一种足球机器人全向移动平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机器人领域，涉及一种足球机器人全向移动平台，能够快速准确地到达目标位置。
【背景技术】
[0002]全向移动平台是足球机器人的基础组成部分。在移动平台上合理利用空间以及在比赛时机器人能快速准确地到达目标位置是在机器人足球比赛中取胜的关键之一。
[0003]目前大多数全向移动平台存在结构复杂、空间利用不合理、灵活度不高等缺点，从而限制了足球机器人的进攻能力。为了克服上述缺点，使足球机器人全向移动平台结构合理、移动迅速，迫切需要开发一种新型全向移动平台。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在问题，本实用新型提出一种足球机器人全向移动平台，采用分层式结构，装拆方便，对万向轮加以改进，实现机器人本体最大限度的灵活。
[0005]本实用新型足球机器人全向移动平台，由下至上共分为4个部分，依次为底层驱动装置、中层支撑架、上层支撑架与顶层视觉装置。
[0006]所述底层驱动装置包括底盘与三组双排全向轮组件；三组双排全向轮组件在底盘周向均匀分布。
[0007]所述中层支撑架包括中层支撑立柱与中层支撑板；中层支撑板通过中层支撑立柱架设在底盘上。
[0008]所述上层支撑架包括上层支撑立柱与上层支撑板；上层支撑板通过上层支撑立柱架设在底盘上。
[0009]所述顶层视觉装置包括支撑杆、顶座、底板、相机支撑架、滑杆、遮光板和全景反射镜。其中，顶座通过支撑杆架设在上层支撑板上；顶座上安装有滑杆，滑杆顶端固定安装有遮光板；遮光板下表面固定安装有全景反射镜；底板套接在滑杆上，底板上安装有相机支撑架，相机支撑架上安装有相机，使相机镜头朝向遮光板，且使相机镜头朝向全景反射镜。
[0010]通过上述结构，场地上的图像信息可经全景反射镜反射后，实时由相机获取，并传输至控制系统中，进行处理并辨识，确定下一步目标位置；最终通过控制系统控制三组双排全向轮组件中的电机以不同转速运行，使足球机器人快速移动到目标位置。
[0011]本实用新型的优点为:
[0012]1、本实用新型足球机器人全向移动平台，采用分层式结构，可合理利用空间，装拆方便；
[0013]2、本实用新型足球机器人全向移动平台，对全向轮加以改进，在全向轮纺锤形表面上布置了若干矩形凸起，相互交错，以增加全向轮和地面的摩擦力，通过控制矩形凸起的大小和间距，可以保证运动的平稳性，实现机器人本体最大限度的灵活。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型足球机器人全向移动平台整体结构示意图；
[0015]图2为本实用新型足球机器人全向移动平台中底层驱动装置结构示意图；
[0016]图3为本实用新型足球机器人全向移动平台的全向轮组结构示意图；
[0017]图中:
[0018]1-底层驱动装置 2-中层支撑架 3-上层支撑架
[0019]4-顶层视觉装置 101-底盘102-全向轮组件
[0020]102a-电机102b_减速器 102c_减速器支架
[0021]102d-全向轮轮毂102e_全向轮组 102el_全向轮
[0022]201-中层支撑立柱202-中层支撑板 301-上层支撑立柱
[0023]302-上层支撑板 401-加固块402-支撑杆
[0024]403-顶座404-全景底板 405-相机支撑架
[0025]406-全景支杆 407-遮光板408-全景反射镜
【具体实施方式】
[0026]本实用新型足球机器人全向移动平台，采用分层式模块化设计，由下至上共分为4个部分，依次为底层驱动装置1、中层支撑架2、上层支撑架3与顶层视觉装置4。
[0027]所述底层驱动装置包括底盘101与三组结构完全相同的双排全向轮组件102 ;每组双排全向轮组件102又包括电机102a、减速器102b、减速器支架102c、全向轮轮毂102d与全向轮组102e。
[0028]双排全向轮组件102中，电机102a通过电机支架固定在底盘101上，减速器102b安装在电机102a的输出轴上，并通过减速器支架102c安装在底盘101上，减速器102b的输出轴上同轴安装全向轮轮毂102d，沿全向轮轮毂102d的轴线设置有内外两排全向轮组102e，每排全向轮组102e包括6个全向轮102el，沿全向轮轮毂102d周向均布，且内外两排全向轮组102e中的全向轮102el交替分布；全向轮102el通过连接轴轴接在全向轮轮毂102d周向上设计的凸耳上，可绕连接轴旋转；且全向轮102el轴线与全向轮轮毂102d轴线垂直。上述全向轮102el采用纺锤形表面，即在全向轮102el表面沿全向轮102el轴向等间距设计有大小相等且沿全向轮102el周向排布的η排矩形凸起，n ^ 2，且每排矩形凸起交替分布，由此增加全向轮102el和地面的最大静摩擦力，通过控制矩形凸起的形状、大小和间距，可以保证足球机器人全向移动平台运动的平稳性。
