一种用于体育教学和训练的机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种用于体育教学和训练的机器人，包括基台和仿真人体，仿真人体内设有多个电机，通过电机驱动仿真肢体动作，模拟拳击陪练的动作；仿真人体上设定多个有效打击区域，并内置检测电路，判断训练者的对仿真人体的击打位置；仿真人体还通过传输线连接训练者的拳击手套，并在拳击手套内置控制电路，用于预判训练者的攻击动作并将其通知仿真人体内的主控制器，使仿真人体做出防守动作。本发明专利技术使用简单，适于拳击爱好者和初学者巩固基本动作使用，成本低廉，效果良好，长期使用，利于稳定提高使用者的竞技水平。

A robot for sports teaching and training

The invention discloses a method for teaching and training of the robot, including the base stations and the simulation of human body, the human body is provided with a plurality of motor simulation, driving simulation of body movement through the motor, simulation of sparring partner action; simulation on the human body to set up a number of effective combat area, and in the detection circuit, the simulation of judge training the body hit the position; simulation of human also connected via a transmission line trainer of boxing gloves and mittens in the built-in control circuit is used to predict the attack action training and will notify the main controller simulation of the human body, the simulation of human make defensive action. The invention is simple in use, and is suitable for the boxing enthusiasts and beginners to consolidate the basic action. The utility model has the advantages of low cost, good effect and long term use, so as to improve the competitive level of the users stably.

【技术实现步骤摘要】
一种用于体育教学和训练的机器人
本专利技术涉及一种体育教学辅助设备，具体是一种用于体育教学和训练的机器人。
技术介绍
拳击运动可以增强人体的力量，提高人的灵敏性和反应能力，促进人的身心健康发展，越来越受到年轻人的热爱。拳击爱好者的日常训练，往往不是依靠实战，而是基本动作的简单重复，日积月累的基本动作训练，才有利于让训练者打下扎实的基本功，进而使竞技水平得到稳步提升。拳击的基本动作训练，往往要依靠陪练的协助，对于业余运动员或初级爱好者来说，聘请陪练的价格昂贵，而且拳击运动本身具有一定危险性，训练过程中难免有误伤。因此，如果能设计一种仿生机器人，用于代替陪练，辅助拳击爱好者或初学者完成基本动作训练，必将有助于提高竞技水平，同时还能节约开支，一举两得。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题，所提供了一种用于拳击教学和训练的机器人。本专利技术是按照以下技术方案实施的。一种用于体育教学和训练的机器人，包括基台和多根支柱，所述支柱的高度能够根据使用者的身高进行调整；所述基台上表面两侧设有两条齿条，基台侧面设有超声波收发器；基台上设有在基台上表面滑动的底座，底座底部形成两条截面为梯形的凸起部，底座上表面两侧固定有两个第四电机，第四电机的转子上均嵌套有齿轮，两组齿轮分别与两组齿条啮合；底座上设有仿真人体，包括头部、躯干、上肢；所述上肢包括击打部、缓冲部、仿真前臂，仿真后臂；所述仿真前臂包括通过螺纹连接的调节前部和调节后部，调节后部后端通过第一连接部连接仿真后臂；所述调节前部前端向内凹陷，所述击打部表面为柔性球形结构，固定于缓冲部前端，缓冲部后端变粗，嵌入调节前部前端的凹陷部，并与凹陷部底端通过弹簧相连；调节前部前