一種足球機器人踢球裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人領域，具體來說，是一種足球機器人踢球裝置，可實現足球機器人的傳球和以期望出射角度射門兩種動作。
【背景技術】
[0002]足球機器人比賽一直是足球機器人比賽的重要項目，足球機器人傳球以及在比賽場地的不同位置把球準確射入對方球門是取勝關鍵之一。根據對現有技術的檢索，目前大多數踢球機構存在結構復雜、踢球力度不夠、靈活度不高等缺點，從而限制了足球機器人的進攻能力。為了克服上述缺點，使足球機器人踢球裝置結構簡單、反應快速、進一步接近人類的傳球和射門水平，迫切需要開發一種新型踢球裝置。
【實用新型內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型提出一種足球機器人踢球裝置，安裝在足球機器人上，按照所期望角度將足球快速踢出，結構簡單，控制靈活。
[0004]本實用新型足球機器人踢球裝置，包括機架、曲柄滑塊機構與擊球機構。
[0005]所述曲柄滑塊機構包括伺服電機、滑塊導軌、絲杠、滑塊、支座、連桿、射門升降架；其中，滑塊導軌沿前后方向安裝在機架中導軌固定架頂面；絲杠與滑塊導軌平行設置；絲杠上套接有滑塊；同時滑塊還與滑塊導軌滑動連接；絲杠后端與伺服電機輸出軸相連；滑塊頂面固定安裝有支座，支座與連桿后端鉸接，連桿前端連接射門升降架。
[0006]所述射門升降架為U型結構，后部兩端分別與機架左右側面鉸接。射門升降架前部設計有曲柄，曲柄端部與連桿前端鉸接；射門升降架前部安裝擊球機構
[0007]所述擊球機構包括擊球桿與推力機構。其中，擊球桿一端與射門升降架前部鉸接；推力機構安裝在機架上，具有前后移動的推桿，推桿端部與擊球桿后側壁接觸。
[0008]由此，通過曲柄通過電機驅動滑塊沿滑軌移動，通過連桿帶動安裝在射門升降架上的擊球機構上下移動，以調節擊球機構中擊球機構與球心在垂直方向的相對位置。隨后，通過擊球機構中的推力機構的推桿迅速向前推動擊球桿轉動，進而帶動擊球桿I下端的擊球板速傳球或射門。通過控制擊球板的中心與球心在垂直方向處于不同位置時，在擊球機構的配合下，可實現以期望出射角度射門。
[0009]本實用新型的優點為:
[0010]1、本實用新型踢球裝置，可以通過控制電磁鐵快速頂出擊球桿及其上的擊球板，實現足球機器人傳球或以期望出射角度射門；
[0011]2、本實用新型踢球裝置，結構緊湊、易于實現，踢球裝置可以快速安裝于足球機器人上；
[0012]3、本實用新型踢球裝置，采用模塊化設計，將曲柄滑塊機構和擊球機構連接到一起形成整體，可快速安裝于足球機器人適當位置。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型踢球裝置整體結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型踢球裝置機架結構示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1-機架2-曲柄滑塊機構3-擊球機構
[0017]101-導軌固定架與102-底座103-左側板
[0018]104-右側板201-伺服電機202-聯軸器
[0019]203-滑塊導軌204-絲杠205-滑塊
[0020]206-支座207-連桿208-射門升降架
[0021]208a-曲柄209-連接塊301-擊球桿
[0022]302-電磁鐵302a-電磁頂桿303-擊球板
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0024]本實用新型足球機器人踢球裝置，采用模塊化設計，包括機架1、曲柄滑塊機構2與擊球機構3，如圖1所示。
[0025]所述機架I包括導軌固定架101、底座102、左側板103與右側板104，如圖2所示；其中，導軌固定架101與底座102上下設置。左側板103與右側板104豎直設置。左側板103同時與導軌固定架101左端、底座102左端固連；右側板104同時與導軌固定架101右端、底座102右端固連；由此形成整體機架I結構，用于安裝及支撐曲柄滑塊機構2和擊球機構3。
[0026]所曲柄滑塊機構2包括伺服電機201、聯軸器202、滑塊導軌203、絲杠204、滑塊205、支座206、連桿207、射門升降架208與連接塊209。
