專利名稱：自動投球機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于小型娛樂機(jī)器人領(lǐng)域，可自動行走、識別方位、自動投球比賽。
背景技術(shù)：
現(xiàn)實(shí)社會中，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，已經(jīng)從最初的單純的工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展到了幾乎所有的領(lǐng)域。尤其在娛樂機(jī)器人領(lǐng)域，隨著人們精神生活質(zhì)量的提高，得到了迅速的發(fā)展。其中，以機(jī)器人和球相結(jié)合的運(yùn)動最為鼎盛，如足球機(jī)器人等。一般是把放在某一地方的球，通過機(jī)器人的自動行走、導(dǎo)向，將球送到某指定的位置；或自身攜帶球，將球投到某指定的位置。這種機(jī)器人的自動行走、導(dǎo)向方式有如下幾種1.申請?zhí)枮?6220634.2的一種實(shí)用新型專利“自動導(dǎo)向搬運(yùn)車的導(dǎo)向裝置”，它公開了一種自動導(dǎo)向搬運(yùn)車的導(dǎo)向裝置，該裝置導(dǎo)引部分由安裝于車體上的渦流傳感器及粘貼于地面的金屬帶組成，認(rèn)址部分則由埋設(shè)于金屬帶附近地面上的永磁塊和安裝于車體兩側(cè)的霍爾傳感器組成，由于金屬帶要直接粘貼于地面，導(dǎo)向裝置需要對地面進(jìn)行相應(yīng)的處理，成本較高。
2.申請?zhí)枮?5116779.0的一種發(fā)明專利“車輛自動導(dǎo)向方法”，該方法涉及一種具有路線搜索功能和防偏離功能的全自動導(dǎo)向方法，由預(yù)置在工廠和倉庫的地面上的導(dǎo)向路徑導(dǎo)向，以全自動方式裝載并處理各種載荷，以便一輛從開始位置運(yùn)行，在一定限度范圍內(nèi)偏離導(dǎo)向路徑的車，通過磁力傳感器搜索和找尋磁帶而恢復(fù)到導(dǎo)向路徑上來。需要通過地面的輔助定位信息來確定車輛的位置。所以，工藝復(fù)雜，對地面要求高。因此，上述各專利均需要對地面進(jìn)行相應(yīng)的處理，造價高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種可自動識別位置，自動行進(jìn)的機(jī)器人。采用紅外光電傳感識別，對地面沒有特殊要求，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路線進(jìn)行準(zhǔn)確的定位；并根據(jù)確定的位置還可以自動進(jìn)行兩次投球，結(jié)構(gòu)簡單，行走靈活，動作可靠的機(jī)器人。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為自動投球機(jī)器人由車體I，投球機(jī)構(gòu)II和控制三部分組成，見附圖1。采用紅外光電傳感器、光電編碼器檢測，單片機(jī)控制；其中，紅外光電傳感器14裝在車底板15的下面；車體I由車體框架9和底盤機(jī)構(gòu)構(gòu)成，底盤機(jī)構(gòu)包括車底板15、兩組驅(qū)動電機(jī)和減速器11、兩個車輪12，兩個編碼器10，萬向腳輪13。萬向腳輪13分別安裝在車底板15的4個角上；兩組驅(qū)動電機(jī)和減速器11的輸出軸上分別裝有編碼器10和車輪12，它們一起通過支架被安裝在車底板15的中外部，車底板15下面裝有兩個紅外光電傳感器14。
投球機(jī)構(gòu)II由回轉(zhuǎn)體2、三角形支撐架3、螺釘4、伺服電機(jī)5、擺桿6、彈簧片7、籃筐8組成，見附圖1、2。投球機(jī)構(gòu)II裝在支桿1中，回轉(zhuǎn)支桿1固定在車體框架9上，三角形支撐架3固定在回轉(zhuǎn)體2上，回轉(zhuǎn)體2可以相對回轉(zhuǎn)支桿1轉(zhuǎn)動，三角形支撐架3呈三角形布置，三角形支撐架(3)每個角點(diǎn)伸出的支條上裝有伺服電機(jī)5，伺服電機(jī)5的輸出軸固接了擺桿(6)，擺桿(6)的另一端分別固接籃筐(8)；由伺服電機(jī)5驅(qū)動擺桿6帶動籃筐8上下擺動投籃；每個籃筐(8)中可自帶兩個球，由裝在籃筐(8)上的彈簧片(7)將其分開。
本發(fā)明的效果是結(jié)構(gòu)簡單，造價低。采用編碼器和光電傳感系統(tǒng)，定位準(zhǔn)確可靠，智能程度高，可廣泛應(yīng)用于娛樂，競賽等活動中。


附圖1-自動投球機(jī)器人主視圖，附圖2-自動投球機(jī)器人俯視圖。其中1-支桿，2-回轉(zhuǎn)體，3-三角形支撐架，4-螺釘，5-伺服電機(jī)，6-擺桿，7-彈簧片，8-籃筐，9-車體框架，10-光電編碼器，11-驅(qū)動電機(jī)，12-車輪，13-萬向腳輪，14-紅外光電傳感器，15-車底板。
具體實(shí)施例方式
