一种足球机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种足球机器人，其包括感应系统、控制系统和行走机构，所述感应系统采集信号并传送给所述控制系统，所述控制系统发送控制信号控制所述行走机构，所述行走机构包括：第一撞击平台、第三撞击平台和驱动所述机器人重心倾斜装置，机器人活动灵活，驱动速度快，优化撞击平台设计，多电机联动控制，可以实现长时间带球运动、盲动、快速反应等。

A soccer robot

The utility model relates to a soccer robot, which includes an induction system, a control system and a walking mechanism. The induction system collects signals and sends them to the control system. The control system sends a control signal to control the walking mechanism. The walking mechanism includes a first impact platform, a third impact platform and a drive. The inclining device of the center of gravity of the robot is flexible, the driving speed is fast, the design of the impact platform is optimized, and the multi motor linkage control can be used to realize the long time ball movement, the blind movement, the quick reaction and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种足球机器人
本技术专利涉及一种新型机器人，尤其是实现盲动和具有优良对抗性的新型机器人的活动关节及以下部分。
技术介绍
目前高度专业化、智能化的足球机器人已经面世，并且在世界足球机器人大赛中被应用，这种足球机器人的比赛，例如FIRA国际机器人联合会和ROBOTCUP国际机器人足球世界杯赛，带有很强的观赏性和趣味性，受到了世界人民的喜爱，尤其是机械工程师、电子工程师，甚至是计算机软件工程师的热爱。参加这种对抗足球赛的机器人，要有灵活的运动关节和指挥运动的大脑以及强有力智能控制装置。现在的机器人，大都是模仿人的运动关节来制造的，但是这种理念相对成熟，但是想让机器人在足球控制和多个及其人之间具体协调和配合，显得非常的笨拙，因为机器人本身没有太多的感知，以及没有灵活的机械运动能力，尤其是关节的运动控制要伴随着一系列的指挥才能实现。在ROBOTCUP国际机器人足球世界杯赛中，有一种类型是通过每个人控制一个机器人，通过人的操控来实现队伍之间的足球配合，是要通过遥控器或者智能手柄来实现机器人对足球的控制，这个过程仍然是人的智力活动和肢体动作参与到机器人足球大赛中，是一种人的游戏运动，就像是按照足球的规则赛玩具车，观赏性不够大。另外，在控制足球机器人的过程中，通常会有允许机器人之间产生碰撞的冲突，这就要求机器人具有很高的灵活性和抗冲击力，甚至是极快的反应速度。而在现有的升级后的足球机器人比赛中，要求机器人完全智能控制，不需要人作为足球机器人的选手参与足球机器人比赛，这对机器人高速移动以及精确定位球场上的其他机器人等提出了很高的要求。因此需要一种能够灵活自动控制的足球机器人的关节，能够在其他检测信号给出指令的情况下，采用高速灵敏转动的步进电机来带动足球机器人按照控制实现足球机器人的比赛。