[0029]上述结构的三组双排全向轮组件102在底盘101周向均匀分布，轴线交于底盘101的中心点；且底盘101上，位于三组全向轮组件102中全向轮组102e在底盘101上投影位置开有通口，使全向轮组102e下半部穿过通口，与运动平面接触。
[0030]所述中层支撑架2包括中层支撑立柱201与中层支撑板202 ;中层支撑立柱201至少为3根，周向均匀设置。中层支撑立柱201下端与底盘101固定；上端与水平设置的中层支撑板202固定，实现对中层支撑板201的支撑。中层支撑板201上用来安装足球机器人中的带球机构和击球机构。
[0031]所述上层支撑架3包括上层支撑立柱301与上层支撑板302。上层支撑立柱301为6跟，在底盘101外围周向上均布；上层支撑立柱301下端与底盘101固定，上端与水平设置的上层支撑板302固定，实现对上层支撑板302的支撑。通过6根上层支撑立柱301对上支撑板302进行支撑。上层支撑板302上用来安装控制系统，实现对足球机器人全向移动平台控制。
[0032]顶层视觉装置4包括加固块401、支撑杆402、顶座403、全景底板404、相机支撑架405、滑杆406、遮光板407和全景反射镜408。其中，支撑杆402至少为3根，在上层支撑板302周向上均布；支撑杆402底端通过两个加固块401与上层支撑板302固定，顶端与顶座403固定，实现对顶座403的支撑。顶座403周向均布至少3根滑杆406 ;滑杆406底端固定与顶座403固定，顶端与水平设置的遮光板407固定；遮光板407下表面固定安装有全景反射镜408。底板404套在3跟滑杆上，底板上安装有相机支撑架405，相机支撑架405用来安装相机，使相机镜头朝向遮光板407，且使相机镜头轴线与全景反射镜408轴线重合。上述底板404可沿滑杆406轴向移动，使底板404上下位置可调，进而实现相机镜头与全景反射镜408间距的调节，以使相机成像效果最优。
[0033]本实用新型足球机器人全向移动平台在运行时，场地上的图像信息可经全景反射镜反射后，实时由相机获取，并传输至控制系统中，进行处理并辨识，确定下一步目标位置；最终通过控制系统控制三组双排全向轮组件102中的电机102a以不同转速运行，使足球机器人快速移动到目标位置。
【主权项】
1.一种足球机器人全向移动平台，其特征在于:由下至上共分为4个部分，依次为底层驱动装置、中层支撑架、上层支撑架与顶层视觉装置； 所述底层驱动装置包括底盘与三组双排全向轮组件；三组双排全向轮组件在底盘周向均匀分布； 所述中层支撑架包括中层支撑立柱与中层支撑板；中层支撑板通过中层支撑立柱架设在底盘上； 所述上层支撑架包括上层支撑立柱与上层支撑板；上层支撑板通过上层支撑立柱架设在底盘上； 所述顶层视觉装置包括支撑杆、顶座、底板、相机支撑架、滑杆、遮光板和全景反射镜；其中，顶座通过支撑杆架设在上层支撑板上；顶座上安装有滑杆，滑杆顶端固定安装有遮光板；遮光板下表面固定安装有全景反射镜；底板套接在滑杆上，底板上安装有相机支撑架，相机支撑架上安装有相机，使相机镜头朝向遮光板，且使相机镜头朝向全景反射镜。2.如权利要求1所述的一种足球机器人全向移动平台，其特征在于: 所述双排全向轮组件包括电机、减速器、减速器支架、全向轮轮毂与全向轮组；其中，减速器安装在电机的输出轴上，减速器的输出轴上同轴安装全向轮轮毂，沿全向轮轮毂的轴线设置有内外两排全向轮组，每排全向轮组包括6个全向轮，沿全向轮轮毂周向均布，且内外两排全向轮组中的全向轮交替分布；全向轮轴线与全向轮轮毂轴线垂直。3.如权利要求2所述的一种足球机器人全向移动平台，其特征在于:所述全向轮采用纺锤形表面。4.如权利要求1所述的一种足球机器人全向移动平台，其特征在于:所述底板与滑杆间滑动连接。
【专利摘要】本实用新型公开一种足球机器人全向移动平台，采用分层式模块化结构，由下至上共分为4个部分，依次为底层驱动装置、中层支撑架、上层支撑架与顶层视觉装置。底层驱动装置中底盘周向均设有三组双排全向轮组件，由三个电机分别驱动；中层支撑架架设在底盘上，用来安装带球机构与击球机构；上层支撑架同样架设在底盘上，用来设置控制系统。上层支撑架上架设有顶层视觉装置，用来获取场地图像信息。本实用新型的优点为:采用分层模块化设计，便于装拆；全新结构的全向轮增大了全向轮与地面的摩擦力，减少了机器人车体的振动，提高了运动平稳性。
【IPC分类】A63H11/12, A63H13/04
【公开号】CN204723760
【申请号】CN201520477609
【发明人】王雪雁, 刘相权
【申请人】北京信息科技大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月3日