一种球场服务机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种球场服务机器人，属于智能机器人领域。包括投球装置、机车行进装置、抓球机构、机器本体，投球装置设置在机器本体后端，机车行进装置设置在机器本体中部，抓球机构设置在机器本体前部；通过机电液协同控制，完成球场服务机器人自动行走、避障、收集、投射功能。本机器人整体结构简单，机构简洁，运行可靠，制造成本低、运维成本低，可实现对篮球等一类大球的收集和投射，可广范用于多种球类球场运动训练。

A golf court service robot

The invention relates to a golf court service robot, belonging to the field of intelligent robots. The throwing device is set at the back end of the machine body, the locomotive moving device is set in the middle of the machine body, and the ball grabbing mechanism is set at the front of the machine body. Ejection function. The robot has the advantages of simple structure, simple mechanism, reliable operation, low manufacturing cost and low operation and maintenance cost. It can collect and project large balls such as basketball, and can be widely used in sports training of various ball courts.

【技术实现步骤摘要】
一种球场服务机器人
本专利技术涉及一种球场服务机器人，属于智能机器人领域。
技术介绍
随着科技的不断进步，越来越多的机器进入到人们的生活中，尤其近年来智能机械受到了越来越多的关注，各种机器人相继进入到人们的日常生活中，尤其各类智能机器人，其发展也愈加迅速。现有球场服务机器人大多针对羽毛球一类小球，相关技术已经较为成熟，但对于篮球、足球一类大球，则发展缓慢，且功能单一，没有良好的将球场各项所需服务(诸如：投球/传球、捡球储存功能)集于一身，加之购买和维护成本较高，所以目前并没有较大的普及程度，例如：上海柯马机器人Racer7-1.4作为当前30个顶尖人工智能机器人之一，机器人负载7公斤，手臂长1.4米，底座高400毫米，抓手重量约4公斤；全手臂均采用电机驱动，虽然精准度高，外形酷炫，可无法避免的带来难以支付的巨额购买与维护成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种球场服务机器人，通过提供前端抓球机构，后端投球装置，在配合身体内部运球储球机构，即可实现一种智能球类收集及投射多功能一体化机械产品，机器人设计时综合考虑成本及精度，运行时电机与液压联合控制，良好的将其综合性能考虑到最优。本专利技术球场服务机器人包括投球装置、机车行进装置、抓球机构、机器本体，投球装置设置在机器本体后端，机车行进装置设置在机器本体中部，抓球机构设置在机器本体前端。其中投球装置包括抛球口、多轴机械臂Ⅰ、底部旋转机构，抛球口安装在多轴机械臂Ⅰ的上端，底部旋转机构安装在多轴机械臂Ⅰ的下端；所述抛球口包括推板、推动装置、4个包合板、4个导杆，其中推动装置包括联轴器Ⅰ、推杆、丝杠Ⅰ、电机、支承座，导杆一端通过销连接在支承座中部，包合板固定在导杆另一端上，4个包合板形成一个圆环结构，推板固定在推杆上且位于4个导杆之间，并沿导杆移动；电机设置在支承座内，电机的输出轴通过联轴器Ⅰ与丝杠Ⅰ一端连接，丝杠Ⅰ另一端与穿过支承座顶部的推杆连接；所述底部旋转机构包括驱动电机、轴承盖板、盘盖、套环、底部大齿轮、回转支撑轴承、底部小齿轮，底部大齿轮和套环固定在在机器本体后端上，套环套装在底部大齿轮外，回转支撑轴承的外环固定在套环上端，轴承盖板固定在回转支撑轴承的内环上，驱动电机固定在轴承盖板上，驱动电机输出轴穿过轴承盖板与底部小齿轮固连，同时底部小齿轮上端面与轴承盖板内表面固连，底部大齿轮与底部小齿轮相啮合，盘盖套装在轴承盖板外侧并通过其将底部旋转机构固定在机器本体后端；所述多轴机械臂Ⅰ包括小臂、小臂液压杆、中臂、中臂液压杆、大臂、大臂液压杆，小臂一端通过销与支承座底端连接，另一端通过销与小臂液压杆的伸缩杆连接，小臂液压杆的另一端与中臂中部上的铰支座铰接，中臂一端连接在小臂上，另一端通过销与中臂液压杆的伸缩杆连接，中臂液压杆的另一端与大臂中部上的铰支座铰接，大臂一端连接在中臂上，另一端与轴承盖板上的铰支座连接，大臂液压杆的伸缩杆与大臂上的铰支座连接，另一端连接在轴承盖板的铰支座上。