[发明专利]一种足球机器人整体结构

摘要

本发明公开一种足球机器人整体结构，包括全向移动平台、带球装置、踢球装置与顶层视觉装置。全向移动平台采用分层设计，用于机器人的移动，其下层安装全向轮，中层安装有带球装置与踢球装置，上层安装顶层视觉装置。带球装置通过电机驱动两滚轮由前向后转动，使足球始终与两滚轮贴合。踢球装置安装在带球装置上部，通过电磁铁控制击球杆前后摆动，实现击球杆向前迅速推动足球运动；且通过电机驱动击球杆的上下位置可调，实现不同射门角度的调节。顶层视觉装置通过反射镜场地上的图像信息，由相机采集传输至控制系统，确定下一步目标位置；本发明的优点为足球机器人全向移动平台，采用模块化结构，合理利用空间，装拆方便，结构紧凑。

主权项

一种足球机器人整体结构，包括全向移动平台、带球装置、踢球装置与顶层视觉装置；其特征在于：所述全向移动平台由下至上共分为3层，依次为底层驱动装置、中层支撑架与上层支撑架；所述底层驱动装置包括底盘与三组双排全向轮组件；三组双排全向轮组件在底盘周向均匀分布；所述中层支撑架包括中层支撑立柱与中层支撑板；中层支撑板通过中层支撑立柱架设在底盘上；所述上层支撑架包括上层支撑立柱与上层支撑板；上层支撑板通过上层支撑立柱架设在底盘上；所述双排全向轮组件包括电机、减速器、减速器支架、全向轮轮毂与全向轮组；其中，减速器安装在电机的输出轴上，减速器的输出轴上同轴安装全向轮轮毂，沿全向轮轮毂的轴线设置有内外两排全向轮组，每排全向轮组包括6个全向轮，沿全向轮轮毂周向均布，且内外两排全向轮组中的全向轮交替分布；全向轮轴线与全向轮轮毂轴线垂直；带球装置包括两套传动机构、两套弹簧缓冲组件与两套红外检测组件；其中，其中，两套传动机构安装在中层支撑架上表面左右两侧，左右对称设置；传动机构包括驱动电机、安装臂、小带轮、同步带、大带轮、橡胶滚轮和轴承座；轴承座固定安装在固定支架上表面，轴承座与安装臂后端铰接；驱动电机固定安装在安装臂后端，输出轴上安装小带轮；小带轮通过同步带与大带轮相连，大带轮安装在安装臂前端的转轴上，转轴上还安装有橡胶滚轮；上述两套传动机构中，两个橡胶滚轮均位于固定支架前方，且两滚轮间距小于足球的直径；两套弹簧缓冲组件安装在固定支架中部设计的两块竖直侧板上；且分别与两套传动机构相连；弹簧缓冲组件包括弹簧、弹簧架；其中，弹簧架固定安装在侧板上，弹簧前端与安装臂前端上表面铰接；后端与弹簧转接架铰接；两套红外检测组件安装在固定支架下表面中部，探测端朝向前方；所述踢球装置包括导轨固定架、曲柄滑块机构与击球机构；其中，曲柄滑块机构包括伺服电机、滑块导轨、丝杠、滑块、支座、连杆与射门升降架；滑块导轨沿前后方向安装在导轨固定架顶面；丝杠与滑块导轨平行设置；丝杠上套接有滑块；同时滑块还与滑块导轨滑动连接；丝杠后端与伺服电机输出轴相连；滑块顶面固定安装有支座，支座与连杆后端铰接，连杆前端连接射门升降架；射门升降架为U型结构，后部两端分别与机架左右侧面铰接；射门升降架前部设计有曲柄，曲柄端部与连杆前端铰接；射门升降架前部安装击球机构；击球机构包括击球杆与击球板；其中，击球杆一端与射门升降架前部铰接；击球杆另一端前侧壁固定安装有击球板；上述踢球装置通过导轨固定架固定安装在中层支撑架上表面中部设计的两块弹簧缓冲组件安装侧板上；且使击球杆朝向前方，在击球杆处于竖直状态时，位于带球装置中两橡胶滚轮后方；所述顶层视觉装置包括支撑杆、顶座、底板、相机支撑架、滑杆、遮光板与全景反射镜；其中，支撑杆在安装平台周向上均布；支撑杆底端与中层支撑架固定，顶端与顶座固定；顶座周向均布滑杆；滑杆底端固定与顶座固定，顶端与水平设置的遮光板固定；遮光板下表面固定安装有全景反射镜；底板套在滑杆上，底板上安装有相机支撑架。