机器人自动跟随训练者移动，并与训练者之间保持设定的距离；在跟随的同时，搏击旋转反应靶2在预设的转动速度下自动旋转。

智能跟随非旋转模式：搏击训练机器人自动跟随训练者移动，并与训练者之间保持设定的距离，搏击旋转反应靶2不动作。

原地旋转模式：搏击旋转反应靶2仅按照预设的转动速度原地旋转，行走机构不动作。

原地不动模式：搏击旋转反应靶2和行走机构均不动作。

跟随模式下：训练者随身携带UWB传感器，训练者随身携带的UWB传感器向搏击训练机器人上的3个UWB传感器发送信号，搏击训练机器人上的控制芯片随即通过TOA算法运算得出训练者所在方位及训练者相对于搏击训练机器人之间的距离。

控制芯片根据TOA算法的实时运算结果计算出行走机构的实时运行参数，再驱动行走机构运转，以带动搏击训练机器人移动，实现自动跟随功能。跟随过程中，如果训练者加速导致机器人与训练者之间的距离大于设定的跟随距离时，搏击训练机器人进行加速；如果训练者减速导致搏击训练机器人与训练者之间的距离小于设定的跟随距离时，搏击训练机器人进行减速，以保证其与训练者之间的相对距离保持稳定，当训练者转向时，搏击训练机器人进行差速转向，以保证其与训练者之间的相对方位不变。这是本领域的常规技术，此处不再赘述。

在另一个实施方式中，移动终端可为集蓝牙功能和UWB传感器于一体的智能终端。

本实施例可自动跟随训练者，并在跟随的同时做出主动攻击，训练者可以在练习躲闪步法的同时对目标进行格挡反击，也同时锻炼了训练者的反应和距离感与击打移动目标的能力，很有实战代入感。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中搏击旋转反应靶2独立于自动跟随移动座1。如图5所示，搏击旋转反应靶2的驱动装置设于箱体26内，箱体26底部与自动跟随移动座的座体1可拆卸连接。可拆卸连接方式很多，本实施例中箱体26底部与自动跟随移动座的座体法兰连接。

本实施例中驱动装置包括步进电机、驱动器和步进电机控制器，步进电机与驱动器连接，驱动器连接步进电机控制器。步进电机控制器可选择DY-IS步进电机控制器。这是本领域的常规技术，此处不再赘述。

驱动装置可以单独设置一个电源，也可通过导线连接自动跟随移动座1，由自动跟随移动座1内的蓄电池统一供电。

步进电机的位移量、转速等可以预先设置好，也可在锻炼过程中通过移动终端远程设置。如果需要有远程设置功能，则驱动装置可以单独设置一个蓝牙模块，以实现与移动终端的连接，也可通过导线连接自动跟随移动座1，由自动跟随移动座1内的蓝牙模块来实现通信。

如果无需在锻炼过程中对搏击旋转反应靶2的旋转参数进行设置，则无需设置蓝牙模块，只需要在搏击旋转反应靶2外表面设置一个操作面板，通过操作面板实现参数预设。

将搏击旋转反应靶2取下后可更换成其他的搏击靶。同时也可将搏击旋转反应靶2固定在地面进行使用，提供多方式的使用，适应范围宽。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于：本实施例中搏击训练机器人还包括拳击靶。如图6所示，本实施例中搏击训练机器人还包括拳击靶3，拳击靶3包括头部、躯干部30和两个直拳模拟机构，躯干部30可与自动跟随移动座1可拆卸连接。可拆卸连接方式很多，本实施例中躯干部30底部与自动跟随移动座的座体法兰连接。

如图7所示，本实施方式中直拳模拟机构包括曲柄连杆机构、二连杆33、平衡杆34和模拟手臂35，二连杆33上部与躯干部30转动连接，曲柄连杆机构的曲柄31由电机驱动，曲柄连杆机构的连杆32的一端与二连杆33的一端转动连接，二连杆33的另一端与模拟手臂35的一端转动连接，模拟手臂35的另一端为自由端。模拟手臂35具有上臂、前臂和掌部，上臂、前臂和掌部一体成形且彼此间具有一定夹角。

