一种球体收集比赛用的Vex机器人的制作方法

一种球体收集比赛用的vex机器人
技术领域
1.本实用新型涉及vex机器人领域，特别涉及一种球体收集比赛用的vex机器人。


背景技术：

2.vex机器人大赛又称vex机器人世界锦标赛，是一项旨在通过推广教育型机器人，拓展中学生和大学生对科学、技术、工程和数学领域兴趣，提高并促进青少年的团队合作精神、领导才能和解决问题的能力的世界级大赛。
3.现有技术中，vex机器人经常会遇到在单位时间内进行球体收集的比赛，而目前没有一种高效的球体收集类的vex机器人能够实现快速便捷型球体收集，因此，我们公开了一种球体收集比赛用的vex机器人来满足vex机器人大赛上的操作人员的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种球体收集比赛用的vex机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种球体收集比赛用的vex机器人，包括底座，所述底座的底部设有驱动机构，所述驱动机构的两侧均设有两个移动轮，所述驱动机构与四个所述移动轮均电性连接，所述底座的顶部固定连接有第一基座，所述第一基座内固定套接有固定筒，所述固定筒内固定套接有固定盘，所述固定盘的一侧设有安装孔，所述安装孔内固定套接有吸气电机，所述吸气电机的两端均贯穿所述安装孔并分别延伸至所述安装孔的两侧外，所述吸气电机的输出轴通过其内部联轴器固定连接有吸气轴，所述吸气轴的另一端延伸至所述吸气电机的一侧外并固定连接有吸气扇，所述吸气扇位于所述固定筒内，所述固定筒的一端内固定套接有筛选管道，所述筛选管道另一端延伸至所述固定筒的一侧外，所述筛选管道位于所述固定筒内的一端上开设有多个分布均匀的交换孔，多个所述交换孔与所述吸气扇的位置相对应，所述筛选管道延伸至所述固定筒外的一端固定连接有进球管道，所述进球管道通过所述筛选管道与所述固定筒相连通，所述底座的顶部开设有固定孔，所述进球管道的另一端贯穿所述固定孔并延伸至所述底座的顶侧外且固定连接有进球罩，所述进球罩的内壁上固定连接有分隔板，所述分隔板的一侧开设有矩形槽，所述矩形槽的两侧内壁上均固定连接有同一个垂直轴，所述垂直轴上转动套接有转动板，所述转动板与所述进球罩及待收集球体相适配。
6.优选的，所述底座的顶部设有控制器，所述进球管道的内壁上固定连接有识色扫描仪，所述识色扫描仪与所述控制器电性连接，所述底座的顶部固定连接有筛分电机，所述筛分电机的输出轴通过其内部联轴器固定连接有筛分轴，所述筛选管道的外壁上开设有筛分孔，所述筛分轴的顶部贯穿所述筛分孔并延伸至所述筛选管道的内壁上，所述筛分轴上固定套接有筛分板，所述筛分板位于所述筛选管道内且与所述筛选管道的内壁相适配，所述筛选管道的外壁上开设有两个位置相对应的连接孔，其中一个所述连接孔内固定套接有除杂管。
7.优选的，所述底座的顶部固定连接有安装块，所述安装块的一侧开设有穿孔，所述穿孔与所述对应的连接孔的位置相对应，所述除杂管的一端贯穿对应的所述连接孔与穿孔并延伸至所述穿孔的一侧外，所述除杂管延伸至所述穿孔的一侧外的一端为封闭状态，所述除杂管的外壁上开设有收集孔，所述除杂管上固定连接有除杂框，所述除杂框与所述收集孔的位置相对应，所述除杂框的底部开设有漏孔。
8.优选的，所述除杂框的一侧开设有水平滑槽，所述水平滑槽内滑动套接有水平滑板，所述水平滑板的顶部固定连接有两个位置相对应的压力传感器，两个所述压力传感器的底侧均与所述水平滑槽的底侧内壁相贴合，所述水平滑板的一侧固定连接有延伸弧形板，所述延伸弧形板的顶部固定连接有固定轴。
9.优选的，所述底座的顶部固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出轴延伸至所述旋转电机的顶侧外并固定连接有转盘，所述转盘的顶部固定连接有转轴，所述转轴与所述固定轴上转动套接有同一个连杆，两个所述压力传感器及所述旋转电机均与所述控制器电性连接，另一个所述连接孔内固定套接有流通管，所述流通管的一端贯穿对应的所述连接孔并延伸至对应的所述连接孔的一侧外。