端外壁嵌套有套箍；所述仿真后臂包括第二连接部和第三连接部；第二电机的转子贯穿第二连接部前端，转子与第一连接部静连接；所述仿真人体两肩部位置均设有轴承，轴承外圈连接躯干部，内圈连接转盘；转盘上设有第一支架和第一电机，第一电机的转子贯穿第一支架并与第三连接部静连接；仿真人体内部还设有两组第三电机，第三电机的转子与转盘中心静连接；仿真人体的腹部设有一组插座，插座通过两根连接线分别连接两个拳击手套；所述拳击手套外层为导电材质，连接线为三芯屏蔽线，其中一根芯线一端连接拳击手套外层，另一端通过电阻R4连接电源负极；仿真人体内部设有相互串联的电阻R1、R2、R3，R1一端连接电源正极，仿真人体躯干部和头部表面分为三个区域，每个区域表面均覆着导电材料，其中颈部以上区域表面通过导线连接R1与R2之间节点，胸部区域表面通过导线连接R2与R3之间节点，上腹部区域表面通过导线连接R3电阻一端；所述仿真人体头部设有指示灯。所述基台上设有两条相互平行的截面为梯形的轨道，底座底部的凸起部嵌入轨道内且与轨道紧密贴合。所述拳击手套内部设有第一控制电路和陀螺仪模块。所述仿真人体内部设有第二控制电路，第二控制电路中包括用于监测R4电阻两端电压的ADC模块，还包括用于控制所有电机、指示灯的主控制器。所述仿真前臂主体为ABS工程塑料材质；仿真后臂主体为金属材质。所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机为步进电机。所述指示灯为RGB灯。本专利技术获得了如下有益效果。本专利技术提供了一种用于体育教学和训练的机器人，用于作为拳击教学和培训的辅助。本专利技术所述机器人，一方面能够在控制电路的驱动下，控制仿真前臂、仿真后臂、击打部分别模拟真实人体小臂、大臂、拳头的动作，训练者以防守姿势阻挡攻击，当击中人体时，仿真前臂内置缓冲装置，可减少人体的疼痛感，减轻伤害，同时，仿真前臂和仿真后臂迅速缩回，准备下一个周期的攻击动作；另一方面，仿真人体设置三个不同有效击打区域，在训练者的手套内设置控制电路并内置陀螺仪，控制电路通过连接线连接用于感知攻击动作，并控制机器人做出防守遮挡姿势；当击中有效击打区域时，仿真人体内置检测电路能够检测到受攻击区域的类型，并控制指示灯发出不同颜色；第三，机器人底座可前后滑动，模拟近身攻击和后退动作。此外，机器人的“臂长”以及“身高”均可调节，适合不同身材的使用者。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中仿真前臂的结构示意图；图3是本专利技术中仿真后臂与肩部连接处的结构示意图；图4是本专利技术中仿真后臂的结构示意图；图5是本专利技术中底座的结构示意图；图6是本专利技术中仿真人体的结构示意图；图7是本专利技术中击打部位检测电路图。其中，1.基台；2.支柱；3.仿真人体；4.击打部；5.缓冲部；6.仿真前臂；61.调节前部；62.调节后部；63.套箍；64.弹簧；65.第一连接部；7.仿真后臂；71.第二连接部；72.第三连接部；8.轴承；9.拳击手套；10.连接线；11.插座；12.第一支架；13.第一电机；14.第二电机；15.转盘；16.第三电机；17.底座；18.第四电机；19.齿轮；20.齿条；21.凸起部；22.指示灯。具体实施方式以下参照附图及实施例对本专利技术进行进一步的技术说明。如图1～7所示，一种用于体育教学和训练的机器人，包括基台1和多根支柱2，所述支柱2的高度能够根据使用者的身高进行调整；所述基台1上表面两侧设有两条齿条20，基台1侧面设有超声波收发器；基台1上设有在基台1上表面滑动的底座17，底座17底部形成两条截面为梯形的凸起部21，底座17上表面两侧固定有两个第四电机18，第四电机18的转子上均嵌套有齿轮19，两组齿轮19分别与两组齿条20啮合；底座17上设有仿真人体3，包括头部、躯干、上肢；所述上肢包括击打部4、缓冲部5、仿真前臂6，仿真后臂7；所述仿真前臂6包括通过螺纹连接的调节前部61和调节后部62，调节后部62后端通过第一连接部65连接仿真后臂7；所述调节前部61前端向内凹陷，所述击打部4表面为柔性球形结构，固定于缓冲部5前端，缓冲部5后端变粗，嵌入调节前部61前端的凹陷部，并与凹陷部底端通过弹簧64相连；调节前部61前端外壁嵌套有套箍63；所述仿真后臂7包括第二连接部71和第三连接部72；第二电机14的转子贯穿第二连接部71前端，转子与第一连接部65静连接；所述仿真人体3两肩部位置均设有轴承8，轴承8外圈连接躯干部，内圈连接转盘15；转盘15上设有第一支架12和第一电机13，第一电机13的转子贯穿第一支架12并与第三连接部72静连接；仿真人体3内部还设有两组第三电机16，第三电机16的转子与转盘15中心静连接；仿真人体3的腹部设有一组插座11，插座11通过两根连接线10分别连接两个拳击手套9；所述拳击手套9外层为导电材质，连接线10为三芯屏蔽线，其中一根芯线一端连接拳击手套9外层，另一端通过电阻R4连接电源负极；仿真人体3内部设有相互串联的电阻R1、R2、R3，R1一端连接电源正极，仿真人体3躯干部和头部表面分为三个区域，每个区域表面均覆着导电材料，其中颈部以上区域表面通过导线连接R1与R2之间节点，胸部区域表面通过导线连接R2与R3之间节点，上腹部区域表面通过导线连接R3电阻一端；所述仿真人体3头部设有指示灯22。