CN212941327U - 对抗互动训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型对抗互动训练系统，包括躯干和移动装置，其特征在于还包括设于所述躯干下方的第一机械腿和第二机械腿，所述躯干能够相对所述移动装置沿竖向从第一高度位置移动至第二高度位置，并使得所述第一机械腿和第二机械腿分别呈弯折姿态或伸直姿态。本申请对移动装置与四轴机械臂进行改进，以在取用便捷的基础上实现多样化的主动攻击训练类型，能够更大程度的满足训练人员的训练需求。两机械腿利用躯干的下移来实现姿态的转换，结构简单且同步性高，有利于降低系统整体成本，并且主动攻击高度范围可大幅度改变且伴随着腿部主动攻击动作，综合能力要求高，有利于提高训练难度以达到更好的训练效果。

Description

对抗互动训练系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及对抗互动训练系统。

背景技术

目前警察院校和各级公安机关警务实战训练基地的武力使用训练，还是处在手把手传授的传统教学训练状态，训练方式基本都是口头讲述、动作示范及实际操练等，训练手段也是空击练习、击靶练习、击打沙包、站桩及实弹射击等，而武力使用的实战对抗能力的培养，由于训练的安全性控制、训练的对抗度把握及训练的成本花费等问题均难以解决，一直缺乏有效的训练手段。现有技术中如公开号为CN210704832U的专利文献对此提出了一种搏击类训练的智能机器人，使用者利用智能机器人的主动攻击达到训练效果，所述搏击类训练的智能机器人躯干、头颈部、四轴机械臂及移动装置，所述头颈部与所述四轴机械臂均设于所述躯干，所述躯干设于所述移动装置，所述移动装置用于带动所述躯干移动。该实用新型提供的搏击类训练的智能机器人，通过机器人前后的突进和左右的突进，更能提高了机器人模拟拳手的前进、后退及横向移动。

然而该专利所提出的机器人只有手部能够进行主动攻击动作且主动攻击高度范围固定，训练动作有限而训练效果不佳；并且针对实际的人员对抗时，训练人员常常需要与手持不同类型对抗器械的人员对抗，现上述专利无法提供多样化的训练类型。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术所提出的对抗互动训练用机器人所存在的训练动作有限而训练效果不佳以及无法提供多样化的训练类型的问题，本申请力求通过对现已有对抗互动训练用机器人结构进行低成本的改进优化，来提出能够大幅度改善训练效果并提供多样化训练类型的对抗互动训练系统。本申请主要是通过优化躯干与机械腿结构，使得主动攻击高度范围能够大幅度提升，且同步提供了腿部主动攻击训练，以此可达到更高的训练效果。此外，本申请还对移动装置与四轴机械臂进行改进，以在取用便捷的基础上实现多样化的不同类型对抗器械训练，能够更大程度的满足训练人员的训练需求。

本申请提出了对抗互动训练系统，包括躯干和移动装置，其特征在于还包括设于所述躯干下方的第一机械腿和第二机械腿，所述躯干能够相对所述移动装置沿竖向从第一高度位置移动至第二高度位置，并使得所述第一机械腿和第二机械腿分别呈弯折姿态或伸直姿态。两机械腿利用躯干的下移来实现姿态的转换，对训练人员进行主动攻击，结构简单且同步性高，有利于降低系统整体成本，并且主动攻击高度范围可大幅度改变且伴随着腿部主动攻击动作，综合能力要求高，有利于提高训练难度以达到更好的训练效果。

根据一种优选实施方式，所述第一机械腿和第二机械腿的竖向顶端分别转动连接在所述躯干上，在所述躯干位于第一高度位置的情况下，所述第一机械腿和第二机械腿的竖向底端均抵接在地面上。

根据一种优选实施方式，所述第一机械腿和第二机械腿的竖向底端均设置有滚轮。在移动装置带动躯干移动的同时，两机械腿通过其底部的滚轮沿地面滚动，有利于实现机械腿姿态的转换。

