足球机器人踢球护球机构制造技术

一种足球机器人踢球护球机构，其特征在于由踢球机构和护球机构组成，其中踢球机构包括雨刮电机（１）、连轴器（２）、偏齿轮（３）、齿条（４）、推杆（５）、导向轮（６）、导向轮支架（７）、直线轴承（８）、直线轴承支撑架（９）、橡皮筋（１０）、橡皮筋固定杆（１１），底板（１５），连轴器（２）连接偏齿轮（３）与雨刮电机（１），偏齿轮（３）与齿条（４）啮合，齿条（４）上嵌在有凹槽的推杆（５）中，导向轮（６）伸到推杆（５）的下凹槽中，导向轮（６）固定在导向轮支架（７）上，推杆（５）的中部穿在直线轴承（８）中间，直线轴承（８）固定在直线轴承支撑架（９）中，橡皮筋（１０）水平紧贴横向布置在推杆（５）的后方，橡皮筋（１０）的两端用固定杆（１１）固定，导向轮支架（７）、直线轴承支撑架（９）及橡皮筋固定杆（１１）安装在底板（１５）上；护球机构包括小电机（１２）、橡胶棒（１３）和支架（１４），橡胶棒（１３）穿在支架（１４）中固定，小电机（１２）与橡胶棒（１３）同轴相连，小电机（１２）、橡胶棒（１３）及支架（１４）作为一个整体安装在底板（１５）的前侧面。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种足球机器人踢球护球机构，用于足球机器人参加世界杯足球赛，也可用于其它机器人娱乐项目。属于机械类足球机器人

技术介绍
随着足球机器人比赛的推广和足球机器人技术的发展，足球机器人的性能日趋完善，全自主足球机器人的移动速度也越来越快，如何在足球比赛中快速有效踢球，以及如何解决护球问题，即在踢球前足球机器人如何保持足球在踢球的范围内的问题显得非常重要。以前国内由于全自主足球机器人的移动速度较慢，护球机构的地位还不重要，故没有相关的护球机构。如今足球机器人移动速度已经较快，迫切需要有效的护球机构来保障足球在控制范围内。另外，在足球机器人比赛中要求有更强劲的踢球力度。根据对现有技术的进一步检索，发现有一种广东省奥迪玩具实业有限公司蔡东青的专利“足球机器人踢球装置”，申请号为01258718，公开了一种足球机器人踢球装置，该专利的特点自述为一种足球机器人踢球装置，其特征在于包括电机、减速箱、单向传动齿轮和抬脚机构、踢球机构、夹球机构，其中电机装在减速箱内，单向传动齿轮与齿轮组的末级齿轮连接，其两个侧面分别设有方向相反的左右单向推动齿，该单向传动齿轮的右面枢接可调整踢球角度的抬脚机构，左面枢接利用弹力击球的踢球机构，夹球机构由球夹与弹簧组成，其设置在减速箱前面上端，夹球机构与踢球机构触接。同时该装置还可以加装在遥控车体上而构成一个能传球、接球、带球和射门的足球机器人。该专利技术的不足之处在于结构复杂，装置中采用减速箱、变速机构、齿轮组增大了机构的体积，加大了能量损失，踢球力度也不够强，不能用于中型足球机器人比赛。同时该装置不具有可随时控制踢球的机构，又不具备护球机构，踢球护球效果有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，为现今足球机器人世界杯赛提供一种足球机器人踢球护球机构，踢球护球均为可控，可按需要随时随地踢球，踢球力度强，护球部分具有很好的控球能力，整个机构结构简单、容易实现，既可使用于足球机器人，也可应用于其它机器人娱乐项目。为实现这样的目的，本专利技术设计的足球机器人踢球护球机构中踢球机构包括雨刮电机、连轴器、偏齿轮、齿条、推杆、导向轮、导向轮支架、直线轴承、直线轴承支撑架、橡皮筋、橡皮筋固定杆，底板。其中连轴器连接偏齿轮与雨刮电机，偏齿轮与齿条啮合，齿条则上嵌在有凹槽的推杆中，导向轮伸到推杆的下凹槽中，导向轮固定在其支架上；推杆穿在直线轴承中间，用于踢球，直线轴承固定在支撑架中；橡皮筋是水平紧贴横放在推杆的后方，它两端用固定杆固定好，所有这些零件安装在底板上。护球机构包括小电机、橡胶棒和支架，橡胶棒穿在支架中固定，小电机与橡胶棒同轴相连并带动橡胶棒旋转，小电机、橡胶棒及支架作为一个整体安装在底板的前侧面。本专利技术踢球机构选用具有自锁功能的雨刮电机作动力，雨刮电机通过连轴器低速带动与连轴器连接的偏齿轮旋转；偏齿轮与齿条啮合，推动套有齿条的推杆朝后移动，让推杆使紧贴其后方的橡皮筋张紧。