竞技反曲弓的制作方法

本申请属于运动器材技术领域，尤其涉及一种竞技反曲弓。

背景技术：

射箭作为一项古老的非对抗性体育运动，得益于其对身体条件要求不高，运动伤害少，且兼具修身养性和培养专注力等特点，近年来已在国内渐渐兴起。而竞技反曲弓则由于其能够射箭精准度高和储能较高的特点，正愈发受到射箭运动爱好者们的青睐。

现有技术中，竞技反曲弓通常是加装辅助瞄准器件以辅助操作者实现精确瞄准。然而，操作者在持握竞技反曲弓时，手臂会无法避免的发生轻微摆动，进而影响到射箭的精准度。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种竞技反曲弓，旨在解决现有技术中的操作者在持握竞技反曲弓时，手臂会无法避免的发生轻微摆动，进而影响到射箭的精准度的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种竞技反曲弓，包括主弓体、自稳箭台机构、自稳瞄准机构和用于监测所述主弓体的姿态和位置变化信息的控制模组，所述自稳箭台机构包括第一运动补偿机构和箭台，所述第一运动补偿机构设置于所述主弓体上，所述箭台设置于所述第一运动补偿机构上，所述第一运动补偿机构用于在所述箭台偏离预设箭台位置时，驱动所述箭台回复至所述预设箭台位置，所述自稳瞄准机构包括第二运动补偿机构和瞄准器，所述第二运动补偿机构设置于所述主弓体上，所述瞄准器设置于所述第二运动补偿机构上，所述第二运动补偿机构用于在所述瞄准器偏离预设瞄准位置时，驱动所述瞄准器回复至所述预设瞄准位置，所述第一运动补偿机构和所述第二运动补偿机构均和所述控制模组电连接，所述控制模组根据所述主弓体的姿态和位置变化信息，控制所述第一运动补偿机构和所述第二运动补偿机构动作。

可选地，所述第一运动补偿机构包括第一架体、第一驱动电机和第一连接件，所述第一架体固定于所述主弓体上，所述第一驱动电机设置于所述第一架体内，所述第一连接件和所述第一驱动电机的驱动轴传动连接，所述箭台设置于所述第一连接件上，所述控制模组和所述第一驱动电机电连接，并根据所述主弓体的姿态和位置变化信息，控制所述第一驱动电机动作。

可选地，所述第一运动补偿机构还包括第一传动丝杠和第一驱动螺母，所述第一传动丝杠转动设置于所述第一架体内，所述第一驱动螺母和所述第一传动丝杠螺合连接，所述第一连接件和所述第一驱动螺母相连接，所述第一传动丝杠的下端伸出所述第一架体，所述第一驱动电机和所述控制模组电连接，所述第一驱动电机的驱动轴伸出所述第一架体的下端并和所述第一传动丝杠的下端通过齿轮传动连接。

可选地，所述第一驱动电机还包括第一直线导轨和滑动设置于所述第一直线导轨上的第一滑块，所述第一直线导轨沿所述第一传动丝杠的轴向设置于所述第一架体内，所述第一连接件和所述第一滑块相连接。

可选地，所述第一运动补偿机构还包括第一微动开关和第二微动开关，所述第一微动开关和所述第二微动开关均和所述控制模组电连接，并分别设置于所述第一传动丝杠沿其轴向的相对两端。

可选地，所述第二运动补偿机构包括第二架体、第二驱动电机和第二连接件，所述第二架体设置于所述主弓体上，所述第二驱动电机设置于所述第二架体内，所述第二连接件和所述第二驱动电机的驱动轴传动连接，所述瞄准器设置于所述第二连接件上，所述控制模组根据所述主弓体的姿态和位置变化信息，控制所述第二驱动电机动作。

可选地，所述第二运动补偿机构还包括第二传动丝杠和第二驱动螺母，所述第二传动丝杠转动设置于所述第二架体内，所述第二驱动螺母和所述第二传动丝杠螺合连接，所述第二连接件和所述第二驱动螺母相连接，所述第二传动丝杠的一端伸出所述第一架体，所述第二驱动电机和所述控制模组电连接，所述第一驱动电机的驱动轴伸出所述第一架体并和所述第二传动丝杠伸出所述第一架体的一端通过齿轮传动连接。