根据一种优选实施方式，所述第一机械腿包括第一活动杆和第二活动杆，所述第二机械腿包括第三活动杆和第四活动杆。两机械腿通过活动杆之间的相对转动来实现姿态的转换。

根据一种优选实施方式，所述对抗互动训练系统还包括四轴机械臂和训练部件，所述训练部件可拆卸连接至所述四轴机械臂的端部上。使用时，可根据需求更换训练部件例如拳击手套或对抗器械等，训练效果更好。

根据一种优选实施方式，所述移动装置包括支撑平台以及设于所述支撑平台上的储物箱和滑轨。储物箱中可以放置有多种不同类型的训练部件，取放便捷。该滑轨用于所述躯干的上下滑动，便于调节躯干的高度。

根据一种优选实施方式，所述第一活动杆转动连接在所述躯干上且其与躯干之间的第一活动夹角α为0°～135°。在该角度限制下，当躯干向下移动时，可以保证第一活动杆的移动方向。可避免第一活动杆出现反向移动的问题。

根据一种优选实施方式，所述第二活动杆转动连接在第一活动杆的一端且其与第一活动杆之间的第二活动夹角β为157°～200°。在该角度限制下，第二活动杆略朝前倾斜，当躯干向下移动时，可以保证第二活动杆的移动方向。第二活动杆与第一活动杆之间的夹角逐渐增大，使得第一机械腿接近于伸直姿态，增大互动训练的难度。有利于提升训练效果。

根据一种优选实施方式，所述第三活动杆转动连接在所述躯干上且其与躯干之间的第三活动夹角ε为0°～150°。在该角度限制下，当躯干下移时，可以保证第三活动杆的移动方向。可避免第三活动杆反向滑动。提高系统的仿真程度，有利于提高训练积极性。

根据一种优选实施方式，所述第四活动杆转动连接在第三活动杆的一端且其与第三活动杆之间的第四活动夹角δ为0°～157°。第四活动杆与第三活动杆之间非锁死状态，第四活动杆可以通过其一端的滚轮而前后滑动，减小其与第三活动杆之间的夹角而实现第二机械腿的逐渐弯折。在角度限制下，第四活动杆略朝后倾斜，当躯干下移时，可以保证第四活动杆的移动方向。可避免第四活动杆反向滑动。

根据一种优选实施方式，所述躯干的下端面设置有用于驱动两机械腿周向转动的两驱动结构。两驱动结构的下端面分别设置有转动轴。两机械腿转动连接在转动轴上。两机械腿可相对转动轴前后转动(此处所提及的前后指的是与训练者面对面的方向上的前后)。驱动结构可带动转动轴与机械腿一起自转/左右转动。以此两机械腿的腿部动作可与四轴机械臂的手部动作相配合，实现更丰富的训练内容，有利于实现更好的训练效果。

附图说明

图1是本实用新型的对抗互动训练系统的简化整体结构示意图；

图2是本实用新型的机械腿的简化侧视结构示意图。

附图标记列表

1： 躯干 2： 移动装置

3： 第一机械腿 4： 第二机械腿

5： 滚轮 6： 第一活动杆

7： 第二活动杆 8： 第三活动杆

9： 第四活动杆 10： 四轴机械臂

11： 训练部件 12： 支撑平台

13： 储物箱 14： 滑轨

β： 第二活动夹角 α： 第一活动夹角

δ： 第四活动夹角 ε： 第三活动夹角

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本申请所提出的对抗互动训练系统可包括躯干1和移动装置2。躯干1上设置有两个四轴机械臂10以及两个机械腿。

该移动装置2主要包括支撑平台12。该支撑平台12上设置有滑轨14。躯干1滑动连接在该滑轨14上。通过驱动机构，躯干1可带着四轴机械臂10从滑轨14的第一高度位置向下滑移至第二高度位置。优选地，该躯干1的背面设置有至少两个横梁。横梁与滑轨14的相接处为滑动连接。该横梁用以提升躯干1在滑轨14上的稳定作用。

