足球机器人的踢球机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机器人的踢球机构。
【背景技术】
[0002]大学生参加的高技术对抗的比赛。RoboCup机器人足球赛最重要的目的是检验信息自动化前沿研究、特别是多主体系统研究的最新成果，交流新思想和新进展，从而更好的推动基础研究和应用基础研究及其成果转化。
[0003]机器人足球赛是由硬件或仿真机器人进行的足球赛，比赛规则与人类正规的足球赛类似。硬件机器人足球队的研制涉及计算机、自动控制、传感与感知融合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究与综合集成。从功能上分，硬件机器人足球队包括足球机器人小车、视觉、决策和无线通讯4个子系统。概括地说，机器人足球是以体育竞赛为载体的前沿科研竞争和高科技对抗，是培养信息-自动化科技人才的重要手段，同时也是展示高科技进展的生动窗口和促进科技成果实用化和产业化的新途径。
[0004]机器人足球的最初想法由加拿大不列颠哥伦比亚大学的Alan Mackworth教授于1992年正式提出。日本学者立即对这一想法进行了系统的调研和可行性分析。1993年，Minoru Asada(浅田墙:)、Hiroaki Kitano (北野宏明)和 Yasuo Kuniyoshi 等著名学者创办了 RoboCup 机器人足球世界杯赛(Robot world cup soccer games，简称 RoboCup)。
[0005]与此同时，一些研究人员开始将机器人足球作为研究课题。隶属于日本政府的电子技术实验室(ETL)的Itsuki Noda(松原仁)以机器人足球为背景展开多主体系统的研究，日本大坂大学的浅田埝、美国卡内基-梅隆大学的Veloso等也开展了同类工作。
[0006]1997年，在国际最权威的人工智能系列学术大会一第15届国际人工智能联合大会(The 15th Internat1nal Joint Conference on Artificial Intelligence，简称UCA1-97)上，机器人足球被正式列为人工智能的一项挑战。至此，机器人足球成为人工智能和机器人学新的标准问题。
[0007]目前，足球机器人小车采用的踢球机构大多为电磁铁机构，启动机器人小车地电磁铁踢球机构需要有一个升压电路，而且，电磁铁机构耗电量非常大，这样，踢球机构对供电要求非常高，所以，机器人小车上必须装有足够多的电池才能够保证在整场比赛中机器人小车踢球机构的正常工作，过多的电源使足球机器人小车重量过重，导致动作不灵活。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种改进的足球机器人的踢球机构，耗能少。
[0009]为达到上述目的，本发明的构思是:
先以凸轮机构储能，再靠弹簧的力量将凸轮所储存的能量在瞬间释放出来，这样以机械结构替代电磁铁与电路作为踢球机构既可以减少能耗，又降低对电路的要求，电源只需提供电压给驱动凸轮的电机即可。
[0010]根据上述构思，本发明采用下述技术方案:
一种足球机器人的踢球机构，包括一根平移的推杆联动一根具有复位弹簧的摆动式击球杆，其特征在于推杆的顶端支靠着一个凸轮的型面，该凸轮由一个电动机驱动，凸轮的侧面固定一块磁钢，在机器人的小车上固定一个霍尔传感器，霍尔传感器靠近并对准磁钢的旋转轨迹。
[0011]上述的凸轮的型面，构成的行程由一段270°相位区阿基米德线的行程和一段90°相位区远休圆弧的行程组成。
[0012]上述的推杆的顶端有一个小滚轮顶靠着凸轮的型面。
[0013]上述的推杆安置在机器人小车的固定轨迹上。
[0014]上述的推杆的中部固定一个拨动击球杆的拨动销。
[0015]上述的击球杆的中部与固定在足球机器人小车上的一个支座铰链相铰链；一个复位弹簧的一端与击球杆的上端相连，而另一端与足球机器人小车的固定支座相连。
[0016]上述的击球杆的下端固定连接一个击球锤。
