[實用新型]一種教學機器人系統

有效

• 申請號: 201721205458.6
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN207164511U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 唐德棟;符曉;董躍凡;高宇;朱銀濤;楊碩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及機器人技術領域，尤其是指一種教學機器人系統。

背景技術

近年來，機器人技術及應用的發展突飛猛進，各個高校紛紛開設了與機器人技術相關的課程，教學機器人作為機器人技術教學示范的載體，成為了機器人課程學習不可或缺的重要組成部分。但是目前各高校所使用的機器人教學設備大多為價格昂貴的工業機器人，設備數量較少，學生動手機會少，教學效果無法保證。因此，有必要提供一種結構簡單，價格低廉，功能較齊全，能夠體現機器人的關鍵技術，利于操作的機器人實驗教學系統。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種教學機器人系統，實現自主的接發球動作，通過該系統可以進行機器人的機械本體、運動控制、傳感器、無線通信等多方面的實踐教學訓練。

一種教學機器人系統，主要包括發球機器人，接球機器人，控制系統。所述的發球機器人，由回轉機構、俯仰機構、彈射機構組成，彈射機構與俯仰機構鉸接，俯仰機構與回轉機構鉸接，俯仰關節處和回轉機構驅動軸端部均安裝了編碼器，彈射機構出口處安裝了速度傳感器；所述的接球機器人由車體、車輪、電機、接球籃筐、下位機、激光測距模塊組成，接球籃筐和下位機安裝在車體中部，激光測距模塊安裝在車體的前后兩端；所述控制系統的上位機與發球機器人的下位機利用電路連接，所述控制系統的上位機與接球機器人的下位機利用無線通信模塊連接。

作為優選，所述的發球機器人回轉電機，經傳動齒輪減速后驅動回轉平臺旋轉，回轉角度可由回轉機構編碼器測量。

作為優選，所述的發球機器人俯仰電機，經絲杠螺母機構驅動彈射機構實現俯仰動作，俯仰角度可由俯仰機構編碼器測量。

作為優選，所述的發球機器人彈射機構是由單作用氣缸實現發球動作，改變氣體壓力值，可以改變發球的初始速度，發球速度可由彈射機構出口的速度傳感器測量。

作為優選，所述的發球機器人由上位機發送指令給下位機，下位機依次控制俯仰電機、回轉電機、彈射電磁閥，保證球體按照給定的初始角度和速度發射。編碼器及速度傳感器分別將回轉角度、俯仰角度、彈球速度參數經下位機傳送給上位機。

作為優選，上位機向發球機器人下位機發送指令的同時，會經無線通信模塊發送指令給接球機器人下位機，控制轉向輪電機和驅動輪電機，保證接球機器人行走到軌跡規劃后的初始指定位置，當上位機收到發球機器人反饋的角度及速度參數后，發送指令給接球機器人下位機，控制接球機器人進行位置的精確微調，實現準確接球。通過接球機器人的測距模塊可以確定機器人的具體位置，并將其位置信息發送給下位機，實現接球機器人的位置閉環控制。

本實用新型的有益效果是，可以實現機器人接發球動作的配合操作控制，裝置結構簡單，控制靈活，成本低，便于推廣。

附圖說明：

圖1是本實用新型的總體結構示意圖，圖2是圖1中俯仰機構、回轉機構的結構示意圖，圖3是接球機器人結構示意圖，圖4是教學機器人控制系統示意圖。

圖中，1–發球機器人； 11–彈射機構；11-1–復位彈簧；11-2–活塞；12–俯仰機構；12-1–俯仰電機；12-2–絲杠；12–3–螺母；13–回轉機構；13-1–回轉電機；13-2–傳動齒輪；13-3–驅動軸；13-4–回轉支撐盤；2–接球機器人； 2-1–接球籃筐；2-2–轉向輪；2-3–轉向輪電機；2-4–驅動輪電機；2-5–驅動輪；2-6–車體；3–機器人控制系統；31–上位機；32–發球機器人下位機；32-1，32-2–電機驅動模塊；32-3–電磁閥驅動模塊；32-4–彈射電磁閥；32-5–俯仰機構編碼器；32-6–回轉機構編碼器；32-7–彈射速度傳感器；33–無線通信模塊；34–接球機器人下位機；34-1，34-2–電機驅動模塊,34-3–測距模塊。

具體實施方式：

以下結合附圖進一步說明本實用新型的具體結構和工作方式。