以附圖為例說明具體實(shí)施，自動投球機(jī)器人可以手動啟動，也可以用遙控器啟動，小車啟動后不用人控制，機(jī)器人可按預(yù)定程序運(yùn)行。采用紅外光電傳感器時時檢測機(jī)器人的位置，反饋給單片機(jī)控制系統(tǒng)。定位準(zhǔn)確、可靠。利用電機(jī)電壓特性實(shí)現(xiàn)調(diào)速，控制系統(tǒng)為實(shí)時控制，通過編碼器10時時采集電機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)后，輸入控制系統(tǒng)，進(jìn)行連續(xù)的反饋判斷，以決定下一時刻電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的控制。同時，位置檢測模塊通過單片機(jī)進(jìn)行邏輯運(yùn)算、決策，修正小車運(yùn)行狀態(tài)，下發(fā)下一步指令，完成機(jī)器人的前進(jìn)、后退；左右轉(zhuǎn)彎是利用兩個電機(jī)11和光電編碼器10，控制各輪的轉(zhuǎn)數(shù)，形成轉(zhuǎn)速差實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)向靈活。
本發(fā)明自動投球機(jī)器人，出發(fā)前每個籃筐可以預(yù)先裝載兩組球，小車運(yùn)行后，當(dāng)車體到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)后，進(jìn)行投球動作，即驅(qū)動伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)動，驅(qū)動擺桿6擺動，并帶動籃筐8上下擺動投籃；在籃筐里裝入兩個球時，籃筐8中裝有彈簧片7將其分開；球使彈簧片7處于壓縮狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝淮瓮肚蚪Y(jié)束后，投球機(jī)構(gòu)回位，后面的球由于重力作用下落到下面位置；當(dāng)機(jī)器人達(dá)到第二個投球點(diǎn)后，控制伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)動，由于籃筐裝載兩組球之后，球只能拋出，所以球不能滑落到原位置，第二組球沿出口投出投到固定籃筐。
權(quán)利要求
1.一種自動投球機(jī)器人由車體，投球機(jī)構(gòu)和控制三部分組成，其特征是，采用紅外光電傳感器、光電編碼器檢測、單片機(jī)控制，紅外光電傳感器(14)裝在車底板(15)的下面；車體I由車體框架(9)和底盤機(jī)構(gòu)構(gòu)成，底盤機(jī)構(gòu)包括車底板(15)、兩組驅(qū)動電機(jī)和減速器(11)、車輪(12)，萬向腳輪(13)，兩個編碼器(10)；兩組驅(qū)動電機(jī)和減速器(11)的輸出軸上分別裝有編碼器(10)和車輪(12)，它們一起通過支架被安裝在車底板(15)的中外部，萬向腳輪(13)被分別安裝在車底板(15)的角上；投球機(jī)構(gòu)II由回轉(zhuǎn)體(2)、三角形支撐架(3)、螺釘(4)、伺服電機(jī)(5)、擺桿(6)、彈簧片(7)、籃筐(8)組成；投球機(jī)構(gòu)II裝在支桿(1)中，支桿(1)固定在車體框架(9)上，三角形支撐架(3)固定在回轉(zhuǎn)體(2)上，回轉(zhuǎn)體(2)可以相對支桿(1)轉(zhuǎn)動，三角形支撐架(3)呈三角形布置，三角形支撐架(3)每個角點(diǎn)伸出的支條上裝有伺服電機(jī)5，伺服電機(jī)5的輸出軸固接了擺桿(6)，擺桿(6)的另一端分別固接籃筐(8)；由伺服電機(jī)(5)驅(qū)動擺桿(6)帶動籃筐(8)上下擺動投籃；每個籃筐(8)中可自帶兩個球，由裝在籃筐(8)上的彈簧片(7)將其分開。
全文摘要
本發(fā)明一種自動投球機(jī)器人屬于小型娛樂機(jī)器人領(lǐng)域，可自動行走、識別方位、自動投球比賽。自動投球機(jī)器人由車體，投球機(jī)構(gòu)和控制三部分組成。車體由車體框架和底盤機(jī)構(gòu)構(gòu)成，底盤機(jī)構(gòu)包括車底板、兩組驅(qū)動電機(jī)和減速器、車輪，萬向腳輪，編碼器；投球機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)體、三角形支撐架、伺服電機(jī)、擺桿、彈簧片、籃筐組成；本發(fā)明可自動識別位置，自動行進(jìn)。采用紅外光電傳感識別，對地面沒有特殊要求，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路線進(jìn)行準(zhǔn)確的定位；并根據(jù)確定的位置還可以自動進(jìn)行兩次投球，結(jié)構(gòu)簡單、行走靈活。
文檔編號B25J13/08GK1569406SQ0313375
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月18日
發(fā)明者關(guān)慧貞, 李冬光, 吳勝龍, 楊鵬, 高英明, 魏永, 趙鵬飛, 劉大維, 劉贊, 趙勇 申請人:大連理工大學(xué)