一种蓄能弹射机构及模块化弹射格斗机器人的制作方法

本实用新型涉及格斗机器人技术领域，具体而言，涉及一种蓄能弹射机构及模块化弹射格斗机器人。

背景技术：

格斗机器人是机器人领域中目前较火的一类产品，在国内外有多个节目举办格斗赛事，吸引了众多国内外玩家参加与观看。目前，格斗机器人多为重量级机器人，具有体积大、重量大、成本高与危险系数大等特点，并且机身多为焊装，使用时需要在特定安全舱内运行，不适于进行普适性和大面积的推广。轻量级格斗机器人由此产生，并大大减小了武器的破坏性，机器人结构和安装过程都进行了简化，把重量和危险性控制在较小程度内，能提升玩家游戏体验，模块化的设计便于玩家进行组装，可在小型安全舱内运行。

目前多种类型的轻量级格斗机器人中，弹射式是一种使用较多的武器攻击方式，有些设计采用舵机驱动从动杆旋转，进而通过连杆机构带动弹射杆上下摆动，也能起到类似弹射的效果，但不足在于弹射起摆的作用时间相对较长，输出力矩较小；并且对弹射核心部件的保护性不高，容易在格斗中使武器部件受损而形成致命性的打击。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是，现有的弹射式格斗机器人弹射蓄能强度不高，且对弹射部件保护不足，容易在受到撞击时损坏。

为解决上述问题，本实用新型提供一种蓄能弹射机构，包括弹射组件，所述弹射组件用于设置在格斗机器人的底盘上，所述弹射组件包括电机、齿轮箱、凸轮、摆动轮、弹射杆与扭簧，所述电机与所述凸轮之间通过所述齿轮箱传动连接；

所述齿轮箱包括齿轮组，所述齿轮组包括多个减速齿轮，多个所述减速齿轮依次啮合连接，当所述格斗机器人在行走面上行走时，多个所述减速齿轮的旋转轴均与所述行走面相垂直；

所述弹射杆的一端为斜铲部，所述弹射杆背离所述斜铲部的一端与所述底盘转动连接，所述弹射杆背离所述斜铲部的一端设置有齿圈，所述摆动轮与所述齿圈相啮合，所述扭簧连接在所述弹射杆与所述底盘之间；

所述摆动轮上设置有凸块，所述凸轮转动时适于推动所述凸块并带动所述摆动轮转动，所述摆动轮带动所述弹射杆转动并驱使所述扭簧蓄力；在所述凸轮转动至滑落部与所述凸块接触时，所述凸块适于脱离所述凸轮的支撑。

