專利名稱：一種自動拳擊訓練機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種新型拳擊訓練、健身及娛樂型機器人，為拳擊運動員訓 練、普通群眾健身和娛樂而設計開發的一種運動器械。
背景技術：
自動拳擊訓練、健身及娛樂機器人是根據國家拳擊隊訓練需求而開發的一種運動 器械。是在2003年為國家拳擊隊開發的訓練機器人(奧運項目)基礎上，作為科技轉化而 產生的新型產品。它不僅可作為專業拳擊運動員訓練用器械，而且可以面向大眾，作為健身 及娛樂的運動器械。目前國內還沒有類似的拳擊訓練機器人，因此，亟待開發出一種達到訓練運動員 的反應及體能的自動拳擊訓練機器人。
實用新型內容本實用新型的目的在于，通過提供一種自動拳擊訓練機器人，以使它可以通過擊 打機器人頭部及上身，并通過控制系統控制機器人雙臂有序或隨機出拳，達到訓練運動員 的反應及體能功能，并可以顯示拳重和俏皮語音的播報，作為人們娛樂健身的器械。本實用新型是通過以下技術手段實現的一種自動拳擊訓練機器人，包括由可以調整高度的底座部、上身部、軀干部以及 出拳部，其中底座部分的短腿、長腿連接在中心座上組成支撐腿，支撐腿外端安裝地腳，立 柱是機器人的下身支撐，安裝在中心座上，支柱與立柱、橫梁連接；所述上身部，其電動機固 定在電機架上，該電機架以及傳動機構固定在軀干上；軀干上還固定有用以固定軸承架的 軸承架梁；軀干的前側頂端，固定有用以固定氣囊的頭部的頭托；軀干的前側上部固定有 肩架；軀干的前側中下部，設有用以固定氣囊的氣囊固定部；托起氣囊的氣囊托板固定在 軀干前部底端；出拳部由小臂和由四連桿結構的大臂組成。前述的肩架前端固定有固定出拳機構的肩板。前述的小臂首端固定拳套，末端與大臂相連。前述的大臂由四連桿組成，通過關節軸承和銷軸連接在肩骨上；肩骨使四連桿形 成了一個向內側加緊的角度，肩骨固定在使四連桿形成了一個相對鉛垂平面角度的斜塊 上，斜塊與肩板固定在一起，延長桿通過關節軸承和銷軸與傳動機構的連桿連接。前述的傳動機構包括大帶輪和小帶輪；其中，大帶輪固定在電機軸上，軸承架固定 在軸承架梁上，轉軸通過滾珠軸承安裝在軸承架上；小帶輪和曲柄的一端通過鍵安裝在轉 軸上，連桿的一端通過關節軸承和銷軸與曲柄的另一端連接，連桿的另一端通過關節軸承 和出拳機構的延長桿連接。前述的上身部設有傳感器和語音系統。本實用新型一種自動拳擊訓練機器人，與現有技術相比，具有以下明顯的優勢和 有益效果[0013]本實用新型一種自動拳擊訓練機器人，可以通過擊打左右打擊板使機器人手臂產 生直擺拳和扣押拳，達到訓練運動員的反應及體能功能，不僅可作為專業拳擊運動員訓練 用器械，而且可以面向大眾，作為健身及娛樂的運動器械。
圖1為自動拳擊底座視圖；圖2為自動拳擊上身視圖；其中，1為短腿，2為中心座，3為拉板，4為長腿，5為橫梁，6為支架，7為地腳，8為 立柱，9為軀干，10為大帶輪，11為電機，12為電機架，13為V型帶，14為軸承架，15為轉軸， 16為小帶輪，17為曲柄，18為軸承架梁，19為連桿，20為關節軸承，21為頭托，22為肩架，23 為延長桿，24為肩板，25為斜塊，26為肩骨，27為肱三，28為肱二，29為小臂，30為肘關節， 31為氣囊固定部，32為氣囊托板。
具體實施方式
以下結合附圖，介紹本實施例機構之間的關系及構造底座由部件1 8組成，短腿1和長腿4用銷軸連接在中心座2上組成支撐腿。立 柱8是機器人的下身支撐，用銷軸安裝在中心座2上，支柱6與立柱8、橫梁5用銷軸連接起 到支撐立柱8的作用。拆掉橫梁5后可實現折疊。上身由軀干9、電機架12、軸承架梁18、頭托21、肩架22、肩板24、氣囊固定部31、 氣囊托板32組成。電機架12用螺釘固定在軀干9后側底部，用以固定電動機。軸承架梁18焊接在 軀干09后側下部，用以固定軸承架。頭托21通過螺釘固定在軀干09前側頂端，用以固定 氣囊的頭部。肩架22焊接在軀干09前側上部，肩板24焊接在肩架22前端，肩板24用以 固定出拳機構。氣囊固定31通過焊接固定在軀干9前側中下部，用以固定氣囊，使其背部 緊貼軀干9前側。氣囊托板32用螺釘固定在軀干9前部底端，用來托起氣囊。出拳機構由延長桿23、斜塊25、肩骨26、肱三27、肱二 28、小臂29、肘關節30組成。小臂29 由聚氨酯材料制成，首端是固定拳套，末端用螺栓與大臂相連。特點是材 料具有所需要的剛性和柔性，避免對打擊者的傷害。大臂由四連桿(27、28、30)組成，通過關節軸承和銷軸連接在肩骨26上。達到產 生直擺拳效果。肩骨26使四連桿形成了一個向內側加緊的角度。肩骨26通過螺栓固定在 斜塊25上。斜塊25使整個四連桿形成了一個相對鉛垂平面的角度。斜塊25通過螺栓與 肩板24固定在一起。延長桿23通過關節軸承和銷軸與傳動機構的連桿19連接。傳動機構由大帶輪10、V型帶13、軸承架14、轉軸15、小帶輪16、曲柄17、連桿19 組成。大帶輪10用螺釘固定在電機11軸上，軸承架14用螺栓固定在軸承架梁18上，轉 軸15通過滾珠軸承安裝在軸承架14上。小帶輪16和曲柄17的一端通過鍵安裝在轉軸15 上。連桿19的一端通過關節軸承和銷軸與曲柄17的另一端連接，連桿19的另一端通過關節軸承和出拳機構的延長桿23連接。出拳動作完成的過程電機11通電轉動帶動大帶輪10，大帶輪10通過V型帶13帶動小帶輪16，小帶輪 16通過轉軸15帶動曲柄17，曲柄17通過連桿19拉動延長桿23使四連桿(27、28、30)動
