足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架，包括硬件機(jī)架系統(tǒng)與電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)；硬件機(jī)架系統(tǒng)包括守門員的左右側(cè)梁和頂梁，左右側(cè)梁分別通過連桿連接一個(gè)側(cè)橫梁，在側(cè)橫梁一端設(shè)置滑槽和沿著滑槽滑動(dòng)的滑塊，滑塊通過螺釘與曲柄相連，能相對(duì)于曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄另一側(cè)連接到電機(jī)；電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)包括紅外測距傳感器、主控電路板。本發(fā)明增加了守門員的防守能力，沒有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，便于精確控制、快速反應(yīng)，且極易進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)伸縮架，特備涉及一種用于足球機(jī)器人比賽的守門員自動(dòng)伸縮架。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人足球比賽的設(shè)想是由加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)教授Alan Mackworth在1992年的論文《On Seeing Robot》中首先提出的,他的目標(biāo)是為人工智能和智能機(jī)器人學(xué)科提出一個(gè)具有標(biāo)志性和挑戰(zhàn)性的課題。1992年10月在東京召開的關(guān)于“人工智能領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)”學(xué)術(shù)研討會(huì)上，與會(huì)者認(rèn)真討論了開展機(jī)器人足球比賽對(duì)發(fā)展科學(xué)技術(shù)的意義，在眾多挑戰(zhàn)性課題中認(rèn)為讓機(jī)器人踢足球是機(jī)器人與人工智能領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的研究課題。機(jī)器人足球比賽提出后得到了韓國、日本以及歐美等發(fā)達(dá)國家的很多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的支持，開展了機(jī)器人足球比賽的研究，并選派自己的代表隊(duì)參加國際比賽。另外一些有實(shí)力的國際大公司如SONY公司、豐田公司、三星公司、LG公司、SUN公司等對(duì)世界杯機(jī)器人足球賽大力的贊助。
[0003]目前世界上影響和規(guī)模較大的機(jī)器人足球比賽組織者主要有兩個(gè)，一個(gè)是韓國為首的FIRA，另一個(gè)是日本為首的RoboCup。RoboCup在日本、歐美都有很大的影響，現(xiàn)已經(jīng)成為世界上有較大影響的機(jī)器人足球比賽組織。robocup足球機(jī)器人中型組是一項(xiàng)綜合性極強(qiáng)的比賽，其地位相當(dāng)于世界杯在足球界的地位，比賽的最終目的是到2050年，戰(zhàn)勝人類足球隊(duì)。其一年一次的舉辦無疑是機(jī)器人屆的一大盛宴，是一種系統(tǒng)性、綜合性極強(qiáng)的科技創(chuàng)新比賽，為促進(jìn)人工智能的發(fā)展，機(jī)器人自動(dòng)化的進(jìn)步，有著不可忽視的貢獻(xiàn)。
[0004]機(jī)器人足球系統(tǒng)是一個(gè)智能自動(dòng)化程度要求相當(dāng)高的系統(tǒng)。其整個(gè)比賽過程不能有人的干預(yù)，就相當(dāng)于一個(gè)訓(xùn)練好的球員在整個(gè)比賽過程自主地感知、判斷、決策、動(dòng)作。其環(huán)境信息的復(fù)雜度及機(jī)器人系統(tǒng)本身的復(fù)雜度都很高。機(jī)器人系統(tǒng)是十分復(fù)雜的系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)需要解決大量的理論和技術(shù)問題，涉及很廣泛的研究和【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0005]為了促進(jìn)足球機(jī)器人的持續(xù)發(fā)展，組委會(huì)每年會(huì)根據(jù)當(dāng)年比賽情況制定一些新的規(guī)則，以使各參賽放朝著實(shí)現(xiàn)人工智能方向發(fā)展，最終規(guī)則將逐漸與現(xiàn)階段人類足球比賽規(guī)則相接近，其中，對(duì)于比賽機(jī)器人球員的最基本要求之一便是其尺寸要求。
[0006]根據(jù)《2012中國機(jī)器人大賽暨RoboCup中國公開賽中型組規(guī)則》規(guī)則4.2基本裝備:每個(gè)機(jī)器人隊(duì)員尺寸必須符合下列約束:
[0007]1.每個(gè)機(jī)器人外形在地板上投影須符合下列尺寸:最小30cmX30cm,最大52cmX52cm,每個(gè)機(jī)器人必須擁有各自的配置和執(zhí)行裝置。
[0008]2.場地上的機(jī)器人(不包括守門員)在任何時(shí)候的尺寸都不得超過52cmX52cm。
[0009]3.當(dāng)有球射向球門時(shí)，守門員可以在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)大它的尺寸(最多不得超過I秒)，擴(kuò)大的范圍不得超過60cmX60cm的投影尺寸或者90cm的高度限制。守門員必須自己判斷這種情況，但是守門員只有在它的尺寸完全恢復(fù)到正常持尺寸限制4秒鐘以后才能再次擴(kuò)大它的尺寸。另外，只允許在一個(gè)方向短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)展尺寸(向左、向右或者向上)。[0010]4.機(jī)器人的高度必須在40cm到80cm之間(除了守門員，守門員在擴(kuò)大尺寸時(shí)不得90cm)
