一种可编程弹射击发装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种可编程弹射击发装置，包括机架、筒体、击发杆、滑块和储能单元，筒体和储能单元均安装在机架上，滑块处于筒体中，击发杆的一端与滑块连接，滑块采用磁性材料制成；储能单元包括螺线管、释能控制单元、储能电容、储能控制单元、升压单元和电源；储能控制单元、升压单元和储能电容构成的储能回路为储能电容充电，储存能量；释能控制单元、螺线管和储能电容所构成的释能回路，在放电时释放能量，使螺线管产生磁场，推动磁性滑块运动，实现击发动作。这样的结构使储能元件经久耐用；通过电磁驱动的方式来完成击发动作，因而能够通过编写程序来控制能量的储存和释放，适用于智能机器人的学习、实践和竞赛。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种弹射装置，尤其涉及一种可编程弹射击发装置。
技术介绍
现有的弹射装置，一般包括机架、滑块、储能弹性元件和复位控制机构，复位控制 机构安装在机架上，滑块与复位控制机构相接，储能弹性元件的一端与滑块相接，储能弹性 元件的另一端与机架相接，一般还设有供滑块滑动的滑动槽或筒体。这种弹射装置的工作 原理是复位控制机构将滑块移动到待射位置，同时使储能弹性元件储能，并锁定能量，弹 射时，释放能量，滑块受储能弹性元件的弹力作用，沿滑动槽滑动，并推动被弹射体射出。在 具体应用中，经常在滑块上连接击发杆，击发杆在滑块的带动下将置于外部的被弹射体击 打出去，完成击发动作。上述弹射装置的储能弹性元件一般采用弹簧来储存和释放能量，可以通过调节弹 簧的压缩程度来控制弹射的力度，从而达到将被弹射体击打到不同位置距离的目的。然而上述弹射装置，由于采用的储能弹性元件一般是弹簧，弹簧经多次压缩之后， 会发生形变而使弹力变弱，难以准确控制被弹射体的射程，并且需经常更换弹簧；另外，由 于储能弹性元件和复位控制机构的控制部分大多采用机械的方式，难以通过程序来控制弹 射的时机和力度，所以上述弹射装置难以应用到机器人上。目前，教育领域开展的有关智能机器人的学习、实践和竞赛活动，主要的教学目标 是使学生掌握智能化技术和自动化控制技术，也就是微电脑及单片机技术的应用。为配合 教学目标，使智能机器人活动的形式内容更加丰富多彩，并让学生能够直观地感受智能化 技术和自动化控制技术所带来的效果，一般除了配备编程平台和电脑主板等硬件外，还需 配备各种形式的输入(传感器)和输出(执行机构)器材设备。由于目前提供给教学用的输 出设备相当有限，使目前的机器人活动项目，其输出形式局限于行走、灯光及数码显示、发 声、风扇等方面，而学生们喜爱的炮击和投篮等击发类项目，因受硬件的制约而无法开展。 而将上述现有的弹射装置应用于机器人上，来完成炮击和投篮等动作，显然是不可行的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种可编程弹射击发装置，这种可编程弹 射击发装置能够应用于智能机器人的学习、实践和竞赛，可通过编写程序来控制击发的时 机和力度，储能元件经久耐用，并且控制精确。采用的技术方案如下—种可编程弹射击发装置，包括机架、筒体、击发杆、滑块和储能单元，筒体和储能 单元均安装在机架上，滑块处于筒体中，击发杆的一端与滑块连接，其特征是所述储能单 元包括螺线管、释能控制单元、储能电容、储能控制单元、升压单元和电源；螺线管绕制在筒 体的外壁上；释能控制单元、螺线管和储能电容串联成释能回路，储能控制单元、升压单元 和储能电容串联成储能回路，电源与升压单元电连接；储能控制单元设有储能信号输入端 口，释能控制单元设有释能信号输入端口 ；所述滑块由磁性材料制成。螺线管是由导线均勻绕成的圆筒形线圈，其长度远大于其直径，直流电通过导线 时产生磁场。储能电容一般选用耐高压的涤纶电容；升压单元为常用的变压电路，将输入端的 低电压变换为高电压并在输出端输出；滑块一般采用磁性较强的磁性材料制成，如铝镍钴、 钐钴、铁氧体、钕铁硼等。在释能控制单元的释能信号输入端口输入控制信号，使释能控制单元、螺线管和 储能电容所构成的释能回路接通或断开，接通时储能电容放电；在储能控制单元的储能信 号输入端口输入控制信号，使储能控制单元、储能电容和升压单元构成的储能回路接通或 断开，接通时升压单元对储能电容充电，并通过控制接通的时间来控制充电的时间；将释能 信号输入端口和储能信号输入端口连接处理器，对处理器进行编程，通过改变程序，实现对 释能信号输入端口和储能信号输入端口的可编程控制，应用于机器人时，将释能信号输入 端口和储能信号输入端口连接机器人的主控处理器。