可选地，所述第一驱动电机还包括第二直线导轨和滑动设置于所述第二直线导轨上的第二滑块，所述第二直线导轨沿所述第二传动丝杠的轴向设置于所述第二架体内，所述第二连接件和所述第二滑块相连接。

可选地，所述第二运动补偿机构还包括第三微动开关和第四微动开关，所述第三微动开关和所述第四微动开关均和所述控制模组电连接，并分别设置于所述第二传动丝杠沿其轴向的相对两端。

可选地，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均为空心杯直流电机。

本申请实施例至少具有如下的有益效果：本申请实施例提供的竞技反曲弓，在使用时，操作者搭弓拉弦，完成瞄准后，自稳箭台机构的第一运动补偿机构即可实时驱动箭台调整位置，这样即使箭台随着主弓体在操作者手臂轻微摆动的过程中发生晃动，偏离预设箭台位置时，第一运动补偿机构也可实时对箭台的位置偏移进行纠正，使得箭台维持在预设箭台位置处，同理，自稳瞄准机构的第二运动补偿机构也实现对瞄准器晃动时，对瞄准器的位置偏移进行纠正，从而使得瞄准器维持在预设瞄准位置处。如此，通过对瞄准器和箭台的位置纠偏，这样操作者即使在瞄准过程中手臂发生晃动，也能够准确地瞄准箭靶等目标单位，进而显著提升了竞技反曲弓的射箭精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的竞技反曲弓的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的竞技反曲弓的另一角度的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的竞技反曲弓的自稳箭台机构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的竞技反曲弓的自稳箭台机构的爆炸结构示意图；

图5为本申请实施例提供的竞技反曲弓的自稳瞄准机构的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的竞技反曲弓的自稳瞄准机构的爆炸结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—主弓体20—自稳箭台机构21—第一运动补偿机构

22—箭台23—第一架体24—第一驱动电机

25—第一传动丝杠26—第一驱动螺母27—第一直线导轨

28—第一滑块30—自稳瞄准机构31—第二运动补偿机构

32—瞄准器33—第二架体34—第二驱动电机

35—第二连接件36—第二传动丝杠37—第二驱动螺母

38—第二直线导轨39—第二滑块211—第一微动开关

212—第二微动开关213—惯性感应传感器214—加速度感应传感器

215—底盖241—齿轮311—第三微动开关

312—第四微动开关313—杆状件314—装配块

315—固定杆。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1～3所示，本申请实施例提供了一种竞技反曲弓，包括主弓体10、自稳箭台机构20、自稳瞄准机构30和控制模组(图未示)，自稳箭台机构20包括第一运动补偿机构21和箭台22，第一运动补偿机构21设置于主弓体10上，箭台22设置于第一运动补偿机构21上，第一运动补偿机构21用于在箭台22偏离预设箭台22位置时，驱动箭台22回复至预设箭台22位置，自稳瞄准机构30包括第二运动补偿机构31和瞄准器32，其中，自稳瞄准机构30可通过杆状件313设置于主弓体10沿射箭方向的前方位置，以便于操作者瞄准，第二运动补偿机构31设置于主弓体10上，瞄准器32设置于第二运动补偿机构31上，第二运动补偿机构31用于在瞄准器32偏离预设瞄准位置时，驱动瞄准器32回复至预设瞄准位置，第一运动补偿机构31和第二运动补偿机构32均和控制模组电连接，控制模组根据主弓体10的姿态和位置变化信息，控制第一运动补偿机构31和第二运动补偿机构32动作。

以下对本申请实施例提供的竞技反曲弓作进一步说明：本申请实施例提供的竞技反曲弓，在使用时，操作者搭弓拉弦，完成瞄准后，自稳箭台机构20的第一运动补偿机构21即可实时驱动箭台22调整位置，这样即使箭台22随着主弓体10在操作者手臂轻微摆动的过程中发生晃动，偏离预设箭台22位置时，第一运动补偿机构21也可实时对箭台22的位置偏移进行纠正，使得箭台22维持在预设箭台22位置处，同理，自稳瞄准机构30的第二运动补偿机构31也实现对瞄准器32晃动时，对瞄准器32的位置偏移进行纠正，从而使得瞄准器32维持在预设瞄准位置处。如此，通过对瞄准器32和箭台22的位置纠偏，这样操作者即使在瞄准过程中手臂发生晃动，也能够准确地瞄准箭靶等目标单位，进而显著提升了竞技反曲弓的射箭精准度，也降低了射箭的难度，能够使得操作者易于体验到正中靶心的快感，同时也有利于专业运动员的指导训练，显著缩短运动员的训练周期，根据如此也能够使得竞技反曲弓的易玩性和易学性得到提升，从而实现在国内的大规模普及。