上述支承座上开有电机安装槽，电机安装在电机安装槽内。所述导杆上开有导槽，推板上开有4个导杆安装槽，导杆安装槽内设置有轴Ⅰ，轴Ⅰ设置在导槽内并沿其移动。机车行进装置包括6个腿部行进装置、底盘、差速轮系装置、前置万向轮，6个腿部行进装置对称设置在底盘两侧，差速轮系装置设置在底盘下表面后端，前置万向轮设置在底盘下表面前端；底盘两侧分别对称固定有3个连接套；其中腿部行进装置包括腿部旋转电机、支撑架、端盖、辅助杆件、小减震弹簧、限位连杆Ⅰ、法兰轴承、足部、大减震弹簧、限位连杆Ⅱ、小腿、小腿旋转电机、大腿、推动液压杆、2个支撑液压杆、轴承Ⅰ、轴承卡簧，腿部旋转电机固定在连接套内，支撑架套装在连接套上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连，2个支撑液压杆一端固定在横杆上，2个支撑液压杆一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ设置在支撑架上，另一端的伸缩杆通过销设置在大腿一端两侧，轴承卡簧设置在轴承Ⅰ外侧，2个端盖通过垫片固定在支撑架上并位于横杆两端；辅助杆件一端连接在支撑架底端，另一端通过销设置在大腿一端的弧形滑槽中，小减震弹簧套装在辅助杆件靠近大腿的一端上，推动液压杆一端的伸缩杆与支撑架固连，另一端通过销与大腿连接；大腿另一端通过小腿旋转电机与小腿连接，限位连杆Ⅰ一端通过销连接在大腿上，另一端通过限位连杆Ⅱ连接在小腿上部，大减震弹簧套装在小腿上，法兰轴承固定在小腿下端的通孔Ⅰ一侧，足部通过销设置在通孔中并与小腿连接；所述差速轮系装置包括轮系、轮系箱，轮系箱固定在底盘的下表面，轮系安装于轮系箱内，其中轮系包括2个轮子、2个轮轴、2个联轴器Ⅱ、4个轴承Ⅱ、等速轴Ⅰ、连接器、一号电机、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ、正齿轮组Ⅰ、差速轴、锥齿轮组Ⅱ、二号电机、正齿轮组Ⅱ、挡油盘，2个轮子分别固定在2个轮轴一端上并位于轮系箱外两侧，2个轮轴另一端分别通过2个联轴器Ⅱ与等速轴Ⅰ、等速轴Ⅱ连接，等速轴Ⅰ通过连接器与等速轴Ⅱ连接；一号电机固定在轮系箱，一号电机的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ，锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ设置在等速轴Ⅱ上，并与小锥齿轮Ⅰ相互配合；安装在等速轴Ⅱ上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ与安装在差速轴上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ相啮合，差速轴两端设置在轮系箱上；二号电机的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ，小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴上的大锥齿轮Ⅱ相配合，安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ与安装在等速轴Ⅰ上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ相啮合；在差速轴两端分别设置有一个轴承Ⅱ，在等速轴Ⅱ端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ一侧，等速轴Ⅰ的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ一侧，4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘。所述在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖且位于差速轴两端外侧。抓球机构包括旋转基座、多轴机械臂Ⅱ、齿轮连杆机械手，多轴机械臂Ⅱ一端安装于旋转基座上，另一端与齿轮连杆机械手连接，旋转基座固定在底盘上；所述旋转基座包括减速器固定套、伺服减速器、传动件、基座、卡轴、传动卡盘、限位卡盘，减速器固定套套装于伺服减速器上，固定其位置，伺服减速器的输出轴固定在传动卡盘中心处，传动卡盘固定在传动件右侧，2个限位卡盘安装在基座的通孔Ⅱ两端，卡轴一端穿过限位卡盘和通孔通孔Ⅱ固定在传动件上，减速器固定套和基座固定在底盘上；所述多轴机械臂Ⅱ包括小臂、一轴臂、二轴臂、连接臂、台达电机Ⅰ、RV减速器Ⅰ、台达电机Ⅱ、RV减速器Ⅱ、手爪旋转电机、手爪连接件，小臂一端与手爪旋转电机连接，另一端与RV减速器Ⅱ连接，手爪连接件安装在手爪旋转电机的输出轴上，齿轮连杆机械手固定在手爪连接件底部；RV减速器Ⅱ固定在二轴臂一端上，台达电机Ⅱ输出轴与RV减速器Ⅱ连接，且台达电机Ⅱ设置在二轴臂内，RV减速器Ⅰ设置在二轴臂另一端上，台达电机Ⅰ输出端与RV减速器Ⅰ连接，一轴臂一端套装在台达电机Ⅰ和RV减速器Ⅰ上，另一端与连接臂连接，连接臂与卡轴连接；所述齿轮连杆机械手包括外壳、手爪机构，手爪机构设置在外壳中，外壳固定在手爪连接件底部。