可选地，所述齿轮箱还包括壳体，所述壳体由上盒盖与下盒盖组成，所述齿轮组位于所述上盒盖与所述下盒盖之间的空腔内。

可选地，所述电机设置有电机轴，所述电机轴上套设有蜗杆，所述蜗杆随所述电机轴转动，所述蜗杆与所述减速齿轮相啮合。

可选地，所述壳体上设置有卡口，所述电机轴适于插入到所述壳体内，所述电机适于与所述卡口卡接。

可选地，所述齿轮组还包括转接齿轮，所述转接齿轮与所述凸轮同轴设置且固定连接，所述转接齿轮与所述减速齿轮相啮合，所述转接齿轮的旋转轴与所述减速齿轮的旋转轴相垂直。

可选地，所述弹射杆背离所述斜铲部的一端设置两个轴孔，两个所述轴孔的轴线与所述齿圈的旋转轴重合，两个所述轴孔的开口背向设置，所述轴孔适于与所述底盘的转轴转动连接。

可选地，所述弹射杆背离所述斜铲部的一端设置有第一扭簧槽，所述扭簧的第一支腿适于卡接在所述第一扭簧槽中。

一种模块化弹射格斗机器人，包括上述任一项所述的蓄能弹射机构，还包括底盘与行走轮，所述蓄能弹射机构与所述行走轮均设置在所述底盘上。

可选地，还包括护甲板，所述护甲板与所述底盘固定连接，所述行走轮位于所述底盘与所述护甲板之间。

可选地，所述底盘上设置有转轴与第二扭簧槽，所述蓄能弹射机构的扭簧本体适于套在所述转轴上，所述扭簧的第二支腿适于卡接在所述第二扭簧槽中。

本实用新型所述的蓄能弹射机构及模块化弹射格斗机器人，相对于现有技术的有益效果在于：

(1)通过一种凸轮摆杆扭簧蓄能结构，弹射起摆瞬时冲击力大，输出扭矩大，攻击效果更好，通过对减速箱齿轮排布及弹射杆空间运动位置的设计，使其能够应用到本团队的通用机身后座设计，更强调模块化特征，同时能够实现较大的减速比，增大输出扭矩，弹射起摆更有力；

(2)各部分通过模块化设计，组装、维修与替换更加方便，也增大了各配件的适配性；

(3)通过齿轮箱内部的精细设计，能够有效增强内部齿轮的扛撞性能，提高格斗机器人的结构强度；

(4)通过护甲的设计，对整个格斗机器人进行全方面的防护，提高格斗机器人的外部坚固程度。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的格斗机器人示意图一；

图2为本实用新型实施例所述的格斗机器人示意图二；

图3为本实用新型实施例所述的格斗机器人弹射杆打开状示意图；

图4为本实用新型实施例所述的齿轮箱示意图；

图5为本实用新型实施例所述的凸轮与摆动轮示意图；

图6为本实用新型实施例所述的弹射杆示意图；

图7为本实用新型实施例所述的扭簧示意图；

图8为本实用新型实施例所述的底盘示意图。

附图标记说明：

1-弹射组件；11-电机；111-蜗杆；12-齿轮箱；121-齿轮组；1211-减速齿轮；1212-转接齿轮；122-壳体；1221-上盒盖；1222-下盒盖；1223-卡口；13-凸轮；131-滑落部；14-摆动轮；141-凸块；15-弹射杆；151-斜铲部；152-齿圈；153-轴孔；154-第一扭簧槽；16-扭簧；161-弹簧本体；162-第一支腿；163-第二支腿；2-底盘；21-转轴；22-第二扭簧槽；23-转接柱；3-行走轮；4-护甲板。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系xyz中，x轴正向代表的前方，x轴的反向代表后方，y轴的正向代表左方，y轴的反向代表右方，z轴的正向代表上方，z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实施例提供一种模块化弹射格斗机器人，结合图1所示，包括蓄能弹射机构、底盘2、行走轮3与护甲板4。

其中，蓄能弹射机构包括弹射组件1，弹射机构1设置在底盘2上，较好地，蓄能弹射机构1与底盘2之间形成模块化快插结构，便于格斗机器人的组装，以及便于零件维修与更换。

行走轮3有两个，两个所述行走轮3分别连接在底盘2的两侧，并且行走轮3与弹射格斗机器人的驱动系统相连接，适于驱动所述格斗机器人移动，进行躲闪和进攻位置的调动；需要说明的是，本实施例仅以两个行走轮3为例，行走轮3的数量可以有多个，以格斗机器人的具体设计要求进行合理选择。

护甲板4为类似斜铲状，护甲板4固定在底盘2的前方(图1所示的x正向方向)，斜铲状的护甲板4能够有效的将受到的撞击进行卸力，减小格斗机器人受到的撞击力，同时能够通过前方斜铲状的护甲板4将对手铲翻，同时具备防护与攻击的功能；较好地，护甲板4延伸至底盘2的两侧，并把两个行走轮3包裹在护甲板4与底盘2之间，对行走轮3进行有效的保护，防止行走轮4被撞击而遭到损坏。

本实施例中，结合图2至图7所示，弹射机构1包括电机11、齿轮箱12、凸轮13、摆动轮14、弹射杆15与扭簧16，电机11通过齿轮箱12与凸轮13连接，电机11与凸轮13之间通过齿轮箱12传动，电机11驱动凸轮13转动。

具体地，齿轮箱12包括齿轮组121与壳体122，壳体122包括上盒盖1221与下盒盖1222，上盒盖1221与下盒盖1222合扣后形成壳体122，齿轮组121设置在壳体122内，具体地，齿轮组121位于上盒盖1221与下盒盖1222之间的空腔内。