该躯干1的竖向底端上设置有转盘。通过驱动机构可控制该转盘相对躯干1进行转动。两个机械腿转动连接至该转盘的底部端面上。该转盘用以带动两个机械腿左右转动。

两个机械腿均是以定向转动的方式连接在该转盘的底部端面上。两个机械腿的竖向顶端设置有万向轮。用以组成机械腿的两活动杆之间也是以定向转动的方式彼此连接。该第一机械腿3包括第一活动杆6和第二活动杆7，该第二机械腿4包括第三活动杆8和第四活动杆9。此处所提及的“定向转动”指的两个机械腿/活动杆只能相对转盘沿垂直于转盘盘面的周向转动。保证了转盘转动时能够带动两机械腿同步转动。

在躯干1从滑轨14的第一高度位置向下滑移至第二高度位置时，由于躯干1与地面之间的距离缩短，使得该第一机械腿3和第二机械腿4分别呈弯折姿态或伸直姿态。在躯干1位于第一高度位置时，两个机械腿均呈弯曲姿态。本申请中所提及的弯曲姿态指的是用以组成机械腿的两活动杆之间处于弯折姿态与伸直姿态之间的状态。本申请中所提及的弯折姿态指的是用以组成机械腿的两活动杆之间相互靠拢且彼此间的夹角不大于100°。本申请中所提及的伸直姿态指的是用以组成机械腿的两活动杆之间相互远离且彼此间的夹角不小于170°。

在该躯干1位于第一高度位置的情况下，该第一机械腿3和第二机械腿4的竖向底端均抵接在地面上。此时，优选地，该第一活动杆6转动连接在该躯干1上且其与躯干1之间的第一活动夹角α为135°。优选地，该第二活动杆7转动连接在第一活动杆6的一端且其与第一活动杆6之间的第二活动夹角β为157°。优选地，该第三活动杆8转动连接在该躯干1上且其与躯干1之间的第三活动夹角ε为150°。优选地，该第四活动杆9转动连接在第三活动杆8的一端且其与第三活动杆8之间的第四活动夹角δ为157°。

优选地，两机械腿可以是倾斜式转动连接在转盘的底部端面上。即在该躯干1的正面观察，两机械腿相对躯干1或相对转盘呈外八式布置方式。优选地，该支撑平台12上靠近机械腿的一端开设有凹槽。

在该躯干1位于第二高度位置的情况下，该第一机械腿3呈伸直姿态且第二机械腿4呈弯折姿态。此时，优选地，第一活动夹角α为100°，第二活动夹角β为180°，第三活动夹角ε为110°，第四活动夹角δ为90°。

以下对用以实现两活动杆之间的角度限制的具体结构进行说明：两活动杆之间的角度限制是通过至少一个限位板来实现的。此处所提及的限位板可以但不限于为平板状、圆柱状等结构。以第一机械腿3为例，第一活动杆6与第二活动杆7上靠近彼此的一端分别设置有一限位板，且限位板位于躯干1的背面所在侧。当第二活动杆7向后转动，其限位板与第一活动杆6后方的限位板相抵接，限制了第二活动杆7的进一步转动。以此，可实现两者间不小于157°的第二活动夹角β。以第一活动杆6与躯干1之间的转动连接为例，转盘的底部端面上设置有限位板，该限位板为弯折状。该限位板的一端固定在底部端面上，第一活动杆6在重力作用下抵靠在弯折状的限位板上。在限位板的设置下，可实现两者间不大于135°的第一活动夹角α。以第二机械腿4为例，第三活动杆8与第四活动杆9上靠近彼此的一端分别设置有一限位板，且限位板位于躯干1的正面所在侧。当第四活动杆9向前转动，其限位板与第三活动杆8前方的限位板相抵接，限制了第三活动杆8的进一步转动。以此，可实现两者间不大于157°的第四活动夹角δ。优选地，该第三活动杆8与该第四活动杆9之间的连接处设置有滚轮5，或第四活动杆9的限位板上设置有滚轮5。以第三活动杆8与躯干1之间的转动连接为例，转盘的底部端面上设置有限位板，限位板为弯折状。在限位板的设置下，可实现两者间不大于150°的第三活动夹角ε。