[0027]其中，滑塊導軌203為兩條，兩條滑塊導軌203平行設置，固定安裝在機架I中導軌固定架101頂面沿前后方向開設的凹槽內。絲杠204與兩條滑塊導軌203平行設置，前后兩端通過軸承與絲杠支架相連，絲杠支架安裝在導軌固定架101上表面。絲杠204上套接有滑塊205，構成螺旋副；同時滑塊205還與兩條滑塊導軌203滑動連接，構成移動副；通過滑塊導軌203實現滑塊205的運動導向。絲杠204后端通過聯軸器202與伺服電機201輸出軸相連。由此通過伺服電機201驅動絲杠204轉動，帶動滑塊205沿滑塊導軌203移動。滑塊205頂面固定安裝有支座206，支座206與連桿207后端通過后銷軸鉸接，連桿207前端用來連接射門升降架208。所述射門升降架208為左右對稱的U型結構，后部兩端分別與左側板103和右側板104側壁間通過升降結構軸銷鉸接；射門升降架208前部設計垂直于射門升降架208上表面的一體化曲柄208a，曲柄208a端部與連桿207前端通過前軸銷鉸接。上述射門升降架208前部還固定安裝有連接塊209用來安裝擊球機構3。由此，通過滑塊205的移動，由連桿207帶動射門升降架208上下運動，實現擊球機構3的上下運動。
[0028]所述擊球機構3包括擊球桿301、電磁鐵302與擊球板303。其中，擊球桿301 —端通過擊球桿銷軸與曲柄滑塊機構2中射門升降架208前部的連接塊209鉸接，可實現擊球桿301上下方向的擺動。電磁鐵302固定安裝在機架I中的底座102上表面，；電磁鐵302前端開孔，內部插有頂桿。在初始狀態時，電磁鐵302內的電磁頂桿302a端部與擊球桿301后側壁接觸，形成高副連接；且擊球桿301軸線垂直于水平面。擊球桿前側壁下端固定安裝有擊球板303。
[0029]通過上述結構，由曲柄連桿機構2中的伺服電機201通過聯軸器202帶動絲杠204旋轉，絲杠204通過與滑塊205之間的螺旋副帶動滑塊205及支座206在水平方向沿滑塊導軌203前后移動，支座206通過后銷軸帶動連桿207平動，連桿207通過前銷軸帶動射門升降板208及連接其上的連接塊209繞機架I轉動，通過擊球板銷軸鉸接在連接塊209上的擊球桿301隨之上下移動并在重力作用下保持垂直狀態，實現連接在擊球桿301上的擊球板303相對于球心位置在垂直方向的調整。在擊球板303相對于球心位置在垂直方向調整完畢后，擊球機構中的電磁鐵302通電，使電磁頂桿302a迅速向前推動擊球桿301轉動，進而帶動擊球桿301下端的擊球板303快速傳球或射門。電磁鐵302斷電后，電磁頂桿13向后縮回復位，擊球桿301在重力作用下繞擊球桿銷軸轉動，回復垂直狀態，為下一次擊球做好準備。通過控制擊球板303的中心與球心在垂直方向處于不同位置時，在擊球機構的配合下，可實現以期望出射角度射門。
[0030]本實用新型踢球裝置通過底座102安裝在相配套足球機器人上，用于足球機器人實現傳球和以期望出射角度射門兩種動作，并且可以根據需要在這兩個動作之間進行快速切換。
【主權項】
1.一種足球機器人踢球裝置，其特征在于:包括機架、曲柄滑塊機構與擊球機構； 所述曲柄滑塊機構包括伺服電機、滑塊導軌、絲杠、滑塊、支座、連桿與射門升降架；其中，滑塊導軌沿前后方向安裝在機架中導軌固定架頂面；絲杠與滑塊導軌平行設置；絲杠上套接有滑塊；同時滑塊還與滑塊導軌滑動連接；絲杠后端與伺服電機輸出軸相連；滑塊頂面固定安裝有支座，支座與連桿后端鉸接，連桿前端連接射門升降架； 所述射門升降架為U型結構，后部兩端分別與機架左右側面鉸接；射門升降架前部設計有曲柄，曲柄端部與連桿前端鉸接；射門升降架前部安裝擊球機構； 所述擊球機構包括擊球桿與推力機構；其中，擊球桿一端與射門升降架前部鉸接；推力機構安裝在機架上，具有前后移動的推桿，推桿端部與擊球桿后側壁接觸。2.如權利要求1所述一種足球機器人踢球裝置，其特征在于:所述推力機構采用電磁鐵；使電磁鐵的電磁頂桿端部與擊球桿后側壁接觸。3.如權利要求1所述一種足球機器人踢球裝置，其特征在于:初始狀態時，所述擊球桿軸線垂直于水平面。4.如權利要求2所述一種足球機器人踢球裝置，其特征在于:所述擊球桿前側壁下端固定安裝有擊球板。
【專利摘要】本實用新型公開一種足球機器人踢球裝置，包括機架、曲柄滑塊機構與擊球機構。曲柄滑塊機構和擊球機構均安裝在機架上；曲柄滑塊機構通過電機驅動滑塊沿滑軌移動，通過連桿帶動安裝在射門升降架上的擊球機構上下移動，以調節擊球機構中擊球機構與球心在垂直方向的相對位置，從而可以調節機器人傳球或射門時足球的出射角度。擊球機構中的擊球桿通過電磁鐵驅動，使電磁鐵得電磁頂桿可推動擊球桿轉動，帶動擊球桿下部的擊球板快速傳球或以期望出射角度射門。本實用新型的優點為:能實現傳球和以期望出射角度射門兩種動作，并且可以根據需要在這兩個動作之間進行快速切換。
【IPC分類】A63H13/04
【公開號】CN204745644
【申請號】CN201520478075
【發明人】戈新生, 劉相權, 王雪雁
【申請人】北京信息科技大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月3日