另外，结合图4所示，上盒盖1221与下盒盖1222合扣后，壳体122上设置有卡口1223，所述电机轴适于插入到所述壳体122内，所述电机11适于与所述卡口1223卡接，实现电机11与壳体122的固定连接。

齿轮组121包括多个减速齿轮1211与转接齿轮1212，多个减速齿轮1211依次啮合连接进行减速。较好地，减速比可达到3113：1。具体地，所述格斗机器人在行走面上行走时，多个所述减速齿轮1211的旋转轴均与所述行走面相垂直，所述行走面主要包括地面，即格斗机器人比赛时的格斗场地地面。较好地，本实施例所述的减速齿轮1211与底盘2所在的平面相垂直，即减速齿轮1211的旋转轴在竖直向，具体地下盒盖1222内部设置多个竖直向的轴柱，减速齿轮1211插入到轴柱中进行旋转。本实施例通过将减速齿轮1211的旋转轴与行走面垂直设置，能够确保格斗机器人受到侧向撞击时，旋转轴竖向设置的减速齿轮1211相比于横向设置的减速齿轮1211不易受到损坏，并且不会因碰撞造成多个减速齿轮1211相分离。

结合图4所示，多个减速齿轮1211的首端减速齿轮1211与电机11连接，具体地，电机11设置有电机轴，所述电机轴上套设有蜗杆111，所述蜗杆111外部设置有外螺纹，所述蜗杆111随所述电机轴转动，所述蜗杆111与所述减速齿轮1211相啮合，外螺纹与多个减速齿轮1211的首端减速齿轮1211相啮合，电机轴转动时驱动减速齿轮1211转动，并通过减速齿轮1211对凸轮13的旋转速度进行减速。

需要说明的是，蜗杆111可做为套管状环套在电机轴上，并且蜗杆111与电机轴固定连接；可选地，也可在电机轴上直接加工出蜗杆111，凡是电机轴外圈设置外螺纹，并能够用于驱动减速齿轮转动的电机轴，均落入到本实用新型所限定的保护范围内。

具体地，齿轮组121还包括转接齿轮1212，减速齿轮1211与凸轮13之间通过转接齿轮1212进行连接，所述转接齿轮1212与所述凸轮13同轴且固定连接，转接齿轮1212与凸轮13共同转动，转接齿轮1212与末端减速齿轮1211相啮合，转接齿轮1212的旋转轴与所述减速齿轮1211的旋转轴相垂直。本实施例中，由于需要凸轮13的旋转轴沿y向延伸，而减速齿轮1211的旋转轴均沿z向延伸，因此通过转接齿轮1212连接，使旋转方向旋转90度。

结合图4与图5所示，凸轮13与摆动轮14连接，摆动轮14的侧面上设置有凸块141，凸轮13转动时能够推动凸块141。具体地，结合图5所示视角，凸轮13顺时针转动，凸轮13转动时推动凸块141并带动摆动轮14顺时针转动，当凸轮13转动至其滑落部131与凸块141接触时，凸块141暂时脱离凸轮13的推动，直至凸轮13新一圈的转动并逐渐推动摆动轮14转动，摆动轮14进行下一次摆动。

凸轮13指的是机械的回转或滑动件，凸轮13把运动传递给紧靠其边缘移动的滚轮或在槽面上自由运动的针杆，或者其从滚轮和针杆中承受力。结合图5所示，凸轮13的边缘至旋转轴的距离不相等，具体地，凸轮13的边缘至旋转轴的距离沿逆时针方向逐渐增大，直至在滑落部131时突变减小。

结合图3与图6所示，弹射杆15的一端为斜铲部151，弹射杆15背离斜铲部151的一端与底盘2转动连接，具体地，弹射杆15背离斜铲部151的一端设置有两个轴孔153，且两个轴孔153的开口背向设置，底座2上设置两个轴柱23，两个轴柱23上分别设置一个转轴21，两个轴柱23上的转轴21相对设置，轴孔153与转轴21转动连接，实现弹射杆15与底座2的转动连接。