[0011]由規(guī)則，我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)方球員射門的一剎那，守門員的防守面積及其防守架尺寸是允許短暫擴(kuò)大的。當(dāng)皮球來襲時(shí)，守門架的快速反應(yīng)，并在足球來襲時(shí)迅速擴(kuò)大其尺寸，阻擋皮球進(jìn)入球門，往往能決定比賽的最終結(jié)果。完善守門員守門能力的關(guān)鍵之一就是增大守門員面積，即擴(kuò)大守門員的長度與寬度，但是根據(jù)比賽規(guī)則，對(duì)守門員的尺寸有一定的限制，只能在短暫時(shí)間內(nèi)擴(kuò)大面積，對(duì)于不能擴(kuò)大防守面積的守門員，其防守面積只能限制在一個(gè)狹小的面積內(nèi)，于是他的邊緣便成了極容易被對(duì)方攻擊的軟肋，容易被對(duì)方鉆孔射門的四角。在國外，有多個(gè)參賽隊(duì)伍借助其前向視覺解決了這道難關(guān)，但是由于國內(nèi)該技術(shù)研究較晚，目前市場上還是一片空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]在機(jī)器人足球隊(duì)里，守門員的任務(wù)是當(dāng)皮球來襲時(shí)，及時(shí)調(diào)整位置與姿態(tài)，以把來襲的足球阻擋在球門外，于是不斷完善射門球員與己方守門員守門能力成為比賽勝負(fù)的一個(gè)關(guān)鍵。
[0013]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架，避開傳統(tǒng)的利用前向視覺捕捉足球這一難關(guān)，利用傳感器捕捉高速飛行的足球。
[0014]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0015]一種足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架，包括硬件機(jī)架系統(tǒng)與電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)；硬件機(jī)架系統(tǒng)包括守門員的左右側(cè)梁和頂梁，左右側(cè)梁分別通過連桿連接一個(gè)側(cè)橫梁，在側(cè)橫梁一端設(shè)置滑槽和沿著滑槽滑動(dòng)的滑塊，滑塊通過螺釘與曲柄相連，能相對(duì)于曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄另一側(cè)連接到電機(jī)；當(dāng)曲柄在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊隨之繞著螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)側(cè)橫梁左右移動(dòng)；電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)包括紅外測距傳感器、主控電路板，紅外測距傳感器檢測其視野特定范圍內(nèi)是否有障礙物，當(dāng)對(duì)方球員射門時(shí)，足球距離機(jī)器人守門員小于該范圍時(shí)，就被紅外傳感器檢測到，并相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)模擬電流脈沖信號(hào)，傳輸?shù)街骺仉娐钒?，主控電路板根?jù)這一信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)電流脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生一個(gè)角位移，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)架的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]有益效果
[0017]作為一個(gè)足球隊(duì)，守門員的守門強(qiáng)度無疑是整個(gè)團(tuán)隊(duì)是否取勝的重要因素，是整個(gè)隊(duì)伍防守能力強(qiáng)弱的關(guān)鍵。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的守門員伸縮架，好比給機(jī)器人守門員增加了一雙可以自由伸展的手臂，極大的增加了守門員的防守能力，當(dāng)對(duì)方球員射門時(shí)，能根據(jù)足球的飛行軌跡及時(shí)伸出自己的“手臂”進(jìn)行攔截，極大的增加了守門員的防守能力。本發(fā)明的伸展原理完全借助于最基本的機(jī)械模型，包括平行四邊形的不穩(wěn)定性、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。沒有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此便于精確控制、快速反應(yīng)，且極易進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的硬件機(jī)架整體結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2為電機(jī)與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3為硬件機(jī)架的力學(xué)傳遞圖；[0021]圖4為機(jī)架安裝圖；
[0022]圖5為電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)時(shí)序圖。