充电时(即储能过程)，从储能信号输入端口输入开始储能的控制信号，释能控制 单元保持断开电路，储能控制单元接通电路，使储能控制单元、储能电容和升压单元构成回 路，升压单元对储能电容充电，当储能电容达到充电要求时，从储能信号输入端口输入结束 储能的控制信号，储能控制单元断开电路；放电时(即释能过程)，从释能信号输入端口输 入开始释能控制信号，储能控制单元保持断开电路，释能控制单元接通电路，使储能控制单 元、螺线管和储能电容所构成回路，储能电容释放电能，放电完毕，从释能信号输入端口输 入结束释能控制信号，释能控制单元断开电路；储能电容释放电能时，螺线管产生磁场，滑 块在磁场的作用下，在筒体内运动，并推动击发杆伸出将被弹射体击发出去；滑块可在自身 重力或另设的复位机构作用下回复到原来位置。采用电磁驱动原理，通过施加于螺线管的电流产生的磁场，驱动滑块带动击发杆， 将被弹射体击发向预定目标。通过程序指令控制储能电容的充电时间达到控制储能电容所 储存的电量，也就控制了其击发力度和发射距离；同样，由程序指令控制储能电容向螺线管 释放电流的时刻，从而控制装置击发的时机。将该可编程弹射击发装置安装于机器人的上身或手部时，可使机器人实现投篮、 炮击等动作；将该可编程弹射击发装置安装于机器人的足部时，配合机器人的行走，可使机 器人实现踢球动作。为达到准确复位的目的，作为本技术的优选方案，其特征是还包括复位弹 簧，复位弹簧的一端与滑块连接，复位弹簧的另一端与筒体连接。滑块在磁场作用下克服复 位弹簧的拉力或推力滑动前进；复位时，滑块在复位弹簧的推力或拉力的作用下回复到原 来位置；通过复位弹簧使滑块复位，确保复位精确。通常情况下，复位弹簧的弹力远小于磁 场对滑块的作用力。为达到自动供应被弹射体的目的，作为本技术的优选方案，其特征是还包括 储弹仓、挡板和限位板；储弹仓安装在机架上，储弹仓的出弹口与击发杆的末端位置相应； 挡板设于储弹仓的出弹口下方；限位板设于储弹仓的出弹口靠近击发杆末端的一侧，限位 板上设有与击发杆直径相应的通孔。通过设置储弹仓，击发杆将挡板上的被弹射体击发出 去后，储弹仓自动向挡板补充另一个被弹射体，挡板和定位板使从储弹仓落下的被弹射体 定位。4为了达到能够调整击发角度的目的，作为本技术进一步的优选方案，所述挡 板上设有导向槽，挡板可转动安装在机架上或与限位板可转动连接。通过调节挡板的角度， 使被弹射体在击发杆的作用下，沿导向槽射出，使被弹射体以相应的角度射出，可以控制被 弹射体射出时的初速度和射出角度。为达到更好的控制释能的目的，作为本技术的优选方案，所述释能控制单元 包括释能场效应管，释能场效应管的源极与储能电容电连接，释能场效应管的漏极与螺线 管的一端电连接，释能场效应管的栅极与释能信号输入端口电连接。释能控制单元实际上 是电路中的一个可控开关。释能控制单元也可以包括电磁控制开关，电磁控制开关的控制 信号输入端与释能信号输入端口电连接，另外两端分别与储能电容和螺线管电连接；释能 控制单元也可以包括晶体三极管，晶体三极管的基极与释能信号输入端口电连接，晶体三 极管的集电极与储能电容电连接，晶体三极管的发射极与螺线管的一端电连接。为达到更好的控制储能的目的，作为本技术的优选方案，所述储能控制单元 包括储能场效应管，储能场效应管的源极与升压单元电连接，储能场效应管的漏极通过限 流电阻与螺线管的另一端电连接，储能场效应管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程弹射击发装置，包括机架、筒体、击发杆、滑块和储能单元，筒体和储能单元均安装在机架上，滑块处于筒体中，击发杆的一端与滑块连接，其特征是：所述储能单元包括螺线管、释能控制单元、储能电容、储能控制单元、升压单元和电源；螺线管绕制在筒体的外壁上；释能控制单元、螺线管和储能电容串联成释能回路，储能控制单元、升压单元和储能电容串联成储能回路，电源与升压单元电连接；储能控制单元设有储能信号输入端口，释能控制单元设有释能信号输入端口；所述滑块由磁性材料制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小莉，庄明晖，
申请(专利权)人：汕头市快畅计算机有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]