需要说明的是，所述轴孔153可以是通孔，也可以是盲孔，具体而言根据实际情况设定。

具体地，在轴孔153与转轴21连接处设置有扭簧16，结合图7所示，扭簧16包括扭簧本体161、第一支腿162与第二支腿163，第一支腿162与第二支腿163为扭簧本体161两端延伸形成。

较好地，结合图6与8所示，扭簧本体161环套在转轴21上，转轴21的上下两侧(z方向与z反方向)均设置有扭簧槽。具体地，转轴21插入到轴孔153内，扭簧16环套在转轴21上，其中，扭簧16可以环套在转轴21未插入到轴孔153的一部分上(此时转轴21仅有部分插入到轴孔153中)，可选地，扭簧16也可环套在转轴21上，并且位于转轴21与轴孔153之间的间隙中。

较好地，本实施例的扭簧16有两个，两个扭簧16分别环套在两个转轴21上，每个扭簧16的上下两侧均设置有扭簧槽。

本实施例以图3所示的，转轴21仅有部分插入到轴孔153中，扭簧16环套在转轴21未插入到轴孔153的一部分上，转轴21的上方设置第一扭簧槽154，第一扭簧槽154设置在弹射杆15上，第一支腿162适于卡接在第一扭簧槽154中；转轴21的下方设置第二扭簧槽22，第二扭簧槽22设置在底盘2上，第二支腿163适于卡接在第二扭簧槽22中。

具体地，结合图3与图6所示，弹射杆15背离斜铲部151的一端与底盘2转动连接，弹射杆15背离斜铲部151的一端设置有齿圈152，齿圈152上设置锯齿，而摆动轮14上设置有轮齿，齿圈152适于与摆动轮14相啮合，扭簧16连接在弹射杆15与底盘2之间。

结合图3所示，图3所示格斗机器人的弹射杆15处于打开状，此时凸轮13未对摆动轮14进行推动。随着电机11的旋转，电机11通过减速齿轮1211带动转接齿轮1212转动，减速齿轮1211带动转接齿轮1212逆时针转动(图3所示视角)，转接齿轮1212带动凸轮13逆时针转动。随着凸轮13逆时针转动，凸轮13逐渐推动凸块141，并推动摆动轮14顺时针转动，由于摆动轮14与齿圈152相啮合，摆动轮14顺时针转动会带动弹射杆15逆时针旋转，此时扭簧16被挤压，实现扭簧16的蓄力(即弹射杆15的蓄力)。其中摆动轮14为扇形齿轮，通过对摆动轮14扇形角度的设计，以及与齿圈152的啮合设计，当凸轮13旋转至滑落部131即将与凸块141接触时(此时凸轮13再转动将会使得摆动轮14失去凸轮13的推动作用)，此时电机11不再旋转，弹射杆15旋转至如图1所示的关闭状(即攻击准备状态)，当需要弹射杆15进行弹射时，控制电机11继续旋转，凸轮13的滑落部131与凸块141接触，摆动轮14失去凸轮13的推动作用，在扭簧16的回复扭力作用下，弹射杆15急速顺时针旋转，实现弹射。当需要再次进行蓄力时，继续转动电机11重复上述步骤即可。

本实施例所述的格斗机器人，通过一种凸轮摆杆扭簧蓄能结构，弹射起摆瞬时冲击力大，输出扭矩大，攻击效果更好，通过对减速箱齿轮排布及弹射杆空间运动位置的设计，使其能够应用到本团队的通用机身后座设计，更强调模块化特征，同时能够实现较大的减速比，增大输出扭矩，弹射起摆更有力；同时各部分通过模块化设计，组装、维修与替换更加方便，也增大了各配件的适配性。同时通过齿轮箱内部的精细设计，能够有效增强内部齿轮的扛撞性能，提高格斗机器人的结构强度。本实施例所述的格斗机器人，通过护甲的设计，对整个格斗机器人进行全方面的防护，提高格斗机器人的外部坚固程度。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

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