所述基台1上设有两条相互平行的截面为梯形的轨道，底座17底部的凸起部21嵌入轨道内且与轨道紧密贴合。所述拳击手套9内部设有第一控制电路和陀螺仪模块。所述仿真人体3内部设有第二控制电路，第二控制电路中包括用于监测R4电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于体育教学和训练的机器人，包括基台（1）和多根支柱（2），所述支柱（2）的高度能够根据使用者的身高进行调整；其特征在于，所述基台（1）上表面两侧设有两条齿条（20），基台（1）侧面设有超声波收发器；基台（1）上设有在基台（1）上表面滑动的底座（17），底座（17）底部形成两条截面为梯形的凸起部（21），底座（17）上表面两侧固定有两个第四电机（18），第四电机（18）的转子上均嵌套有齿轮（19），两组齿轮（19）分别与两组齿条（20）啮合；底座（17）上设有仿真人体（3），包括头部、躯干、上肢；所述上肢包括击打部（4）、缓冲部（5）、仿真前臂（6），仿真后臂（7）；所述仿真前臂（6）包括通过螺纹连接的调节前部（61）和调节后部（62），调节后部（62）后端通过第一连接部（65）连接仿真后臂（7）；所述调节前部（61）前端向内凹陷，所述击打部（4）表面为柔性球形结构，固定于缓冲部（5）前端，缓冲部（5）后端变粗，嵌入调节前部（61）前端的凹陷部，并与凹陷部底端通过弹簧（64）相连；调节前部（61）前端外壁嵌套有套箍（63）；所述仿真后臂（7）包括第二连接部（71）和第三连接部（72）；第二电机（14）的转子贯穿第二连接部（71）前端，转子与第一连接部（65）静连接；所述仿真人体（3）两肩部位置均设有轴承（8），轴承（8）外圈连接躯干部，内圈连接转盘（15）；转盘（15）上设有第一支架（12）和第一电机（13），第一电机（13）的转子贯穿第一支架（12）并与第三连接部（72）静连接；仿真人体（3）内部还设有两组第三电机（16），第三电机（16）的转子与转盘（15）中心静连接；仿真人体（3）的腹部设有一组插座（11），插座（11）通过两根连接线（10）分别连接两个拳击手套（9）；所述拳击手套（9）外层为导电材质，连接线（10）为三芯屏蔽线，其中一根芯线一端连接拳击手套（9）外层，另一端通过电阻R4连接电源负极；仿真人体（3）内部设有相互串联的电阻R1、R2、R3，R1一端连接电源正极，仿真人体（3）躯干部和头部表面分为三个区域，每个区域表面均覆着导电材料，其中颈部以上区域表面通过导线连接R1与R2之间节点，胸部区域表面通过导线连接R2与R3之间节点，上腹部区域表面通过导线连接R3电阻一端；所述仿真人体（3）头部设有指示灯（22）。...

【技术特征摘要】
1.一种用于体育教学和训练的机器人，包括基台（1）和多根支柱（2），所述支柱（2）的高度能够根据使用者的身高进行调整；其特征在于，所述基台（1）上表面两侧设有两条齿条（20），基台（1）侧面设有超声波收发器；基台（1）上设有在基台（1）上表面滑动的底座（17），底座（17）底部形成两条截面为梯形的凸起部（21），底座（17）上表面两侧固定有两个第四电机（18），第四电机（18）的转子上均嵌套有齿轮（19），两组齿轮（19）分别与两组齿条（20）啮合；底座（17）上设有仿真人体（3），包括头部、躯干、上肢；所述上肢包括击打部（4）、缓冲部（5）、仿真前臂（6），仿真后臂（7）；所述仿真前臂（6）包括通过螺纹连接的调节前部（61）和调节后部（62），调节后部（62）后端通过第一连接部（65）连接仿真后臂（7）；所述调节前部（61）前端向内凹陷，所述击打部（4）表面为柔性球形结构，固定于缓冲部（5）前端，缓冲部（5）后端变粗，嵌入调节前部（61）前端的凹陷部，并与凹陷部底端通过弹簧（64）相连；调节前部（61）前端外壁嵌套有套箍（63）；所述仿真后臂（7）包括第二连接部（71）和第三连接部（72）；第二电机（14）的转子贯穿第二连接部（71）前端，转子与第一连接部（65）静连接；所述仿真人体（3）两肩部位置均设有轴承（8），轴承（8）外圈连接躯干部，内圈连接转盘（15）；转盘（15）上设有第一支架（12）和第一电机（13），第一电机（13）的转子贯穿第一支架（12）并与第三连接部（72）静连接；仿真人体（3）内部还设有两组第三电机（16），第三电机（16）的转子与转盘（15）中心静连接；仿真人体（3）的腹部设有一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏会风，
申请(专利权)人：魏会风，
类型：发明
国别省市：山东,37