[0023]圖中，1:側(cè)橫梁，用于伸縮臂側(cè)向直線伸展；2:滑槽，限制滑塊3在沿著側(cè)橫梁上下直線運(yùn)動(dòng)；3:滑塊，通過螺釘與曲柄4相連，能相對(duì)于曲柄4轉(zhuǎn)動(dòng)；4:曲柄，兩側(cè)分別與電機(jī)5與滑塊3連接，并與它們能產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；5:電機(jī)，提供某一角位移，為機(jī)架的動(dòng)力系統(tǒng)；6:側(cè)梁，支撐橫梁，底部與機(jī)器人相連，起支撐作用；7:3mm螺頂孔，其連接各部件與實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)副作用；8:電機(jī)底座；9:連桿；10:曲柄；11:頂部上升梁，能相對(duì)于頂梁13上下移動(dòng)；12:頂部滑槽；13:頂梁，在其下部能通過螺釘與機(jī)器人視覺系統(tǒng)頂端固定。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0025]本實(shí)施例主要核心部件包括硬件機(jī)架系統(tǒng)與電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)伸縮臂的自由伸縮以及保證其強(qiáng)度與一定剛度；而電力控制系統(tǒng)主要作用為:檢測足球的飛襲,對(duì)這一,清況作出反應(yīng)并驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026]硬件機(jī)架是實(shí)現(xiàn)足球機(jī)器人守門員能自由伸縮的部件，如圖1所示，利用平行四邊形的不穩(wěn)定原理實(shí)現(xiàn)機(jī)架的擴(kuò)大。其左右邊總體結(jié)構(gòu)為一四連桿結(jié)構(gòu)(由構(gòu)件1、6、9組成)，當(dāng)搖桿9轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度時(shí)，上部的搖桿隨之保持統(tǒng)一角度轉(zhuǎn)動(dòng)，于是使側(cè)橫桿8彈出，實(shí)現(xiàn)了左右兩邊的面積擴(kuò)大。本實(shí)施例設(shè)計(jì)了多個(gè)搖桿9，多個(gè)搖桿9的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了側(cè)橫梁I的力學(xué)性能，強(qiáng)度大為改善。
[0027]在力傳導(dǎo)方面，本實(shí)施例采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(由電機(jī)、曲柄、滑塊、滑槽)予以實(shí)現(xiàn)，如附圖2所示。利用曲柄，當(dāng)曲柄4在電機(jī)5的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊3隨之繞著中心點(diǎn)(螺釘)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)橫桿I左右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了由轉(zhuǎn)動(dòng)向水平移動(dòng)的轉(zhuǎn)變，大大減少了平行四邊形傳遞位移時(shí)存在的位移誤差，而滑槽2的作用便是實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)副的統(tǒng)一。
[0028]由于平行四邊形收縮時(shí)其總體長度會(huì)變長，若將和左右兩邊同樣的平行四邊形構(gòu)架應(yīng)用于機(jī)架上部，其實(shí)際尺寸將受到限制而不得不縮短，為了充分利用其空間，我們將上述平行四邊形構(gòu)架改為可直接折疊的結(jié)構(gòu)，如附圖1所示，“T”型上升梁11的底部豎直柄，被頂梁13的兩個(gè)位置水平的螺釘“夾住”，兩螺釘?shù)乃街本€距離剛好為底部豎直柄的寬度，以使頂部上升梁11只能相對(duì)于頂梁13上下移動(dòng)，而不能水平移動(dòng)；而其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不變，在上升梁(11) 一端設(shè)置滑槽(12 )和沿著滑槽滑動(dòng)的滑塊，滑塊通過螺釘與曲柄(10 )相連，能相對(duì)于曲柄(10)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄(10)另一側(cè)連接到電機(jī)；當(dāng)曲柄(10)在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊隨之繞著螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)頂部上升梁(11)上下移動(dòng)；從而利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其力學(xué)傳動(dòng)。
[0029]整個(gè)機(jī)架結(jié)構(gòu)的力學(xué)傳導(dǎo)途徑如附圖3所示:
[0030]為了提高機(jī)架的抗沖擊強(qiáng)度，本實(shí)施例對(duì)機(jī)架的材料選擇也進(jìn)行了一系列設(shè)計(jì)。為了提高其抗沖擊強(qiáng)度，提高其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以抵抗足球沖擊帶來的彎矩以及變形，本實(shí)施例仿照“工”字梁結(jié)構(gòu)，所有受力的橫梁由兩塊木板中間夾幾塊木片疊加而成，使材料的抗沖擊能力加強(qiáng)。