该四轴机械臂10的一端可设置有训练部件11。训练部件11以可拆卸方式固定在四轴机械臂10上。该训练部件11可以是拳击手套或是其他训练项目所需要的对抗器械。多个训练部件11以及药箱等可存放在储物箱13内。储物箱13固定在支撑平台12上。进一步优选地，该移动装置2底部设置有左右突进结构和前后突进结构。

在使用由本申请所提出的对抗互动训练系统进行训练时：可以在储物箱13中取出拳击手套或其他对抗器械安装在两个四轴机械臂10上，进行手部的对抗训练。在训练过程中，可以驱使其躯干1向下移动，四轴机械臂10的主动攻击范围随之向下移动。该躯干1向下移动的同时，由于躯干1与地面之间的垂直距离减小，使得第一机械腿3上两活动杆相对转动。第二活动杆7向前滑动，第一机械腿3呈伸直姿态。使得第二机械腿4上两活动杆相对转动，第四活动杆9向后滑动，第二机械腿4呈弯折姿态。驱使位于躯干1下方的转盘转动，带动两机械腿转动。呈伸直姿态的第一机械腿3的转动类似于扫堂腿的腿部主动攻击动作，对训练人员的综合能力要求高，有利于提高训练难度以达到更好的训练效果。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.对抗互动训练系统，包括躯干(1)和移动装置(2)，

其特征在于

还包括设于所述躯干(1)下方的第一机械腿(3)和第二机械腿(4)，所述躯干(1)能够相对所述移动装置(2)沿竖向从第一高度位置移动至第二高度位置，并使得所述第一机械腿(3)和第二机械腿(4)分别呈弯折姿态或伸直姿态。

2.根据权利要求1所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述第一机械腿(3)和第二机械腿(4)的竖向顶端分别转动连接在所述躯干(1)上，在所述躯干(1)位于第一高度位置的情况下，所述第一机械腿(3)和第二机械腿(4)的竖向底端均抵接在地面上。

3.根据权利要求2所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述第一机械腿(3)和第二机械腿(4)的竖向底端均设置有滚轮(5)。

4.根据权利要求3所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述第一机械腿(3)包括第一活动杆(6)和第二活动杆(7)，所述第二机械腿(4)包括第三活动杆(8)和第四活动杆(9)。

5.根据权利要求4所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述对抗互动训练系统还包括四轴机械臂(10)和训练部件(11)，所述训练部件(11)可拆卸连接至所述四轴机械臂(10)的端部上。

6.根据权利要求5所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述移动装置(2)包括支撑平台(12)以及设于所述支撑平台(12)上的储物箱(13)和滑轨(14)。

7.根据权利要求6所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述第一活动杆(6)转动连接在所述躯干(1)上且其与躯干(1)之间的第一活动夹角(α)为0°～135°。

8.根据权利要求7所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述第二活动杆(7)转动连接在第一活动杆(6)的一端且其与第一活动杆(6)之间的第二活动夹角(β)为157°～200°。

9.根据权利要求8所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述第三活动杆(8)转动连接在所述躯干(1)上且其与躯干(1)之间的第三活动夹角(ε)为0°～150°。

10.根据权利要求9所述的对抗互动训练系统，其特征是，所述第四活动杆(9)转动连接在第三活动杆(8)的一端且其与第三活动杆(8)之间的第四活动夹角(δ)为0°～157°。

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