[0017]本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点:本发明中采用凸轮机构控制击球杆，凸轮的型面控制一根推杆而联动击球杆，使击球杆的复位弹簧先被拉长而储能，然后突然释放而复位弹簧的复位能使击球杆下端杆击球。这种踢球机构的耗能比现有技术的电磁铁机构耗的能小的多，进而可减轻电机重量，也可省去控制电路中一个电磁铁的升压电路，使控制电路较为简单。本发明适用于各种足球机器人。
【附图说明】
[0018]图1是本发明一个实施例的结构示意图。
[0019]图2是图1中A向局部视图。
【具体实施方式】
[0020]本发明的一个优选实施例是:参见图1和图2，本足球机器人的踢球机构包含有一根平移的推杆6联动一根具有复位弹簧4的摆动式击球杆9，其特征在于推杆6的顶端支靠着一个凸轮I的型面，该凸轮I由一个电动机14驱动，凸轮I的侧面固定一块磁钢2，在机器人的小车上固定一个霍尔传感器13，霍尔传感器13靠近并对准磁钢2的旋转轨迹。上述的凸轮I的型面，构成的行程由一段270°相位区阿基米德线的行程和一段90°相位区远休圆弧的行程组成。上述的推杆6的顶端有一个小滚轮3顶靠着凸轮I的型面。上述的推杆6安置在机器人小车的固定轨迹上。上述的推杆6的中部固定一个拨动击球杆9的拨动销7。上述的击球杆9的中部与固定在足球机器人小车上的一个支座铰链8相铰链；一个复位弹簧4的一端与击球杆9的上端相连，而另一端与足球机器人小车的固定支座相连。上述的击球杆9的下端固定连接一个击球锤11。击球锤11应对准足球10。
[0021]凸轮I和推杆6由于经常摩擦和撞击，两者需采用硬度不同的材料，这里，凸轮I采用铝材，推杆6采用钢材，凸轮I有备件，磨损后可更换。弹簧4长度约为4cm，k = 2750N/m，支杆强度不需要很大，采用铝材，击球锤11用铜锤。凸轮I用低转速大力矩电机驱动。凸轮I以限位螺柱固定在电机14轴上，电机14轴转动带动凸轮1，凸轮I在转动过程中顶开推杆6，逐渐拉开弹簧4，储存势能，等凸轮I从最高点瞬间滑落至最低点时，推杆6复位，弹簧4收缩，带动击球杆9 一端，通过击球杆9的杜杆作用放大，在击球杆9另一端的击球锤摆动击球10。
【主权项】
1.一种足球机器人的踢球机构，包括一根平移的推杆(6)联动一根具有复位弹簧(4)的摆动式击球杆(9)，其特征在于推杆￠)的顶端支靠着一个凸轮(I)的型面，该凸轮(I)由一个电动机(14)驱动，凸轮(I)的侧面固定一块磁钢(2)，在机器人的小车上固定一个霍尔传感器(13)，霍尔传感器(13)靠近并对准磁钢(2)的旋转轨迹。2.根据权利要求1所述的足球机器人的踢球机构，其特征在于凸轮(I)的型面，构成的行程由一段270°相位区阿基米德线的行程和一段90°相位区远休圆弧的行程组成。3.根据权利要求1所述的足球机器人的踢球机构，其特征在于推杆￠)的顶端有一个小滚轮⑶顶靠着凸轮⑴的型面。4.根据权利要求1所述的足球机器人的踢球机构，其特征在于推杆(6)安置在机器人小车的固定轨迹上。5.根据权利要求4所述的足球机器人的踢球机构，其特征在于推杆￠)的中部固定一个拨动击球杆(9)的拨动销(7)。6.根据权利要求1所述的足球机器人的踢球机构，其特征在于击球杆(9)的中部与固定在足球机器人小车上的一个支座铰链(8)相铰链；一个复位弹簧(4)的一端与击球杆(9)的上端相连，而另一端与足球机器人小车的固定支座相连。7.根据权利要求6所述的足球机器人的踢球机构，其特征在于击球杆(9)的下端固定连接一个击球锤(11)。
【专利摘要】本发明涉及一种足球机器人的踢球机构。它包含有一根平移的推杆联动一根具有复位弹簧的摆动式击球杆，推杆的顶端支靠着一个凸轮的型面，该凸轮由一个电动机驱动，凸轮的侧面固定一块磁钢，在机器人的小车上固定一个霍尔传感器，霍尔传感器靠近并对准磁钢的旋转轨迹。本发明采用凸轮控制具有复位弹簧的击球杆机构，可减少能耗，减轻整机重量，适用于各种足球机器人。
【IPC分类】A63H13/04
【公开号】CN105664497
【申请号】
【发明人】廖伟
【申请人】重庆山朕科技发展有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月20日