10.优选的，所述底座的顶部固定连接有安装板，所述安装板的一侧开设有夹紧孔，所述夹紧孔内固定套接有密封气缸，所述密封气缸的两端均贯穿所述夹紧孔并分别延伸至所述夹紧孔的两侧外，所述密封气缸的输出端固定连接有气缸伸缩杆，所述气缸伸缩杆的另一端固定连接有密封盘，所述密封盘与所述流通管的一端相适配。
11.优选的，所述底座的顶部固定连接有支柱，所述支柱的顶端固定连接有收集平台，所述收集平台的底部开设有出球孔，所述出球孔内固定套接有收集管，所述底座的一侧开设有收纳槽，所述收纳槽内固定套接有收集框，所述收集管的一端贯穿所述出球孔并延伸至所述收集框内。
12.优选的，所述底座的顶部固定连接有固定柱，所述固定柱的一侧开设有转动孔，所述转动孔内转动套接有转动轴，所述转动轴的两端均贯穿所述转动孔并分别延伸至所述转动孔的两侧外，所述转动轴的一端固定连接有收集齿盘，所述收集齿盘的一侧固定连接有多个分布均匀且呈圆周排布的收集座，多个所述收集座及收集管、出球孔、流通管、除杂管、筛分板均与待收集球体相适配，所述底座的顶部固定连接有第二基座，所述第二基座内固定连接有收集电机，所述密封气缸及收集电机均与所述控制器电性连接，所述收集电机的输出轴延伸至所述第二基座的一侧外并固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与所述收集齿盘相啮合，所述底座的顶部开设有收集槽，所述收集槽与所述收集齿盘的位置相适配。
13.优选的，所述底座的两侧均固定连接有两个位置相对应的连接盘，四个所述连接盘的一侧均固定连接有连接柱，四个所述连接柱的一侧均开设有柱形滑槽，四个所述柱形滑槽内均滑动套接有滑动柱，四个所述滑动柱的一端分别延伸至对应的所述柱形滑槽的一侧外，同一侧的两个所述滑动柱的另一端均固定连接有同一个防撞板，四个所述滑动柱上均滑动套接有缓冲弹簧，四个所述缓冲弹簧的两端分别固定连接在两个所述防撞板与所述底座上。
14.优选的，所述进球管道的内壁上开设有两个位置相对应的安装槽，两个所述安装槽内均固定套接有与所述进球管道的内壁相适配的固定轴承，两个所述固定轴承内均固定套接有同一个推进筒，所述推进筒的两端分别贯穿对应的两个所述固定轴承并分别延伸至
对应的所述固定轴承的一侧外，所述推进筒的一端外壁上固定套接有推进齿圈，所述进球管道的外壁上固定连接有限位套，所述限位套内固定套接有推进电机，所述推进电机的输出轴延伸至所述限位套的一侧外并固定连接有推进齿轮，所述进球管道的外壁上开设有啮合孔，所述推进齿轮位于所述啮合孔内并与所述推进齿圈相啮合，所述推进筒的内壁上固定连接有螺旋推进凸条，所述进球管道的外壁上固定连接有密封箱，所述密封箱通过所述啮合孔与所述进球管道相连通，所述推进电机及所述推进齿轮均位于所述密封箱内。
15.本实用新型的技术效果和优点：
16.1、本实用新型结构合理，通过移动轮等设置，实现多方位移动，通过吸气电机等设置，使得进球罩处有足够的吸力将比赛场地内的球体吸入进球罩内，通过转动板等设置，避免多个球体同时进入进球管道内造成堵塞，通过识色扫描仪的作用，将各个球体的颜色信息传输至控制器内进行颜色辨别分析，若球体颜色不符合收集要求，通过控制器与筛分电机等设置，将不需要的小球导入至除杂管并落入除杂框内，通过压力传感器等设置，使得转盘间接带动水平滑板滑出水平滑槽，从而使得球体由除杂框底部的漏孔漏出；若进入进球管道内的球体为所需球体，通过控制器控制筛分电机和密封气缸等机构，使得所需球体进入至流通管内，并在收集电机的作用下，间接使得收集齿盘持续转动，从而将流通管一端流出的球体进行收集，最终由收集平台与收集管传导至收集框内进行球体储放，从而完成智能化区分收集；