作。曲柄旋轉一周，為一次擊拳動作的動作周期。以上的闡述只反映了機器人的機械部分，另外機器人上裝有模擬人上半身(氣袋 結構)的傳感器和語音系統(圖中未示)，當機器人被擊打時，記錄拳重和發出相應的語音。 在擊打過程中控制電機隨機出拳，達到互動的效果。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型而并非限制本實用新型所 描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本實用新型已進行了詳細 的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替 換；而一切不脫離實用新型的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本實用新型 的權利要求范圍當中。
權利要求一種自動拳擊訓練機器人，包括由可以調整高度的底座部、上身部、軀干部以及出拳部，其特征在于所述的底座部分，短腿(01)、長腿(04)連接在中心座(02)上組成支撐腿，支撐腿外端安裝地腳，立柱(08)是機器人的下身支撐，安裝在中心座上，支柱(06)與立柱(08)、橫梁(05)連接；所述的上身部，其電動機固定在電機架(12)上，該電機架以及傳動機構固定在軀干(09)上；所述軀干(09)上還固定有用以固定軸承架的軸承架梁(18)；所述軀干(09)的前側頂端，固定有用以固定氣囊的頭部的頭托(21)；所述軀干(09)的前側上部固定有肩架(22)；所述軀干(09)的前側中下部，設有用以固定氣囊的氣囊固定部(31)；托起氣囊的氣囊托板(32)固定在軀干(09)前部底端；所述的出拳部，由小臂和由四連桿結構的大臂組成。
2.根據權利要求1所述的一種自動拳擊訓練機器人，其特征在于所述肩架(22)前端 固定有固定出拳機構的肩板(24)。
3.根據權利要求1所述的一種自動拳擊訓練機器人，其特征在于所述的小臂首端固 定拳套，末端與大臂相連。
4.根據權利要求1或2所述的一種自動拳擊訓練機器人，其特征在于所述的大臂由 四連桿(27、28、30)組成，通過關節軸承和銷軸連接在肩骨(26)上；肩骨(26)使四連桿形 成了一個向內側加緊的角度，肩骨(26)固定在使四連桿形成了一個相對鉛垂平面角度的 斜塊(25)上，斜塊(25)與肩板(24)固定在一起，延長桿(23)通過關節軸承和銷軸與傳動 機構的連桿(19)連接。
5.根據權利要求1所述的一種自動拳擊訓練機器人，其特征在于所述的傳動機構包 括大帶輪(10)和小帶輪(16)；其中，大帶輪(10)固定在電機(11)軸上，軸承架(14)固定 在軸承架梁(18)上，轉軸(15)通過滾珠軸承安裝在軸承架(14)上；小帶輪(16)和曲柄 (17)的一端通過鍵安裝在轉軸(15)上，連桿(19)的一端通過關節軸承和銷軸與曲柄(17) 的另一端連接，連桿(19)的另一端通過關節軸承和出拳機構的延長桿(23)連接。
6.根據權利要求1所述的一種自動拳擊訓練機器人，其特征在于所述的上身部設有 傳感器和語音系統。
專利摘要一種自動拳擊訓練機器人，底座的短腿(01)、長腿(04)連接在中心座(02)上組成支撐腿，支撐腿外端安裝地腳，立柱(08)是機器人的下身支撐，安裝在中心座上，支柱(06)與立柱、橫梁連接；上身部的電動機固定在電機架(12)上，該電機架以及傳動機構固定在軀干(09)上；軀干上固定有軸承架梁(18)；軀干的前側頂端，固定有頭托(21)；軀干的前側上部固定有肩架(22)；軀干的前側中下部，設有氣囊固定部(31)；氣囊托板(32)固定在軀干前部底端；出拳部由小臂和由四連桿結構的大臂組成。通過擊打機器人頭部及上身，并通過控制系統控制機器人雙臂有序或隨機出拳，達到訓練運動員的反應及體能功能，并可作為人們娛樂健身的器械。
文檔編號A63B69/34GK201658806SQ201020110878
公開日2010年12月1日 申請日期2010年2月5日 優先權日2010年2月5日
發明者張子明, 王文超, 范晉偉 申請人:北京工業大學