[0031]在機(jī)架的固定方面，根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本實(shí)施例采用三個(gè)點(diǎn)固定，如附圖4所示的上、中、下三個(gè)安裝點(diǎn)，下部利用榫接與機(jī)器人固定，中部利用一根橫桿阻擋住因?yàn)樽闱驔_擊而后仰的皮球，但是橫梁與機(jī)架間又保持一定距離，以使機(jī)架受力時(shí)具有一定的柔性，中部橫梁利用子母扣與機(jī)器人視覺底座相連；上部利用2個(gè)螺釘與機(jī)器人的視覺頂部相連。
[0032]電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)的主要部件包括紅外測距傳感器、主控電路板(CPU)、電池。紅外測距傳感器能檢測到其視野80cm內(nèi)是否有障礙物，當(dāng)對(duì)方球員射門時(shí)，足球飛來，當(dāng)距離機(jī)器人守門員小于80cm時(shí)，就被紅外傳感器檢測到，并相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)模擬電流脈沖信號(hào)，傳輸?shù)街骺仉娐钒?。主控電路板根?jù)這一信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)電流脈沖,驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生一個(gè)角位移，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)架的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)的時(shí)序圖如附圖5所示。主控電路板主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制，是電機(jī)電力系統(tǒng)的核心部件。當(dāng)其接受到由紅外傳感器傳來的電流模擬脈沖信號(hào)時(shí)，首先判斷該信號(hào)距離上一次電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間間隔是否超過5秒鐘，如果沒有，則電機(jī)保持不動(dòng)，機(jī)架不伸縮；如果時(shí)間間隔大于5秒，則電機(jī)啟動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)角位移，驅(qū)動(dòng)曲柄4旋轉(zhuǎn)，于是機(jī)架實(shí)現(xiàn)伸展；當(dāng)機(jī)架伸縮后，機(jī)架在原地停留I秒鐘，接著主控電路板再輸出一個(gè)相反的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)一個(gè)與前面位移相等的角位移，于是伸縮架復(fù)位，實(shí)現(xiàn)機(jī)架的收縮。
[0034]電機(jī)是整個(gè)裝置的動(dòng)力系統(tǒng)，根據(jù)電機(jī)鎖安放的位置以及其功能，分為頂部電機(jī)與側(cè)部電機(jī)。頂部電機(jī)放置在左側(cè)梁頂部，以驅(qū)動(dòng)頂部上升梁的伸縮；而兩個(gè)側(cè)電機(jī)分別放置在機(jī)架的左右兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)伸縮梁11的伸展。
[0035]本實(shí)施例在實(shí)驗(yàn)中取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果:
[0036]作為一個(gè)足球隊(duì)，守門員的守門強(qiáng)度無疑是整個(gè)團(tuán)隊(duì)是否取勝的重要因素，是整個(gè)隊(duì)伍防守能力強(qiáng)弱的關(guān)鍵。而足球機(jī)器人自動(dòng)伸縮臂的實(shí)現(xiàn)，無疑極大的增加了守門員的防守能力。守門員伸縮架相當(dāng)于給守門員安裝了一雙可以自由伸展的手臂，當(dāng)對(duì)方球員射門時(shí)，能根據(jù)足球的飛行軌跡及時(shí)伸出自己的“手臂”進(jìn)行攔截，再最大限度利用規(guī)則的同時(shí)，極大的增加其防守能力。而在沒有安裝守門員伸縮架前守門員防守對(duì)方射門的唯一方法就是利用自己的軀干去阻擋對(duì)方射來的皮球，防守面積有限，防守能力大打折扣。
[0037]在整體上，本實(shí)施例的足球機(jī)器人守門員伸縮架的伸展原理完全借助于最基本的機(jī)械模型，包括平行四邊形的不穩(wěn)定性、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。沒有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此便于精確控制、快速反應(yīng)，且極易進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。各部件零件之間的配合方式采用螺釘緊固連接，既可以給機(jī)架一定的位移空間增加其柔度，進(jìn)而加大其抗沖擊強(qiáng)度。也便于比賽前后的組裝拆卸，結(jié)構(gòu)簡單，便于運(yùn)輸。而且在部分零件損壞后，更換便捷，適合大型比賽快速、穩(wěn)固的特點(diǎn)。
[0038]在材料選擇方面。硬件機(jī)架的基本材料為木板或高壓絕緣板，能保證整體機(jī)架具有一定的柔性，當(dāng)遭受大的力學(xué)沖擊時(shí)，能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膽?yīng)力形變但不致導(dǎo)致機(jī)架的損壞。還有伸縮架的橫截面采用2-3塊木板疊合而成，由此增加了材料的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，進(jìn)而則增加了其抗扭矩彎曲的能力。
