[發明專利]一種用于體育教學和訓練的機器人

在審

• 申請號: 201710649303.X
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107376294A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 魏會風
• 申請（專利權）人: 魏會風
• 主分類號: A63B69/34
• 分類號: A63B69/34;A63B71/06
• 代理公司: 山東重諾律師事務所37228
• 代理人: 冷奎亨

技術領域

本發明涉及一種體育教學輔助設備，具體是一種用于體育教學和訓練的機器人。

背景技術

拳擊運動可以增強人體的力量，提高人的靈敏性和反應能力，促進人的身心健康發展，越來越受到年輕人的熱愛。拳擊愛好者的日常訓練，往往不是依靠實戰，而是基本動作的簡單重復，日積月累的基本動作訓練，才有利于讓訓練者打下扎實的基本功，進而使競技水平得到穩步提升。

拳擊的基本動作訓練，往往要依靠陪練的協助，對于業余運動員或初級愛好者來說，聘請陪練的價格昂貴，而且拳擊運動本身具有一定危險性，訓練過程中難免有誤傷。因此，如果能設計一種仿生機器人，用于代替陪練，輔助拳擊愛好者或初學者完成基本動作訓練，必將有助于提高競技水平，同時還能節約開支，一舉兩得。

發明內容

本發明就是為了解決上述問題，所提供了一種用于拳擊教學和訓練的機器人。

本發明是按照以下技術方案實施的。

一種用于體育教學和訓練的機器人，包括基臺和多根支柱，所述支柱的高度能夠根據使用者的身高進行調整；所述基臺上表面兩側設有兩條齒條，基臺側面設有超聲波收發器；基臺上設有在基臺上表面滑動的底座，底座底部形成兩條截面為梯形的凸起部，底座上表面兩側固定有兩個第四電機，第四電機的轉子上均嵌套有齒輪，兩組齒輪分別與兩組齒條嚙合；底座上設有仿真人體，包括頭部、軀干、上肢；所述上肢包括擊打部、緩沖部、仿真前臂，仿真后臂；所述仿真前臂包括通過螺紋連接的調節前部和調節后部，調節后部后端通過第一連接部連接仿真后臂；所述調節前部前端向內凹陷，所述擊打部表面為柔性球形結構，固定于緩沖部前端，緩沖部后端變粗，嵌入調節前部前端的凹陷部，并與凹陷部底端通過彈簧相連；調節前部前端外壁嵌套有套箍；所述仿真后臂包括第二連接部和第三連接部；第二電機的轉子貫穿第二連接部前端，轉子與第一連接部靜連接；所述仿真人體兩肩部位置均設有軸承，軸承外圈連接軀干部，內圈連接轉盤；轉盤上設有第一支架和第一電機，第一電機的轉子貫穿第一支架并與第三連接部靜連接；仿真人體內部還設有兩組第三電機，第三電機的轉子與轉盤中心靜連接；仿真人體的腹部設有一組插座，插座通過兩根連接線分別連接兩個拳擊手套；所述拳擊手套外層為導電材質，連接線為三芯屏蔽線，其中一根芯線一端連接拳擊手套外層，另一端通過電阻R4連接電源負極；仿真人體內部設有相互串聯的電阻R1、R2、R3，R1一端連接電源正極，仿真人體軀干部和頭部表面分為三個區域，每個區域表面均覆著導電材料，其中頸部以上區域表面通過導線連接R1與R2之間節點，胸部區域表面通過導線連接R2與R3之間節點，上腹部區域表面通過導線連接R3電阻一端；所述仿真人體頭部設有指示燈。

所述基臺上設有兩條相互平行的截面為梯形的軌道，底座底部的凸起部嵌入軌道內且與軌道緊密貼合。

所述拳擊手套內部設有第一控制電路和陀螺儀模塊。

所述仿真人體內部設有第二控制電路，第二控制電路中包括用于監測R4電阻兩端電壓的ADC模塊，還包括用于控制所有電機、指示燈的主控制器。

所述仿真前臂主體為ABS工程塑料材質；仿真后臂主體為金屬材質。

所述第一電機、第二電機、第三電機、第四電機為步進電機。

所述指示燈為RGB燈。

本發明獲得了如下有益效果。

本發明提供了一種用于體育教學和訓練的機器人，用于作為拳擊教學和培訓的輔助。本發明所述機器人，一方面能夠在控制電路的驅動下，控制仿真前臂、仿真后臂、擊打部分別模擬真實人體小臂、大臂、拳頭的動作，訓練者以防守姿勢阻擋攻擊，當擊中人體時，仿真前臂內置緩沖裝置，可減少人體的疼痛感，減輕傷害，同時，仿真前臂和仿真后臂迅速縮回，準備下一個周期的攻擊動作；另一方面，仿真人體設置三個不同有效擊打區域，在訓練者的手套內設置控制電路并內置陀螺儀，控制電路通過連接線連接用于感知攻擊動作，并控制機器人做出防守遮擋姿勢；當擊中有效擊打區域時，仿真人體內置檢測電路能夠檢測到受攻擊區域的類型，并控制指示燈發出不同顏色；第三，機器人底座可前后滑動，模擬近身攻擊和后退動作。此外，機器人的“臂長”以及“身高”均可調節，適合不同身材的使用者。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明中仿真前臂的結構示意圖；

圖3是本發明中仿真后臂與肩部連接處的結構示意圖；

圖4是本發明中仿真后臂的結構示意圖；

圖5是本發明中底座的結構示意圖；

圖6是本發明中仿真人體的結構示意圖；