一种足球机器人柔性主动带球装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种足球机器人柔性主动带球装置，能够实现有效接球并完成主动带球前进、后退、转身等动作。
【背景技术】
[0002]足球机器人比赛中，带球能力是机器人的取胜关键因素之一。从目前比赛情况来看，普遍存在足球机器人接不到球、球卡入机器人底部、失球等问题。为了解决上述问题，增强机器人的主动带球能力，迫切需要开发一种新型柔性主动带球装置，提高机器人的进攻能力。
【实用新型内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型提出一种足球机器人柔性主动带球装置，能够安装在足球机器人上，实现有效接球并完成主动带球前进、后退、转身等动作，控制灵活。
[0004]本实用新型足球机器人柔性主动带球装置，包括固定支架以及两套传动机构、两套弹簧缓冲组件与两套红外检测组件。
[0005]所述固定支架上表面左右两侧各安装有一套传动机构，且传动机构左右对称设置；传动机构包括驱动电机、安装臂、小带轮、同步带、大带轮、橡胶滚轮和轴承座；轴承座固定安装在固定支架上表面，轴承座与安装臂后端铰接；驱动电机固定安装在安装臂后端，输出轴上安装小带轮；小带轮通过同步带与大带轮相连，大带轮安装在安装臂前端的转轴上，转轴上还安装有橡胶滚轮；上述两套传动机构中，两个橡胶滚轮均位于固定支架前方，且两滚轮间距小于足球的直径；
[0006]所述两套弹簧缓冲组件安装在固定支架中不设计的两块竖直侧板上；且分别与两套传动机构相连；弹簧缓冲组件包括弹簧、弹簧架；其中，弹簧架固定安装在侧板上，弹簧前端与安装臂前端上表面铰接；后端与弹簧转接架铰接；
[0007]所述两套红外检测组件安装在固定支架下表面中部，探测端朝向前方。
[0008]本实用新型的优点为:
[0009]1、本实用新型柔性主动带球装置，结构紧凑、易于实现，柔性主动带球装置可以快速安装于足球机器人底盘上；
[0010]2、本实用新型柔性主动带球装置，橡胶滚轮存在上下活动的空间，根据球与带球装置碰撞力的不同，自动调节橡胶辊轮与足球间的接触位置，避免足球在向后高速旋转时把机器人顶起，同时使橡胶滚轮和球面始终保持贴紧；
[0011]3、本实用新型柔性主动带球装置，使得足球能够跟随机器人前进、后退或转身；
[0012]4、本实用新型柔性主动带球装置，可调整橡胶滚轮的初始高度，调整橡胶滚轮和球之间的压紧力；
[0013]5、本实用新型柔性主动带球装置，可通过红外检测组件检测带球装置前方是否存在足球。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型柔性主动带球装置的整体结构正视图；
[0015]图2为本实用新型柔性主动带球装置的整体结构俯视图。
[0016]图中:
[0017]1-固定支架2-传动机构3-弹簧缓冲组件
[0018]4-红外检测组件101-底座102-支撑板
[0019]103-侧板104-立柱201-驱动电机
[0020]202传动带安装臂203-小带轮204-同步带
[0021]205-大带轮206-橡胶滚轮207-轴承座
[0022]208-调节杆301-弹簧302-弹簧转接架
[0023]303-弹簧固定架401-传感器402-传感器支架
【具体实施方式】
[0024]本实用新型柔性主动带球装置，采用模块化设计，包括固定支架I以及两套传动机构2、两套弹簧缓冲组件3与两套红外检测组件4，如图1所示。
[0025]所述固定支架I为由底座101、支撑板102、侧板103、立柱104构成的一体结构，作为传动机构2、弹簧缓冲组件3和红外检测组件4的固定支架I。其中，底座101水平设置。支撑板102为两块，令为左支撑板102与右支撑板102 ;左支撑板102与右支撑板102均水平设置，分别与底座101左右两侧相接。左支撑板102与右支撑板102分别用来支撑一套传动机构2。侧板103为两块，令为左侧板103与右侧板103 ;左侧板103与右侧板103相互平行，且垂直与底座101上表面设置，分别与底座101上表面相接，分别用来安装一套弹簧缓冲组件3。立柱104包括左立柱104、中间立柱104与右立柱104，均垂直于底座101设置；左立柱104、中间立柱104与右立柱104顶端分别与左支撑板102、底座101、右支撑板102的下表面相接。左立柱104、中间立主与右立柱104底端用来将本实用新型柔性主动带球装置固定安装在足球机器人底盘上。
