[發明專利]一種基于定滑輪纜繩結構的足球機器人守門員伸縮架

有效

• 申請號: 201710155127.4
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106907451B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 唐勝景;王喻林;吳嘉豪;張雪巖;劉超;王逍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F16H37/00
• 分類號: F16H37/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;付雷杰

本發明公開了一種基于定滑輪纜繩結構的足球機器人守門員伸縮架，該伸縮架包括左側梁、右側梁、側橫梁、頂橫梁、連桿、杠桿梁及定滑輪組件；左側梁頂端通過頂橫梁與右側梁頂端固定連接，左側梁通過多個連桿活動連接側橫梁，形成平行四邊形結構，左側梁中部通過杠桿梁與側橫梁活動連接，杠桿梁超出左側梁的端部連接定滑輪組件，右側梁與左側梁連接關系一致，杠桿梁在定滑輪組件的帶動下繞鉸接點向下轉動，進而帶動側橫梁接近或遠離左側梁及右側梁。本發明依靠原有系統且伸縮架的伸展原理借助最基本的機械模型，沒有復雜的機械結構，因此結構簡單，便于比賽前后的組裝拆卸，而且在部分零件損壞后，更換便捷，適合大型比賽快速、穩固的特點。

技術領域

本發明涉及一種伸縮架，具體涉及一種基于定滑輪纜繩結構的足球機器人守門員伸縮架。

背景技術

RoboCup足球機器人中型組是一項綜合性極強的比賽，其地位相當于世界杯在足球界的地位，比賽的最終目的是到2050年，戰勝人類足球隊。其一年一次的舉辦無疑是機器人屆的一大盛宴，是一種系統性、綜合性極強的科技創新比賽，為促進人工智能的發展，機器人自動化的進步，有著不可忽視的貢獻。

為了促進足球機器人的持續發展，組委會每年會根據當年比賽情況制定一些新的規則，以使各參賽放朝著實現人工智能方向發展，最終規則將逐漸與現階段人類足球比賽規則相接近，其中，對于比賽機器人球員的最基本要求之一便是其尺寸要求。

根據《2012中國機器人大賽暨RoboCup中國公開賽中型組規則》規則4.2基本裝備：每個機器人隊員尺寸必須符合下列約束：

1.每個機器人外形在地板上投影須符合下列尺寸：最小30cm×30cm，最大52cm×52cm，每個機器人必須擁有各自的配置和執行裝置。

2.場地上的機器人(不包括守門員)在任何時候的尺寸都不得超過52cm×52cm。

3.當有球射向球門時，守門員可以在短時間內擴大它的尺寸(最多不得超過1秒)，擴大的范圍不得超過60cm×60cm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到正常持尺寸限制4秒鐘以后才能再次擴大它的尺寸。另外，只允許在一個方向短時間內擴展尺寸(向左、向右或者向上)。

4.機器人的高度必須在40cm到80cm之間(除了守門員，守門員在擴大尺寸時不得90cm)

在一場比賽中，守門員狀態的良好與否，往往能決定比賽的最終結果。為了進一步完善守門員的攔球能力，在提供守門員對皮球反應速度、強化其反應機制的前提下，我們還從其防守面積、即其機器人尺寸上找到突破點。

由規則，我們可以發現，當對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大的。當皮球來襲時，守門架的快速反應，并在足球來襲時迅速擴大其尺寸，阻擋皮球進入球門，這便是該專利的工作方式。

由于機器人射門時皮球飛行速度過快而且往往高度很高，呈一條拋物線，要想在近距離捕捉到它、判斷其落點并迅速做出反應成了一道難以攻關的技術難題。現有技術中已有利用固定電機產生轉動位移，利用曲柄滑塊機構使守門架擴大其尺寸，但是此控制系統、電力系統是單獨額外配置的。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于定滑輪纜繩結構的足球機器人守門員伸縮架，該伸縮架的控制系統及電力系統依靠原有系統，沒有另外配置，且伸縮架的伸展原理完全借助于最基本的機械模型，沒有復雜的機械結構，因此結構簡單，便于比賽前后的組裝拆卸，而且在部分零件損壞后，更換便捷，適合大型比賽快速、穩固的特點。

一種基于定滑輪纜繩結構的足球機器人守門員伸縮架，該伸縮架包括左側梁、右側梁、側橫梁、頂橫梁、連桿、杠桿梁及定滑輪組件；