在现有技术中公开了一种串并联混合的仿人足球机器人腿部机构，包括依次铰接的髋关节、两个大腿连杆、膝关节、两个小腿连杆、踝关节和脚板，小腿连杆的下部左右两侧均固定安装有踝关节驱动单元，两个踝关节驱动单元的旋转轴线重合，其背部通过第一踝关节紧固块和第二踝关节紧固块相连，两个踝关节驱动单元的背部转轴之间通过轴承相连，等机械结构，解决了现有技术腿部机构惯量过大、刚性不足的问题；但是这种机器人的结构仍然在智能化和灵活性上存在不足，无法适应现代足球机器人的比赛。还有，现有技术中如申请公布号为CN205022730U公开过一种人形机器人的腿形改良结构，主要将人形机械人下架具组成的两侧腿形架构，依平行杆相互组接，其中中段连结处设以电机锁固定定位，构成一膝关节状，配合平行连杆上端及与脚板连结底端，分别以伺服电机马达做不同轴向的转控连结，构成类似腿部的曲弧转控操作，通过平行连杆的组装，使机器人架撑定位时马达的出力，可收到省力安全且稳固确实的人形安全操控目的。但是这种支架结构，稳定性好灵活性不足，对机器人的行走速度有很大的限制。且腿部惯量太大，不利于长时间行走情况。在长时间的行走下，惯量太大会导致机器人能量损耗过高的问题发生。在现有技术中，中国专利2014102998879中公开了一种基于蚁群算法的机器人足球动态决策装置及其方法，基于人类足球战术理念的优越性和蚁群算法在动态环境中寻找最优路径的高效性，提出了一种基于蚁群算法的机器人足球动态决策装置及其方法，通过将赛场局势和状态进行分析提炼，并将机器人战术任务效果作为反馈，以决策、评估、再决策的方式，做出最适合当前态势的策略，有利于提高己方战术策略的针对性和有效性，具有一定的动态自适应能力；机器人足球动态决策装置，包括以下几个模块：信息监测与提取模块、态势评估模块、动作决策模块、以及效果评估与反馈模块，信息监测与提取模块用于完成对球场信息的提取，态势评估模块对提取的球场信息进行数据处理与分析，对球场态势做出整体评估，评估结果分为攻势、较攻势、均衡、较守势、守势及危机，动作决策模块基于态势评估模块的评估结果，在有限的机器人小车动作组中，以一定的概率进行动作决策，选取下一进行的动作方案。效果评估与反馈模块对动作方案的预期执行效果和实际执行效果进行对比分析，并根据分析结果对动作方案的优先级进行修改，当本次动作方案的实际执行效果达到预期执行效果来进行判断足球机器人的动作方案。本技术专利是一种仿人机器人的灵活关节的腿的结构，采用步进电机或者控制电机控制关节的活动，在相应的活动比例下，严格控制机器人的步伐的进退，这种电机的控制是建立在相应的控制结构以及运算方式下实现的，这样能够保证足球机器人灵活的运动和躲避对抗中的冲击，并且头部的传感器使得其能够获得好的视觉效果，产生较好的空间判断，以及足球追踪能力，能够在简单结构，下完成智能控制，甚至与其他足球机器人之间产生信息共享，完成团队的合作，并且这种机器人采用新的结构设计，制造容易，成本不高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单，制造容易，灵活运动，成本不高，操作简单的机器人结构，采用良好的关节设计和步进电机之间的安装配合，以及电机控制、信息采集和优良的计算机算法等，克服了现有技术中操作难，及其人不灵活，不能够在运行中精准控制，完成带球奔跑、躲避对手冲击等作用。一种足球机器人，包括感应系统、控制系统和行走机构，所述感应系统采集信号并传送给所述控制系统，所述控制系统发送控制信号控制所述行走机构，其特征在于，所述行走机构为膝部及其以下部位，所述行走机构包括：第一撞击平台、第三撞击平台和驱动所述机器人重心倾斜装置，所述第三撞击平台面积大于所述第一撞击平台面积且位于所述第一撞击平台的上方；所述重心倾斜装置还包括蜗杆、蜗轮、驱动组件，所述蜗杆包括第一蜗杆、第二蜗杆、第三蜗杆；所述蜗轮包括第一蜗轮和第二蜗轮；所述驱动组件包括上部驱动组件、中部驱动组件和下部驱动组件；圆角方形的所述第一撞击平台和所述第三撞击平台在每个方向上都安装有所述感应系统，所述控制系统根据所述感应系统的压力方向驱动机器人运动。