17.2、本实用新型中，若比赛所用的球体较大时，通过推挤电机的设置，使得推进齿轮转动，继而带动推进齿圈进行转动，继而使得推进筒在固定轴承的作用下进行持续转动，继而使得螺旋推进凸条进行转动，从而对吸入进球管道内的球体进行螺旋推进，避免球体较大影响球体在进球管道内的滚动，继而实现能够适应不同尺寸的球体进行持续输送，通过多个缓冲弹簧的作用下，使得防撞板在碰撞时能够将滑动柱缓慢挤压至对应的连接柱内，从而通过缓冲弹簧的受力形变作用下，使得防撞板能够有效减轻周围机器人带来的硬质撞击，确保各个机构能够正常运行，对整个装置起到很好的保护作用。
附图说明
18.图1为本实用新型立体结构示意图；
19.图2为本实用新型另一视角立体结构示意图；
20.图3为本实用新型移动机构立体结构示意图；
21.图4为本实用新型除去底座的其他部分立体结构示意图；
22.图5为本实用新型进球机构多角度部分剖开立体结构示意图；
23.图6为本实用新型进球机构另一视角立体结构示意图；
24.图7为本实用新型控制机构立体结构示意图；
25.图8为本实用新型收集机构立体结构示意图；
26.图9为本实用新型收集机构另一视角立体结构示意图；
27.图10为本实用新型收集机构其他视角立体结构示意图；
28.图11为本实用新型防撞机构立体结构示意图；
29.图12为本实用新型图5中a处放大结构示意图；
30.图13为本实用新型图8中b处放大结构示意图；
31.图14为本实用新型图5中部分放大结构示意图。
32.图中：1、底座；2、驱动机构；3、移动轮；4、第一基座；5、固定筒；6、固定盘；7、吸气电机；8、吸气扇；9、筛选管道；10、进球管道；11、进球罩；12、分隔板；13、转动板；14、控制器；15、识色扫描仪；16、筛分电机；17、筛分轴；18、筛分板；19、除杂管；20、除杂框；21、水平滑槽；22、水平滑板；23、压力传感器；24、固定轴；25、旋转电机；26、转盘；27、转轴；28、连杆；29、流通管；30、安装板；31、密封气缸；32、密封盘；33、支柱；34、收集平台；35、收集管；36、收集框；37、固定柱；38、转动轴；39、收集齿盘；40、收集座；41、第二基座；42、收集电机；43、主动齿轮；44、收集槽；45、连接盘；46、连接柱；47、滑动柱；48、防撞板；49、缓冲弹簧；50、固定轴承；51、推进筒；52、推进齿圈；53、推进电机；54、推进齿轮；55、螺旋推进凸条；56、密封箱。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.本实用新型提供了如图1
‑
14所示的一种球体收集比赛用的vex机器人，包括底座1，底座1的底部设有驱动机构2，驱动机构2的两侧均设有两个移动轮3，驱动机构2与四个移动轮3均电性连接，底座1的顶部固定连接有第一基座4，第一基座4内固定套接有固定筒5，固定筒5内固定套接有固定盘6，固定盘6的一侧设有安装孔，安装孔内固定套接有吸气电机7，吸气电机7的两端均贯穿安装孔并分别延伸至安装孔的两侧外，吸气电机7的输出轴通过其内部联轴器固定连接有吸气轴，吸气轴的另一端延伸至吸气电机7的一侧外并固定连接有吸气扇8，吸气扇8位于固定筒5内，固定筒5的一端内固定套接有筛选管道9，筛选管道9另一端延伸至固定筒5的一侧外，筛选管道9位于固定筒5内的一端上开设有多个分布均匀的交换孔，多个交换孔与吸气扇8的位置相对应，筛选管道9延伸至固定筒5外的一端固定连接有进球管道10，进球管道10通过筛选管道9与固定筒5相连通，底座1的顶部开设有固定孔，进球管道10的另一端贯穿固定孔并延伸至底座1的顶侧外且固定连接有进球罩11，进球罩11的内壁上固定连接有分隔板12，分隔板12的一侧开设有矩形槽，矩形槽的两侧内壁上均固定连接有同一个垂直轴，垂直轴上转动套接有转动板13，转动板13与进球罩11及待收集球体相适配。