在本申请的另一些实施例中，如图1～3所示，第一运动补偿机构21包括第一架体23、第一驱动电机24和第一连接件，第一架体23固定于主弓体10上，第一驱动电机24设置于第一架体23内，第一连接件和第一驱动电机24的驱动轴传动连接，箭台22设置于第一连接件上，控制模组和第一驱动电机24电连接，并根据主弓体10的姿态和位置变化信息，控制第一驱动电机24动作。

具体地，第一运动补偿机构21在工作时，控制模组首先可实时获取到主弓体10的姿态和位置变化信息，控制模组即可控制第一驱动电机24驱动第一连接件并带动箭台22上下运动和/或横向运动，从而抵消掉箭台22因为主弓体10晃动时所产生的偏离位移。

在本申请的另一些实施例中，如图3和图4所示，第一运动补偿机构21还包括第一传动丝杠25和第一驱动螺母26，第一传动丝杠25转动设置于第一架体23内，第一驱动螺母26和第一传动丝杠25螺合连接，第一连接件和第一驱动螺母26相连接，第一传动丝杠25的下端伸出第一架体23，第一驱动电机24和控制模组电连接，第一驱动电机24的驱动轴伸出第一架体23的下端并和第一传动丝杠25的下端通过齿轮241传动连接。

具体地，第一驱动电机24工作时，第一驱动电机24根据控制模组的命令，令其驱动轴正转或反转，进而通过齿轮241传动，将传动力以1:1的方式传递至第一传动丝杠25，实现高响应速度，以满足主弓体10在小范围内高频率运动时，对箭台22的补偿纠偏，进而第一传动丝杠25在转动时带动第一驱动螺母26沿第一传动丝杠25的轴向往复运动，第一驱动螺母26又可通过连接件带动箭台22实现往复运动，进而实现对箭台22偏离预设位置的纠偏。

可选地，通过使得第一驱动电机24的驱动轴伸出第一架体23的下端并和第一传动丝杠25的下端通过齿轮241传动连接，这样便实现了第一驱动电机24和第一传动丝杠25的整体u型设置，进而可显著降低第一运动补偿机构21所占用的装配空间。同时，齿轮241外可罩设有底盖215以保护齿轮241传动结构。

可选地，第一传动丝杠25可为梯形丝杠，这样梯形丝杠和第一驱动电机24配合，便能够在控制成本的同时也能够实现0.01mm的分辨率(丝杠的最小运动步距)。进一步提升了箭台22纠偏的精度。

同时，还可将第一运动补偿机构21的大部分零件(比如第一架体23等)通过一体化设计与增材制造加工成型，并选用高分子材料制作零件，进而可有效减少第一运动补偿机构21的零件个数，进一步缩小第一运动补偿机构21的整体体积和质量，进而降低竞技反曲弓的整体质量，以增加对操作者的使用友好性。

在本申请的另一些实施例中，如图3和图4所示，第一驱动电机24还包括第一直线导轨27和滑动设置于第一直线导轨27上的第一滑块28，第一直线导轨27沿第一传动丝杠25的轴向设置于第一架体23内，第一连接件和第一滑块28相连接。

具体地，通过设置第一滑块28和第一直线导轨27，这样一方面第一滑块28和第一直线导轨27的配合能够消除第一连接件由于和第一驱动螺母26连接而产生的自旋，另一方面也能够为第一连接件提供精确的导向，进而使得和第一连接件相连接的箭台22的移动更为稳定。

在本申请的另一些实施例中，如图4所示，第一运动补偿机构21还包括第一微动开关211和第二微动开关212，第一微动开关211和第二微动开关212均和控制模组电连接，并分别设置于第一传动丝杠25沿其轴向的相对两端。