还包括，所述第一撞击平台上面安装有第一对上支撑臂，第一对上支撑臂安装有第一蜗轮轴，所述第一蜗轮轴上固定安装有第一蜗轮和支撑第二工作平台的第一对下支撑臂；所述第一对支撑臂之间安装有T字形状的第一支撑架，所述第一支撑架上安装有下部蜗杆和驱动所述第一蜗杆的下部驱动组件。还包括，所述第二工作平台上安装有第二对上支撑臂，第二对上支撑臂安装有第二蜗轮轴，所述第二蜗轮轴上固定安装有第二蜗轮和支撑第一工作平台的第二对下支撑臂；所述第二对支撑臂之间安装有T字形状的第二支撑架，所述第二支撑架上安装有中部蜗杆和驱动所述中部蜗杆的中部驱动组件。还包括，所述第一工作平台上的轴承支架连接所述第三撞击平台，所述轴承支架上的上部驱动组件驱动所述上部蜗杆通过行星锥齿轮驱动所述第二蜗轮；柔性外壳连接在所述第一撞击平台和所述第三撞击平台之间，包裹所述重心倾斜装置。还包括，所述第一撞击平台下安装有多电机同步控制的脚部部件，所述脚部部件中的每个电机都带有一个控制电路，该控制电路包括控制电源时序的脉冲电源控制电路、调节电机运行的开关控制电路、保证电机稳定驱动的晶振电路、带有集电极开路高压输出六项缓冲器的电机时序控制电路；其中所述电机时序控制电路分别连接限流电阻。还包括，由两个电容和一个电感器构成的所述晶振电路连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种足球机器人，包括感应系统、控制系统和行走机构，所述感应系统采集信号并传送给所述控制系统，所述控制系统发送控制信号控制所述行走机构，其特征在于，所述行走机构为膝部及其以下部位，所述行走机构包括：第一撞击平台、第三撞击平台和驱动所述机器人重心倾斜装置，所述第三撞击平台面积大于所述第一撞击平台面积且位于所述第一撞击平台的上方；所述重心倾斜装置还包括蜗杆、蜗轮、驱动组件，所述蜗杆包括第一蜗杆、第二蜗杆、第三蜗杆；所述蜗轮包括第一蜗轮和第二蜗轮；所述驱动组件包括上部驱动组件、中部驱动组件和下部驱动组件；圆角方形的所述第一撞击平台和所述第三撞击平台在每个方向上都安装有所述感应系统，所述控制系统根据所述感应系统的压力方向驱动机器人运动。

【技术特征摘要】
1.一种足球机器人，包括感应系统、控制系统和行走机构，所述感应系统采集信号并传送给所述控制系统，所述控制系统发送控制信号控制所述行走机构，其特征在于，所述行走机构为膝部及其以下部位，所述行走机构包括：第一撞击平台、第三撞击平台和驱动所述机器人重心倾斜装置，所述第三撞击平台面积大于所述第一撞击平台面积且位于所述第一撞击平台的上方；所述重心倾斜装置还包括蜗杆、蜗轮、驱动组件，所述蜗杆包括第一蜗杆、第二蜗杆、第三蜗杆；所述蜗轮包括第一蜗轮和第二蜗轮；所述驱动组件包括上部驱动组件、中部驱动组件和下部驱动组件；圆角方形的所述第一撞击平台和所述第三撞击平台在每个方向上都安装有所述感应系统，所述控制系统根据所述感应系统的压力方向驱动机器人运动。2.根据权利要求1所述的足球机器人，还包括，所述第一撞击平台上面安装有第一对上支撑臂，第一对上支撑臂安装有第一蜗轮轴，所述第一蜗轮轴上固定安装有第一蜗轮和支撑第二工作平台的第一对下支撑臂；所述第一对支撑臂之间安装有T字形状的第一支撑架，所述第一支撑架上安装有下部蜗杆和驱动所述第一蜗杆的下部驱动组件。3.根据权利要求2所述的足球机器人，还包括，所述第二工作平台上安...

【专利技术属性】
技术研发人员：王霄飞，高联学，于皓，姜敏，刘晓洋，王鹏，苟智勇，李宁，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：新型
国别省市：山东,37