[0039]在硬件機(jī)架上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)傳遞的構(gòu)件為平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，避免了復(fù)雜的力傳遞，因此，力傳遞、位移傳遞迅速精準(zhǔn)適應(yīng)了競技性比賽的需要。在識(shí)別對(duì)方守門員射門動(dòng)作這方面，采用的是紅外測距傳感器檢測足球的來襲，當(dāng)足球進(jìn)入傳感器的測距時(shí)(80cm)，傳感器檢測到這一信息并相應(yīng)的輸出一個(gè)電流脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)過程不需要大規(guī)模的辨別處理、數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)間，因此傳動(dòng)迅速，攔球成功率高。而國際強(qiáng)隊(duì)荷蘭隊(duì)的守門架采用的是前向視覺識(shí)別，利用足球顏色與環(huán)境顏色亮度的不匹配性識(shí)別射門這一動(dòng)作，需要經(jīng)過計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理計(jì)算，因此反應(yīng)較慢，且抗干擾能力弱。
[0040]整個(gè)伸縮系統(tǒng)包括硬件機(jī)架、電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，電力控制系統(tǒng)的基本構(gòu)件又包括電池、紅外測距傳感器、主控板(CPU)，而上述系統(tǒng)都是完全獨(dú)立于機(jī)器人的其他硬件系統(tǒng)，包括電源供電采用的都是自帶的一套電源。這樣做的好處是，一方面該自動(dòng)伸縮架能適用于任何一款機(jī)器人，不受特定機(jī)器人的電源控制、視覺控制、主控電路系統(tǒng)的限制。另一方面，獨(dú)立的系統(tǒng)使機(jī)器人的各部件能夠各司其職，互相之間不受影響，有效的避免了各組件之間的耦合現(xiàn)象。而且假若守門員伸縮架出了故障，機(jī)器人守門員仍能執(zhí)行。
[0041]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架，其特征在于，包括硬件機(jī)架系統(tǒng)與電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)；硬件機(jī)架系統(tǒng)包括守門員的左右側(cè)梁和頂梁(13)，左右側(cè)梁分別通過連桿(9)連接一個(gè)側(cè)橫梁(1)，在側(cè)橫梁一端設(shè)置滑槽(2)和沿著滑槽滑動(dòng)的滑塊(3)，滑塊(3)通過螺釘與曲柄(4)相連，能相對(duì)于曲柄(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄(4)另一側(cè)連接到電機(jī)(5);當(dāng)曲柄(4)在電機(jī)(5)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊(3)隨之繞著螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)側(cè)橫梁(I)左右移動(dòng)；電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)包括紅外測距傳感器、主控電路板，紅外測距傳感器檢測其視野特定范圍內(nèi)是否有障礙物，當(dāng)對(duì)方球員射門時(shí)，足球距離機(jī)器人守門員小于該范圍時(shí)，就被紅外傳感器檢測到，并相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)模擬電流脈沖信號(hào)，傳輸?shù)街骺仉娐钒?，主控電路板根?jù)這一信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)電流脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生一個(gè)角位移，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)架的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架，其特征在于，還包括位于硬件機(jī)架系統(tǒng)的頂梁(13)上部的“T”型上升梁(11 )，上升梁(11)的底部豎直柄被頂梁(13)的兩個(gè)位置水平的螺釘“夾住”，兩螺釘?shù)乃街本€距離剛好為底部豎直柄的寬度，以使頂部上升梁(11)只能相對(duì)于頂梁(13)上下移動(dòng)，而不能水平移動(dòng)；在上升梁(11) 一端設(shè)置滑槽(12)和沿著滑槽滑動(dòng)的滑塊，滑塊通過螺釘與曲柄(10)相連，能相對(duì)于曲柄(10)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄(10)另一側(cè)連接到電機(jī)；當(dāng)曲柄(10)在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊隨之繞著螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)頂部上升梁(11)上下移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種足球機(jī)器人守門員自動(dòng)伸縮架，其特征在于，硬件機(jī)架的基本材料為木板或高壓絕緣板，所有受力的橫梁由兩塊木板中間夾幾塊木片疊加而成。
【文檔編號(hào)】A63H13/04GK103505882SQ201310292042
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】陳杰浩, 王喻林, 吳嘉豪, 韓峰, 梁宇, 申宇, 符積高, 楊一川, 張雪巖, 徐杰, 齊冀, 張博偉, 馬辰, 閆梓禎 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)