所述二轴臂是由二轴臂Ⅰ、二轴臂Ⅱ组成的一个中空管，二轴臂Ⅱ一端与RV减速器Ⅱ固连，另一端与RV减速器Ⅰ固连，二轴臂Ⅰ安装在二轴臂Ⅱ上；一轴臂是由一轴臂Ⅰ、一轴臂Ⅱ组成的一个中空管，一轴臂Ⅱ一端套装在RV减速器Ⅰ上，另一端与连接臂连接，一轴臂Ⅰ一端套装在台达电机Ⅰ上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球场服务机器人，其特征在于：包括投球装置(1)、机车行进装置(2)、抓球机构(3)、机器本体(4)，投球装置(1)设置在机器本体(4)后端，机车行进装置(2)设置在机器本体(4)中部，抓球机构(3)设置在机器本体(4)前端。

【技术特征摘要】
1.一种球场服务机器人，其特征在于：包括投球装置(1)、机车行进装置(2)、抓球机构(3)、机器本体(4)，投球装置(1)设置在机器本体(4)后端，机车行进装置(2)设置在机器本体(4)中部，抓球机构(3)设置在机器本体(4)前端。2.根据权利要求1所述的球场服务机器人，其特征在于：投球装置(1)包括抛球口(1-1)、多轴机械臂Ⅰ(1-2)、底部旋转机构(1-3)，抛球口(1-1)安装在多轴机械臂Ⅰ(1-2)的上端，底部旋转机构(1-3)安装在多轴机械臂Ⅰ(1-2)的下端；所述抛球口(1-1)包括推板(1-4)、推动装置(1-5)、4个包合板(1-6)、4个导杆(1-7)，其中推动装置(1-5)包括联轴器Ⅰ(1-8)、推杆(1-9)、丝杠Ⅰ(1-10)、电机(1-11)、支承座(1-12)，导杆(1-7)一端通过销连接在支承座(1-12)中部，包合板(1-6)固定在导杆(1-7)另一端上，4个包合板(1-6)形成一个圆环结构，推板(1-4)固定在推杆(1-9)上且位于4个导杆之间，并沿导杆移动；电机(1-11)设置在支承座(1-12)内，电机(1-11)的输出轴通过联轴器Ⅰ(1-8)与丝杠Ⅰ(1-10)一端连接，丝杠Ⅰ(1-10)另一端与穿过支承座(1-12)顶部的推杆(1-9)连接；所述底部旋转机构(1-3)包括驱动电机(1-19)、轴承盖板(1-21)、盘盖(1-22)、套环(1-23)、底部大齿轮(1-24)、回转支撑轴承(1-25)、底部小齿轮(1-26)，底部大齿轮(1-24)和套环(1-23)固定在在机器本体(4)后端上，套环(1-23)套装在底部大齿轮(1-24)外，回转支撑轴承(1-25)的外环固定在套环(1-23)上端，轴承盖板(1-21)固定在回转支撑轴承(1-25)的内环上，驱动电机(1-19)固定在轴承盖板(1-21)上，驱动电机(1-19)输出轴穿过轴承盖板(1-21)与底部小齿轮(1-26)固连，同时底部小齿轮(1-26)上端面与轴承盖板(1-21)内表面固连，底部大齿轮(1-24)与底部小齿轮(1-26)相啮合，盘盖(1-22)套装在轴承盖板(1-21)外侧并通过其将底部旋转机构固定在机器本体(4)后端；所述多轴机械臂Ⅰ(1-2)包括小臂(1-13)、小臂液压杆(1-14)、中臂(1-15)、中臂液压杆(1-16)、大臂(1-17)、大臂液压杆(1-18)，小臂(1-13)一端通过销与支承座(1-12)底端连接，另一端通过销与小臂液压杆(1-14)的伸缩杆连接，小臂液压杆(1-14)的另一端与中臂(1-15)中部上的铰支座铰接，中臂(1-15)一端连接在小臂(1-13)上，另一端通过销与中臂液压杆(1-16)的伸缩杆连接，中臂液压杆(1-16)的另一端与大臂(1-17)中部上的铰支座铰接，大臂(1-17)一端连接在中臂(1-15)上，另一端与轴承盖板(1-21)上的铰支座连接，大臂液压杆(1-18)的伸缩杆与大臂(1-17)上的铰支座连接，另一端连接在轴承盖板(1-21)的铰支座上。3.根据权利要求2所述的球场服务机器人，其特征在于：支承座(1-12)上开有电机安装槽(1-20)，电机(1-11)安装在电机安装槽(1-20)内。4.根据权利要求2所述的球场服务机器人，其特征在于：导杆(1-7)上开有导槽(1-27)，推板(1-4)上开有4个导杆安装槽(1-28)，导杆安装槽(1-28)内设置有轴Ⅰ(1-29)，轴Ⅰ设置在导槽(1-27)内并沿其移动。5.根据权利要求1所述的球场服务机器人，其特征在于：机车行进装置(2)包括6个腿部行进装置(2-1)、底盘(2-2)、差速轮系装置(2-3)、前置万向轮(2-4)，6个腿部行进装置(2-1)对称设置在底盘(2-2)两侧，差速轮系装置(2-3)设置在底盘(2-2)下表面后端，前置万向轮(2-4)设置在底盘(2-2)下表面前端；底盘(2-2)两侧分别对称固定有3个连接套(2-25)；所述腿部行进装置(2-1)包括腿部旋转电机(2-5)、支撑架(2-6)、端盖(2-7)、辅助杆件(2-8)、小减震弹簧(2-9)、限位连杆Ⅰ(2-10)、法兰轴承(2-11)、足部(2-12)、大减震弹簧(2-13)、限位连杆Ⅱ(2-14)、小腿(2-15)、小腿旋转电机(2-16)、