35.进一步的，在上述方案中，底座1的顶部设有控制器14，进球管道10的内壁上固定连接有识色扫描仪15，识色扫描仪15与控制器14电性连接，底座1的顶部固定连接有筛分电机16，筛分电机16的输出轴通过其内部联轴器固定连接有筛分轴17，筛选管道9的外壁上开设有筛分孔，筛分轴17的顶部贯穿筛分孔并延伸至筛选管道9的内壁上，筛分轴17上固定套接有筛分板18，筛分板18位于筛选管道9内且与筛选管道9的内壁相适配，筛选管道9的外壁上开设有两个位置相对应的连接孔，其中一个连接孔内固定套接有除杂管19，通过筛分板18等设置，便于将不同颜色的球体区分开。
36.进一步的，在上述方案中，底座1的顶部固定连接有安装块，安装块的一侧开设有穿孔，穿孔与对应的连接孔的位置相对应，除杂管19的一端贯穿对应的连接孔与穿孔并延伸至穿孔的一侧外，除杂管19延伸至穿孔的一侧外的一端为封闭状态，除杂管19的外壁上
开设有收集孔，除杂管19上固定连接有除杂框20，除杂框20与收集孔的位置相对应，除杂框20的底部开设有漏孔，通过除杂管19等设置，便于将不需要的球体从进球机构中剔除。
37.进一步的，在上述方案中，除杂框20的一侧开设有水平滑槽21，水平滑槽21内滑动套接有水平滑板22，水平滑板22的顶部固定连接有两个位置相对应的压力传感器23，两个压力传感器23的底侧均与水平滑槽21的底侧内壁相贴合，水平滑板22的一侧固定连接有延伸弧形板，延伸弧形板的顶部固定连接有固定轴24，通过压力传感器23等设置，便于在除杂框20内球体储存达标时将球体及时排出。
38.进一步的，在上述方案中，底座1的顶部固定连接有旋转电机25，旋转电机25的输出轴延伸至旋转电机25的顶侧外并固定连接有转盘26，转盘26的顶部固定连接有转轴27，转轴27与固定轴24上转动套接有同一个连杆28，两个压力传感器23及旋转电机25均与控制器14电性连接，另一个连接孔内固定套接有流通管29，流通管29的一端贯穿对应的连接孔并延伸至对应的连接孔的一侧外，通过连杆28的设置，便于转盘26转动带动水平滑板22在水平滑槽21内滑动，从而使得除杂框20内的球体掉落。
39.进一步的，在上述方案中，底座1的顶部固定连接有安装板30，安装板30的一侧开设有夹紧孔，夹紧孔内固定套接有密封气缸31，密封气缸31的两端均贯穿夹紧孔并分别延伸至夹紧孔的两侧外，密封气缸31的输出端固定连接有气缸伸缩杆，气缸伸缩杆的另一端固定连接有密封盘32，密封盘32与流通管29的一端相适配，通过密封盘32的设置，使得吸气扇8工作时，能够确保进球罩11处有足够的吸力。
40.进一步的，在上述方案中，底座1的顶部固定连接有支柱33，支柱33的顶端固定连接有收集平台34，收集平台34的底部开设有出球孔，出球孔内固定套接有收集管35，底座1的一侧开设有收纳槽，收纳槽内固定套接有收集框36，收集管35的一端贯穿出球孔并延伸至收集框36内，通过收集框36的设置，便于对合格的球体进行储放。
41.进一步的，在上述方案中，底座1的顶部固定连接有固定柱37，固定柱37的一侧开设有转动孔，转动孔内转动套接有转动轴38，转动轴38的两端均贯穿转动孔并分别延伸至转动孔的两侧外，转动轴38的一端固定连接有收集齿盘39，收集齿盘39的一侧固定连接有多个分布均匀且呈圆周排布的收集座40，多个收集座40及收集管35、出球孔、流通管29、除杂管19、筛分板18均与待收集球体相适配，通过收集座40的设置，便于集中收集合格的球体，底座1的顶部固定连接有第二基座41，第二基座41内固定连接有收集电机42，密封气缸31及收集电机42均与控制器14电性连接，收集电机42的输出轴延伸至第二基座41的一侧外并固定连接有主动齿轮43，主动齿轮43与收集齿盘39相啮合，底座1的顶部开设有收集槽44，收集槽44与收集齿盘39的位置相适配，通过收集齿盘39的设置，便于多个收集座40进行转动收集。
