一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台的制作方法

本实用新型涉及抛射云台技术领域，特别是涉及一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台。

背景技术：

抛射运动在日常生活中极为常见，比如在网球运动员进行训练时需要抛射网球练习运动员的接球能力。要实现网球运动员训练的全自动化，就要求机器人能够抛射出不同角度及速度的网球，从而全方位训练运动员。这样一类全自动机器人需要一种多角度抛射结构，目前社会上对于多角度抛射结构的研究仍然比较欠缺。

特别是现有技术中没有能够控制被抛射物体的抛出角度的设备，因此亟待开发一种能够控制被抛射物体的抛出角度的设备。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台，其能够控制被抛出物体的抛出角度。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台，包括抛射电机和转杆，转杆转动连接于抛射电机的输出端，转杆的一端设有爪子和控制爪子的爪子控制装置；

还包括用于获取转杆运动轨迹信息的轨迹信息获取器，轨迹信息获取器的位置可调，其可调范围为转杆旋转所扫过的面积的正投影面内；

轨迹信息获取器与爪子控制装置信号连接。

进一步，转杆旋转所扫过的面积的正投影面内设有纵向的丝杆滑台，丝杆滑台到转杆的旋转中心的距离可调。

进一步，丝杆滑台的一端设有限位开关。

进一步，抛射电机与转杆通过导电滑环连接。

进一步，还包括转盘和谐波步进电机，谐波步进电机驱动转盘旋转，抛射电机和导电滑环固接于转盘。

进一步，转盘设有交叉滚子轴承。

进一步，丝杆滑台固接于转盘。

进一步，转杆另外一端设有配重块。

进一步，爪子控制装置包括舵机和齿轮组，舵机控制齿轮组转动，齿轮组包括两个外啮合的齿轮，两个外啮合的齿轮分别控制一个夹爪运动，两个夹爪组成爪子。

进一步，轨迹信息获取器为激光传感器。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台，包括抛射电机和转杆，转杆转动连接于抛射电机的输出端，转杆的一端设有爪子和控制爪子的爪子控制装置；还包括用于获取转杆运动轨迹信息的轨迹信息获取器，轨迹信息获取器的位置可调，其可调范围为转杆旋转所扫过的面积的正投影面内；轨迹信息获取器与爪子控制装置信号连接。通过调节轨迹信息获取器在转杆旋转所扫过的面积的正投影面内的位置，当轨迹信息获取器接收到转杆上反射回来的信号，表明此时转杆刚好经过轨迹信息获取器的位置，爪子控制装置控制爪子释放被抛射物品，从而控制旋转抛射物品的角度，通过利用轨迹信息获取器，完成对抛出角度的控制，实现可调节多角度控制。

附图说明

图1为本实用新型一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台的立体结构示意图。

图2为本实用新型一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台用于抛射物体的初始状态的示意图。

图3为本实用新型一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台用于较大角度抛射物体旋转到激光传感器将释放的示意图。

图4为本实用新型一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台用于较大角度抛射物体释放后的示意图。

图5为本实用新型一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台用于较小角度抛射物体旋转到激光传感器将释放的示意图。

图6为本实用新型一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台用于较小角度抛射物体释放后的示意图。

其中图1至图6中包括有：

1——丝杆滑台，2——抛射电机，3——电机座，4——转盘，5——交叉滚子轴承，6——安装平台，7——铝焊架，8——谐波步进电机，9——齿轮组，10——爪子，11——舵机，12——限位开关安装件，13——限位开关，14——导电滑环，15——角码连接块，16——激光传感器，17——转杆，18——配重块，19——被抛射物体。

具体实施方式

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台，包括抛射电机2和转杆17，转杆17转动连接于抛射电机2的输出端。抛射电机2通过螺栓螺母安装于电机座3上，并且通过梅花联轴器与导电滑环14连接，使电机能够带动导电滑环14转动，从而实现转杆17转动，利用离心力抛出物品。