平衡杆34一端与躯干部30转动连接，平衡杆34另一端与模拟手臂35转动连接，平衡杆34、躯干部30、模拟手臂35和二连杆33形成平行四边形结构，使整体具有稳定性。

如图6、7所示，电机38通过一对锥形齿轮37将动力传递给水平轴36，两个直拳模拟机构的曲柄31均与水平轴36连接，水平轴36将电机38的旋转运动传递给曲柄31，曲柄31转动带动二连杆33围绕其与躯干部30的转接点转动，进而带动模拟手臂35出拳。

电机38和锥形齿轮37装于齿轮箱内，齿轮箱固定在躯干部30的背部，齿轮箱内装蓄电池或者通过电源线与自动跟随移动座1内的蓄电池连接。本实施例可模拟直拳、刺拳。

拳击靶3可以单独设置一个蓝牙模块，以实现与移动终端的连接，也可通过导线连接自动跟随移动座1，由自动跟随移动座1内的蓝牙模块来实现通信。

将拳击靶3取下后可更换成其他的搏击靶。同时也可将拳击靶3固定在地面进行使用，提供多方式的使用，适应范围宽。

本实用新型可自动与训练者预先设定的合适距离保持前后左右，左转右转跟随等同步移动，并可在跟随的同时做出主动攻击，训练者可以同时练习躲闪步法、格挡反击、反应和距离感，很有实战代入感；其可取代真人陪练，攻击方式可调且多样，可以有效提高使用者的格挡，步法以及下意识闪躲和精准打击移动目标的能力，进而提高使用者的格斗技能。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.搏击训练机器人，其特征在于：包括自动跟随移动座和搏击旋转反应靶，所述搏击旋转反应靶安装在自动跟随移动座上；所述搏击旋转反应靶包括模拟人体躯干的靶身、用于带动所述靶身在水平面内旋转的驱动装置、至少一个模拟人体上肢的上肢杆和至少一个模拟人体下肢的下肢杆，所述上肢杆和/或下肢杆可拆卸地安装在靶身上；所述靶身底部与驱动装置的输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的搏击训练机器人，其特征在于：上肢杆和/或下肢杆的高度可调节。

3.根据权利要求1或2所述的搏击训练机器人，其特征在于：搏击旋转反应靶还包括模拟人体头部的头部体，所述头部体安装在靶身上。

4.根据权利要求1所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述靶身上设有用于安装上肢杆和下肢杆的连接结构。

5.根据权利要求4所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述靶身的左侧和右侧均设有三个连接结构，左侧的三个连接结构沿高度方向间隔设置，右侧的三个连接结构沿高度方向间隔设置。

6.根据权利要求1所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述驱动装置设于自动跟随移动座内。

7.根据权利要求1所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述驱动装置设于箱体内，箱体底部与自动跟随移动座可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的搏击训练机器人，其特征在于：它还包括拳击靶，拳击靶包括躯干部和两个直拳模拟机构，躯干部可与自动跟随移动座可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述直拳模拟机构包括曲柄连杆机构、二连杆、平衡杆和模拟手臂，所述二连杆与躯干部转动连接，曲柄连杆机构的曲柄由电机驱动，曲柄连杆机构的连杆的一端与二连杆的一端转动连接，所述二连杆的另一端与模拟手臂的一端转动连接，模拟手臂的另一端为自由端；

所述平衡杆一端与躯干部转动连接，平衡杆另一端与模拟手臂转动连接。

10.根据权利要求1、6或7所述的搏击训练机器人，其特征在于：所述自动跟随移动座包括座体、无线通信模块、定位模块、测距模块、行走机构和控制芯片；

所述行走机构位于座体的下方用以驱动机器人行走；所述无线通信模块、定位模块、测距模块和行走机构均与控制芯片电连接。

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