42.进一步的，在上述方案中，底座1的两侧均固定连接有两个位置相对应的连接盘45，四个连接盘45的一侧均固定连接有连接柱46，四个连接柱46的一侧均开设有柱形滑槽，四个柱形滑槽内均滑动套接有滑动柱47，四个滑动柱47的一端分别延伸至对应的柱形滑槽的一侧外，同一侧的两个滑动柱47的另一端均固定连接有同一个防撞板48，四个滑动柱47上均滑动套接有缓冲弹簧49，四个缓冲弹簧49的两端分别固定连接在两个防撞板48与底座1上，通过缓冲弹簧49的设置，能够有效减轻比赛中碰撞所带来的影响。
43.进一步的，在上述方案中，进球管道10的内壁上开设有两个位置相对应的安装槽，
两个安装槽内均固定套接有与进球管道10的内壁相适配的固定轴承50，两个固定轴承50内均固定套接有同一个推进筒51，推进筒51的两端分别贯穿对应的两个固定轴承50并分别延伸至对应的固定轴承50的一侧外，推进筒51的一端外壁上固定套接有推进齿圈52，进球管道10的外壁上固定连接有限位套，限位套内固定套接有推进电机53，推进电机53的输出轴延伸至限位套的一侧外并固定连接有推进齿轮54，进球管道10的外壁上开设有啮合孔，推进齿轮54位于啮合孔内并与推进齿圈52相啮合，推进筒51的内壁上固定连接有螺旋推进凸条55，进球管道10的外壁上固定连接有密封箱56，密封箱56通过啮合孔与进球管道10相连通，推进电机53及推进齿轮54均位于密封箱56内，通过推进筒51等设置，便于推进不同尺寸的球体，避免球体较大在进球管道10内不易移动。
44.本实用工作原理：比赛时，通过遥控机构控制驱动机构运转，继而通过控制四角的移动轮3，实现多方位移动，启动吸气电机7，在吸气扇8的作用下，使得进球罩11处有足够的吸力将比赛场地内的球体吸入进球罩11内，进一步被吸至筛分板18的筛分机构处，通过转动板13的设置，使得球体进入进球管道10内时能够保持单边进入，避免多个球体同时进入进球管道10内造成管道堵塞难以进球，进入进球管道10内的球体进过识色扫描仪15的作用，将各个球体的颜色信息传输至控制器14内进行颜色辨别分析，若球体颜色不符合收集要求，则控制器14通过控制筛分电机16，使得筛分轴17带动筛分板18进行转动一定角度，继而在筛分板18的斜置导向作用下，将不需要的小球导入至除杂管19并落入除杂框20内，通过压力传感器23的设置，若除杂框20内球体达到一定质量时，控制器14通过控制旋转电机25，使得转盘26间接带动水平滑板22滑出水平滑槽21，从而使得除杂框20内的杂质球体由除杂框20底部的漏孔漏出；若进入进球管道10内的球体为所需球体，则控制器14控制筛分电机16和密封气缸31，使得筛分轴17带动筛分板18反向转动一定角度，继而在筛分板18的斜置导向作用下，使得所需球体进入至流通管29内，同时，密封气缸31控制气缸伸缩杆进行收缩，继而使得密封盘32打开流通管29通道，在收集电机42的作用下，间接使得收集齿盘39持续转动，从而将流通管29一端流出的球体进行收集，并最终由收集平台34与收集管35传导至收集框36内进行球体储放。
45.若比赛所用的球体较大时，启动推挤电机53，使得推进齿轮54转动，继而带动推进齿圈42进行转动，继而使得推进筒51在固定轴承50的作用下进行持续转动，继而使得螺旋推进凸条55进行转动，从而对吸入进球管道10内的球体进行螺旋推进，防止球体较大影响球体在进球管道10内的滚动，从而实现能够适应不同尺寸的球体进行持续输送，提高了整个机器人的实用性，整个装置在移动过程中，若遭受到其他机器人的碰撞，通过多个缓冲弹簧49的作用下，使得防撞板48在碰撞时能够将滑动柱47缓慢挤压至对应的连接柱46内，从而通过缓冲弹簧49的受力形变作用下，使得防撞板48能够有效减轻周围机器人带来的硬质撞击，对整个装置起到很好的保护作用，确保各个机构能够正常运行。
46.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。