[0026]所述两套传动机构2均包括驱动电机201、安装臂202、小带轮203、同步带204、大带轮205、橡胶滚轮206和轴承座207。其中，安装臂202后端与固定在支撑板102上的轴承座207间铰接；驱动电机201的壳体固定安装在安装臂202后端，输出轴位于安装臂202上开设的传动槽内，且输出轴上同轴固定安装有小带轮203。安装臂202前端通过轴承安装有转轴；转轴外端同轴固定安装有大带轮205 ;大带轮205与小带轮203间通过同步带204套接；且大带轮205与传动带同样位于传动槽内。转轴内端同轴固定安装有橡胶滚轮206。上述两套传动机构2左右对称设置；两套传动机构2中，两个橡胶滚轮206均位于支架前方，两安装臂202前端相对倾斜，使两安装臂202间形成60度夹角，如图2所示，且两滚轮间距小于足球的直径。由此，当足球与两套传动机构2中橡胶辊轮接触后，通过驱动电机201驱动小带轮203与大带轮205间同步转动，进而带动橡胶滚轮206同步由前向后转动，进而可带动足球向后旋转。本实用新型中在两个支撑板102上各安装有一个调节杆208，调节杆208垂直于支撑板102设置，与支撑板102间螺纹连接；且调节杆208 —端由支撑板102上表面伸出，与安装臂202前端下表面接触。由此，通过调节杆208实现安装臂202前端竖直高度的定位，进而实现橡胶滚轮206竖直高度的定位；且通过旋动调节杆208，实现安装臂202前端竖直高度的调节，进而实现橡胶滚轮206竖直高度的调节。
[0027]所述两套弹簧缓冲组件3均包括弹簧301、弹簧转接架3025和弹簧固定架303。其中，弹簧固定架303前端固定安装侧板103上，弹簧固定架303后端固定安装有弹簧转接架302。弹簧301前端与传动机构2中安装臂202前端上表面铰接；后端与弹簧转接架302铰接。通过弹簧301缓冲组件3使橡胶滚轮206存在上下活动的空间，且根据足球与橡胶滚轮206间碰撞力的不同，自动调节橡胶滚轮206的位置，避免足球在向后高速旋转时把机器人顶起。同时在弹簧301的作用下，可使橡胶滚轮206与足球球面贴紧。
[0028]两套红外检测组件4均包括传感器401与传感器支架402 ;分别安装在固定支架I中底座101下表面左右两侧。其中，传感器401采用红外传感器，固定安装在传感器支架402上，传感器支架402固定安装在底座101下表面前部，且使传感器401的探测端朝前，通过传感器401对带球装置前方是否存在足球进行检测。
[0029]在本实用新型柔性主动带球装置，在初次使用时，通过旋动调节杆208，可以使安装臂202绕轴承座207旋转，改变橡胶滚轮206的初始高度，进而调整橡胶滚轮206和足球之间的压紧力。
[0030]当传感器401检测到前方存在足球时，启动传动机构2中的驱动电机201，驱动橡胶滚轮206以一定速度转动，且橡胶滚轮206与足球接触点处的速度方向是由前到后；足球在橡胶滚轮206的带动下向后旋转，使得机器人在前进、后退或转身时，都能使足球跟随机器人运动。当传感器401检测到前方不存在足球时，关闭传动机构2中的驱动电机201，节约电能。
[0031]本实用新型柔性主动带球装置，能有效接球并完成主动带球前进、后退、转身等动作。
【主权项】
1.一种足球机器人柔性主动带球装置，其特征在于:包括固定支架以及两套传动机构、两套弹簧缓冲组件与两套红外检测组件； 所述固定支架上表面左右两侧各安装有一套传动机构，且传动机构左右对称设置；传动机构包括驱动电机、安装臂、小带轮、同步带、大带轮、橡胶滚轮和轴承座；轴承座固定安装在固定支架上表面，轴承座与安装臂后端铰接；驱动电机固定安装在安装臂后端，输出轴上安装小带轮；小带轮通过同步带与大带轮相连，大带轮安装在安装臂前端的转轴上，转轴上还安装有橡胶滚轮；上述两套传动机构中，两个橡胶滚轮均位于固定支架前方，且两滚轮间距小于足球的直径； 所述两套弹簧缓冲组件安装在固定支架中不设计的两块竖直侧板上；且分别与两套传动机构相连；弹簧缓冲组件包括弹簧、弹簧架；其中，弹簧架固定安装在侧板上，弹簧前端与安装臂前端上表面铰接；后端与弹簧转接架铰接； 所述两套红外检测组件安装在固定支架下表面中部，探测端朝向前方。2.如权利要求1所述一种足球机器人柔性主动带球装置，其特征在于:所述两安装臂前端相对倾斜，使两安装臂间形成60度夹角。3.如权利要求1所述一种足球机器人柔性主动带球装置，其特征在于:所述固定支架下表面左右两侧各安装有一个调节杆，调节杆垂直于固定支架，与固定支架间螺纹连接；且调节杆一端由固定支架上表面伸出，与安装臂前端下表面接触。
【专利摘要】本实用新型公开一种足球机器人柔性主动带球装置，包括固定支架以及两套传动机构、两套弹簧缓冲组件与两套红外检测组件；两套传动机构安装在固定支架上表面左右两侧，通过电机驱动传动轮系，带动传动机构前端橡胶辊轮转动，使足球在橡胶滚轮的带动下向后旋转，这样使得机器人在前进、后退或转身时，都能使足球跟随机器人运动。两套弹簧缓冲组件安装在机架上，分别与两套传动机构相连，使得橡胶滚轮存在上下活动的空间。两套红外检测组件安装在固定支架下表面，用来检测前发是否存在足球。本实用新型的优点为：能有效地接球和并完成带球前进、后退、转身等动作。
【IPC分类】A63H13/04, A63H29/22
【公开号】CN204745643
【申请号】CN201520477607
【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11月11日
【申请日】2015年7月3日