大腿(2-17)、推动液压杆(2-18)、2个支撑液压杆(2-19)、轴承Ⅰ(2-23)、轴承卡簧(2-24)，腿部旋转电机(2-5)固定在连接套(2-25)内，支撑架(2-6)套装在连接套(2-25)上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连，2个支撑液压杆(2-19)一端固定在横杆(2-21)上，2个支撑液压杆(2-19)一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ(2-23)设置在支撑架(2-6)上，另一端的伸缩杆通过销设置在大腿(2-17)一端两侧，轴承卡簧(2-24)设置在轴承Ⅰ外侧，2个端盖(2-7)通过垫片(2-20)固定在支撑架上并位于横杆两端；辅助杆件(2-8)一端连接在支撑架(2-6)底端，另一端通过销设置在大腿(2-17)一端的弧形滑槽(2-26)中，小减震弹簧(2-9)套装在辅助杆件(2-8)靠近大腿的一端上，推动液压杆(2-18)一端的伸缩杆与支撑架(2-6)固连，另一端通过销与大腿(2-17)连接；大腿(2-17)另一端通过小腿旋转电机(2-16)与小腿(2-15)连接，限位连杆Ⅰ(2-10)一端通过销连接在大腿(2-17)上，另一端通过限位连杆Ⅱ(2-14)连接在小腿(2-15)上部，大减震弹簧(2-13)套装在小腿上，法兰轴承(2-11)固定在小腿(2-15)下端的通孔Ⅰ(2-22)一侧，足部(2-12)通过销设置在通孔中并与小腿连接；所述差速轮系装置(2-3)包括轮系(2-27)、轮系箱(2-28)，轮系箱(2-28)固定在底盘(2-2)的下表面，轮系(2-27)安装于轮系箱(2-28)内，其中轮系包括2个轮子(2-30)、2个轮轴(2-31)、2个联轴器Ⅱ(2-32)、4个轴承Ⅱ(2-33)、等速轴Ⅰ(2-34)、连接器(2-35)、一号电机(2-36)、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ(2-38)、正齿轮组Ⅰ、差速轴(2-40)、锥齿轮组Ⅱ、二号电机(2-42)、正齿轮组Ⅱ、挡油盘(2-44)，2个轮子(2-30)分别固定在2个轮轴(2-31)一端上并位于轮系箱外两侧，2个轮轴(2-31)另一端分别通过2个联轴器Ⅱ(2-32)与等速轴Ⅰ(2-34)、等速轴Ⅱ(2-38)连接，等速轴Ⅰ(2-34)通过连接器(2-35)与等速轴Ⅱ(2-38)连接；一号电机(2-36)固定在轮系箱内，一号电机(2-36)的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ(2-39)，锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ(2-37)设置在等速轴Ⅱ(2-38)上，并与小锥齿轮Ⅰ相互配合；安装在等速轴Ⅱ(2-38)上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ(2-45)与安装在差速轴(2-40)上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ(2-46)相啮合，差速轴(2-40)两端设置在轮系箱上；二号电机(2-42)的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ(2-43)，小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴(2-40)上的大锥齿轮Ⅱ(2-41)相配合，安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ(2-47)与安装在等速轴Ⅰ(2-34)上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ(2-48)相啮合；在差速轴(2-40)两端分别设置有一个轴承Ⅱ(2-33)，在等速轴Ⅱ(2-38)端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ(2-45)一侧，等速轴Ⅰ(2-34)的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ(2-48)一侧，4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘(2-44)。6.根据权利要求5所述的球场服务机器人，其特征在于：在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖(2-29)且位于差速轴(2-40)两端外侧。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张纯，王学军，伍星，伞红军，张沈超，陈明方，朱成，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53