转杆17的一端设有爪子10和控制爪子10的爪子控制装置。抛射电机2与转杆17通过导电滑环14连接。转杆17另外一端设有配重块18。爪子控制装置包括舵机11和齿轮组9，舵机11控制齿轮组9转动，齿轮组9包括两个外啮合的齿轮，两个外啮合的齿轮分别控制一个夹爪运动，两个夹爪组成爪子10。舵机11的舵盘通过螺栓与齿轮组9连接，当舵机11转动，齿轮组9的齿轮外啮合使爪子10张开或收起。还包括用于获取转杆17运动轨迹信息的激光传感器16，激光传感器16的位置可调，其可调范围为转杆17旋转所扫过的面积的正投影面内。转杆17旋转所扫过的面积的正投影面内设有纵向的丝杆滑台1，丝杆滑台1到转杆17的旋转中心的距离可调。丝杆滑台1的一端设有限位开关13。限位开关13通过螺栓螺母安装在丝杆滑台1上，当整个装置通电时，丝杆转动使激光传感器16下降至触发限位开关13，进行初始化，便于进行丝杆滑台1上的激光传感器16的定位。

激光传感器16与爪子控制装置信号连接。激光传感器16用于检测转杆17是否经过激光传感器16的位置，当激光传感器16检测到转杆17反射回来的激光，控制舵机11驱动齿轮组9松开爪子10释放被抛射物体19。

还包括转盘4和谐波步进电机8，谐波步进电机8驱动转盘4旋转，抛射电机2和导电滑环14固接于转盘4。限位开关安装件12用于安装限位开关13，限位开关安装件12通过螺栓螺母固定在转盘4上，跟随转盘4进行转动。转盘4设有交叉滚子轴承5。转盘4通过交叉滚子轴承5与谐波步进电机8同步转动，精确度较高。谐波步进电机8通过螺栓安装在安装平台6上。安装平台6安装于铝焊架7上。谐波步进电机8驱动转盘4在水平方向上360度旋转，使抛射云台的转杆17除了能够在垂直于水平面的方向旋转，使转杆17在水平方向上也能够旋转，构成的云台允许全方位抛射机构全方位精确旋转，从而实现全方位抛出角可控精确抛射。丝杆滑台1固接于转盘4。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

一种基于激光传感器的抛出角可控抛射云台，包括抛射电机2和转杆17，转杆17转动连接于抛射电机2的输出端，转杆17的一端设有爪子10和控制爪子10的爪子控制装置；还包括用于获取转杆17运动轨迹信息的激光传感器16，激光传感器16的位置可调，其可调范围为转杆17旋转所扫过的面积的正投影面内；激光传感器16与爪子控制装置信号连接。通过调节激光传感器16在转杆17旋转所扫过的面积的正投影面内的位置，当激光传感器16接收到转杆17上反射回来的信号，表明此时转杆17刚好经过激光传感器16的位置，爪子控制装置控制爪子10释放被抛射物品，从而控制旋转抛射物品的角度，通过利用激光传感器16，完成对抛出角度的控制，实现可调节多角度控制。

转杆17通过角码连接块15与导电滑环14连接，转杆17一端装有配重块18，用于平衡另一端的转矩，改善导电滑环14受力情况，一端装有爪子安装板，其上安装有舵机11及齿轮和爪子10。

具体的工作过程为：如图2，为本实用新型用于抛射的初始状态图。

如图3，为本实用新型用于较大角度抛射物体旋转到激光传感器16将释放的示意图。此时转杆17移动到激光传感器16的位置，激光传感器16接收到来自转杆17反射的激光，控制舵机11驱动齿轮组9松开爪子10，释放被抛射物体19。如图4，为本实用新型用于较大角度抛射物体释放后的示意图。

如图5，本实用新型用于较小角度抛射物体旋转到激光传感器16将释放的示意图。此时转杆17移动到激光传感器16的位置，激光传感器16接收到来自转杆17反射的激光，控制舵机11驱动齿轮组9松开爪子10，释放被抛射物体19。如图6，为本实用新型用于较小角度抛射物体释放后的示意图。通过对比图4和图6，可以明显发现抛射角度不同导致被抛射物体19的运动轨迹完全不同。同理，当激光传感器16在调节激光传感器16到转杆17旋转中心的距离，也可以调节抛射角度。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。