当偏齿轮转到其上的最后一个齿与齿条啮合时，雨刮电机停转，由于雨刮电机具有自锁功能，推杆静止不动，橡皮筋就处于张紧状态，整个机构也就处于蓄能状态。当需要踢球时，让雨刮电机转动带动偏齿轮与齿条脱离，此时，张紧的橡皮筋瞬间释放能量推动推杆快速踢球。由于偏齿轮松脱齿条时它靠近齿条的部分正处于无齿区且又是低速转动，所以不会在推杆快速踢出期间与齿条冲突。齿条踢出去后偏齿轮又把推杆推过去，使之再次处于蓄能状态，完成一个周期。本专利技术护球机构主要是通过一个与机器人前进方向垂直放置的电机带动与之连接的橡胶棒旋转，球与橡胶棒接触时就被吸住而不易走脱，达到控球的目的。本专利技术具有实质性特点和显著进步，这种偏齿轮和齿条式的踢球机构具有很强劲的踢球力度，尤其适合中型足球机器人比赛，具有突出的优点。带有旋转橡胶棒的护球机构可保证机器人在球场上很好的控住球。本专利技术机构非常简单，易于实现，由于所有零件都安转在底板上，作为整体可移植性很强，即可用于其它机器人。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图。图2为本专利技术结构俯视示意图。图1图2中雨刮电机1、连轴器2、偏齿轮3、齿条4、推杆5、导向轮6、导向轮支架7、直线轴承8、直线轴承支撑架9、橡皮筋10、橡皮筋固定杆11、小电机12、橡胶棒13、支架14，底板15。具体实施例方式如图1、图2所示，本专利技术机构主要包括踢球机构和护球机构。其中踢球机构包括雨刮电机1、连轴器2、偏齿轮3、齿条4、推杆5、导向轮6、导向轮支架7、直线轴承8、直线轴承支撑架9、橡皮筋10、橡皮筋固定杆11，底板15。其中连轴器2连接偏齿轮3与雨刮电机1，偏齿轮3与齿条4啮合，齿条4则上嵌在有凹槽的推杆5中，导向轮6伸到推杆5的下凹槽中，导向轮6固定在其支架7上；推杆5中部穿在直线轴承8中间，直线轴承8固定在支撑架9中；橡皮筋10是水平紧贴横放在推杆5的后方，它两端用固定杆11固定，所有这些零件安装在底板15上。护球机构包括小电机12、橡胶棒13、支架14。橡胶棒13穿在支架14中固定，小电机12与橡胶棒13同轴相连，小电机12转动时带动橡胶棒13旋转。小电机12同橡胶棒13、支架14作为一个整体安装在底板15的前侧面。如图2所示，推杆5用来踢球。图中A、B所标示是推杆5在踢球过程中的两个临界位置。A位置是推杆5完全踢出的位置。B位置是偏齿轮3的最后一个齿与齿条4啮合的位置。雨刮电机1连接连轴器2，连轴器2的一端连接偏齿轮3。当雨刮电机1上电时，它就能带动偏齿轮3转动。由于偏齿轮3与齿条4啮合，而齿条4嵌在推杆5中，推杆5的中部又穿在直线轴承8中。所以偏齿轮3转动时可以通过齿条4推动推杆5在直线轴承8中朝后方(以踢球方向为前向)移动。橡皮筋10在后方紧贴着推杆5。当推杆5移动到B位置时，橡皮筋10就被张紧。这时通过控制可使雨刮电机1停转。由于雨刮电机1具有自锁功能，可以保证整个机构静止不动。当需要踢球时，机器人发出指令让雨刮电机1慢速转动，偏齿轮3的最后一个齿就与齿条4脱开，张紧的橡皮筋10瞬间释放能量，快速推动推杆5在直线轴承8朝前踢出。由于偏齿轮3松脱齿条4时它靠近齿条4的部分正处于无齿区且又是低速转动，所以不会在推杆5快速踢出期间与齿条4冲突。推杆5踢出后瞬间跑到A临界位置，然后被一直低速转动的偏齿轮3再一次推到B临界位置，完成一个周期。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种足球机器人踢球护球机构，其特征在于由踢球机构和护球机构组成，其中踢球机构包括雨刮电机(1)、连轴器(2)、偏齿轮(3)、齿条(4)、推杆(5)、导向轮(6)、导向轮支架(7)、直线轴承(8)、直线轴承支撑架(9)、橡皮筋(10)、橡皮筋固定杆(11)，底板(15)，连轴器(2)连接偏齿轮(3)与雨刮电机(1)，偏齿轮(3)与齿条(4)啮合，齿条(4)上嵌在有凹槽的推杆(5)中，导向轮(6)伸到推杆(5)的下凹槽中，导向轮(6)固定在导向轮支架(7)上，推杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪寿洪，曹其新，陈卫东，徐化，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：