[發(fā)明專利]一種足球機(jī)器人主動(dòng)持球系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010601785.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111890376B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史豪斌;王斌;王迪;尹望嵩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J15/00;B25J9/16;B25J19/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本發(fā)明公開(kāi)了一種足球機(jī)器人主動(dòng)持球系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括固定裝置、主動(dòng)持球裝置、被動(dòng)持球裝置和控制電路。主動(dòng)持球裝置、被動(dòng)持球裝置和控制電路固定在固定裝置上；主動(dòng)持球裝置和被動(dòng)持球裝置配合，使足球機(jī)器人產(chǎn)生較好的持球效果；控制電路對(duì)主動(dòng)持球裝置進(jìn)行控制，達(dá)到足球機(jī)器人持球系統(tǒng)在各種狀態(tài)下都能穩(wěn)定持球的目標(biāo)。該系統(tǒng)能使足球機(jī)器人機(jī)動(dòng)性提高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種足球機(jī)器人持球系統(tǒng)。

背景技術(shù)

FIRA國(guó)際機(jī)器人足球聯(lián)合會(huì)和RoboCup國(guó)際機(jī)器人足球世界杯賽是目前國(guó)際上最具影響力的足球機(jī)器人賽事組織。這兩個(gè)組織每年均舉辦足球機(jī)器人的競(jìng)賽活動(dòng)，致力于通過(guò)舉辦比賽和技術(shù)交流推進(jìn)機(jī)器人競(jìng)賽、培訓(xùn)、教育事業(yè)的發(fā)展。

中型組足球機(jī)器人比賽是每年的固定比賽項(xiàng)目。中型組足球機(jī)器人比賽的投影應(yīng)大于30cmⅹ30cm，小于50cmⅹ50cm。機(jī)器人高度不低于40cm，不高于80cm。機(jī)器人質(zhì)量不超過(guò)40kg。在長(zhǎng)12米寬8米的場(chǎng)地上進(jìn)行比賽，使用國(guó)際足聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)5號(hào)足球。由于中型組足球機(jī)器人在比賽規(guī)則、足球大小、場(chǎng)地大小、機(jī)器人大小方面與人類足球比賽最為相似，所以每年的中型組足球機(jī)器人比賽都非常激烈。

在中型組足球機(jī)器人比賽中，持球效果的優(yōu)劣是能否取勝的關(guān)鍵因素。現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)持球裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、持球穩(wěn)定性差、機(jī)器人轉(zhuǎn)向失球等缺點(diǎn)，從而限制了足球機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種足球機(jī)器人主動(dòng)持球系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括固定裝置、主動(dòng)持球裝置、被動(dòng)持球裝置和控制電路。主動(dòng)持球裝置、被動(dòng)持球裝置和控制電路固定在固定裝置上；主動(dòng)持球裝置和被動(dòng)持球裝置配合，使足球機(jī)器人產(chǎn)生較好的持球效果；控制電路對(duì)主動(dòng)持球裝置進(jìn)行控制，達(dá)到足球機(jī)器人持球系統(tǒng)在各種狀態(tài)下都能穩(wěn)定持球的目標(biāo)。該系統(tǒng)能使足球機(jī)器人機(jī)動(dòng)性提高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種足球機(jī)器人主動(dòng)持球系統(tǒng)，包括固定裝置、主動(dòng)持球裝置、被動(dòng)持球裝置和控制電路；所述固定裝置安裝在足球機(jī)器人前端；所述主動(dòng)持球裝置、被動(dòng)持球裝置和控制電路都固定在固定裝置上；主動(dòng)持球裝置與被動(dòng)持球裝置配合進(jìn)行持球動(dòng)作；所述控制電路對(duì)主動(dòng)持球裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)足球機(jī)器人持球系統(tǒng)穩(wěn)定持球；

所述主動(dòng)持球裝置包含直線位移計(jì)，在足球機(jī)器人持球時(shí)，足球位置的變化會(huì)引起所述直線位移計(jì)測(cè)量端長(zhǎng)度的變化，從而產(chǎn)生位移變化信號(hào)，直線位移計(jì)將位移變化信號(hào)傳輸給控制電路，控制電路通過(guò)位移變化信號(hào)獲取足球位置；

所述被動(dòng)持球裝置包含牛眼輪，牛眼輪在足球機(jī)器人持球時(shí)與足球接觸，當(dāng)足球旋轉(zhuǎn)時(shí)牛眼輪始終提供指向足球球心的支持力，使足球機(jī)器人保持持球狀態(tài)；

優(yōu)選的，所述固定裝置包括頂板、側(cè)板和底板；所述頂板和底板之間由側(cè)板支撐，側(cè)板分別與頂板和底板固定連接；

優(yōu)選的，所述主動(dòng)持球裝置還包括U型固定結(jié)構(gòu)、固連柱、異型固定板金、L型固定結(jié)構(gòu)、主動(dòng)摩擦輪、電機(jī)繞軸、直線位移計(jì)繞軸和蝸輪蝸桿電機(jī)；所述U型固定結(jié)構(gòu)上部與頂板固定連接；所述直線位移計(jì)繞軸貫穿U型固定結(jié)構(gòu)中部并被U型固定結(jié)構(gòu)固定；所述直線位移計(jì)固定端嵌入U(xiǎn)型固定結(jié)構(gòu)內(nèi)并被直線位移計(jì)繞軸穿過(guò)，直線位移計(jì)能夠繞直線位移計(jì)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述固連柱為L(zhǎng)形，固連柱的L形長(zhǎng)端與直線位移計(jì)測(cè)量端固定連接，固連柱的L形短端穿過(guò)L型固定結(jié)構(gòu)后，與異型固定板金固定連接；所述L型固定結(jié)構(gòu)上部與頂板固定連接；所述電機(jī)繞軸連續(xù)穿過(guò)L型固定結(jié)構(gòu)下部和異型固定板金，電機(jī)繞軸固定在L型固定結(jié)構(gòu)上，異型固定板金能繞電機(jī)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述蝸輪蝸桿電機(jī)與異型固定板金固定連接；所述主動(dòng)摩擦輪與蝸輪蝸桿電機(jī)連接，受蝸輪蝸桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；

優(yōu)選的，所述L型固定結(jié)構(gòu)上設(shè)置有限位槽，固連柱的L形短端從限位槽穿過(guò)后，與異型固定板金固定連接；在足球機(jī)器人持球時(shí)，固連柱的移動(dòng)范圍受到限位槽的約束，確保足球保持在可控范圍內(nèi)；