具体地，通过在第一传动丝杠25沿其轴向的相对两端分别设置第一微动开关211和第二微动开关212，这样当第一连接件运动至第一传动丝杠25沿其轴向的相对两端时，便会触发第一微动开关211或第二微动开关212，第一微动开关211或第二微动开关212随即可向控制模组发出信号，控制模组即可控制第一驱动电机24的驱动轴停止转动或反转等，以避免第一连接件和其他相关器件发生碰擦干涉，从而提升了第一运动补偿机构21的整体运行顺畅性和安全性。

在本申请的另一些实施例中，如图5和图6所示，第二运动补偿机构31包括第二架体33、第二驱动电机34和第二连接件35，第二架体33设置于主弓体10上，第二驱动电机34设置于第二架体33内，第二连接件35和第二驱动电机34的驱动轴传动连接，瞄准器32设置于第二连接件35上，控制模组根据主弓体10的姿态和位置变化信息，控制第二驱动电机34动作。

具体地，第二运动补偿机构31在工作时，控制模组根据实时获取到的主弓体10的姿态和位置变化信息，控制第二驱动电机34驱动第二连接件35并带动瞄准器32上下运动和/或横向运动，从而抵消掉瞄准器32因为主弓体10晃动时所产生的偏离位移。

在本申请的另一些实施例中，如图6所示，第二运动补偿机构31还包括第二传动丝杠36和第二驱动螺母37，第二传动丝杠36转动设置于第二架体33内，第二驱动螺母37和第二传动丝杠36螺合连接，第二连接件35和第二驱动螺母37相连接，第二传动丝杠36的一端伸出第一架体23，第一驱动电机24的驱动轴伸出第一架体23并和第二传动丝杠36伸出第一架体23的一端通过齿轮241传动连接。

具体地，第二驱动电机34工作时，第二驱动电机34根据控制模组的命令，令其驱动轴正转或反转，进而通过齿轮241传动，将传动力以1:1的方式传递至第二传动丝杠36，实现高响应速度，以满足主弓体10在小范围内高频率运动时，对瞄准器32的补偿纠偏，进而第二传动丝杠36在转动时带动第二驱动螺母37沿第二传动丝杠36的轴向往复运动，第二驱动螺母37又可通过第二连接件35带动瞄准器32实现往复运动，进而实现对瞄准器32偏离预设位置的纠偏。且第二驱动电机34的结构和所能够取得的有益效果和第一驱动电机24类似，此处不再赘述。

可选地，控制模组可以包括带有微控制器的主控板、惯性感应传感器213和加速度感应传感器214，惯性感应传感器213和加速度感应传感器214通过卡尔曼滤波进行融合，并分别监测主弓体10的晃动方向和晃动量，实现主弓体10的高精度姿态检测，并将上述信息回传至主控板进行处理分析，主控板根据上述信息解算后得到箭台22和瞄准器32需要的纠偏位置和速度信息，并以此来驱动第一驱动电机24和第二驱动电机34动作。

可选地，预设箭台22位置和预设瞄准器32位置可由操作者提前输入控制模组的数据库内，进而实现箭台22和瞄准器32的预定位，随后操作者拉弓瞄准，此时第一运动补偿机构21和第二运动补偿机构31启动，主控板预先记录当前位置，随后根据惯性感应传感器213和加速度感应传感器214回传的信息解算后得到箭台22和瞄准器32需要的纠偏位置和速度信息，并转化为箭台22和瞄准器32的漂移量，此时主控板可判断漂移量是否为零，若不为零，则可控制第一驱动电机24和/或第二驱动电机34动作，进而实现对箭台22和/或瞄准器32位置的纠偏，同时也可较为便捷地实现对射箭位置和操作者射箭姿态的实时记录。

在本申请的另一些实施例中，如图6所示，第一驱动电机24还包括第二直线导轨38和滑动设置于第二直线导轨38上的第二滑块39，第二直线导轨38沿第二传动丝杠36的轴向设置于第二架体33内，第二连接件35和第二滑块39相连接。

具体地，通过设置第二滑块39和第二直线导轨38，这样一方面第二滑块39和第二直线导轨38的配合能够消除第二连接件35由于和第二驱动螺母37连接而产生的自旋，另一方面也能够为第二连接件35提供精确的导向，进而使得和第二连接件35相连接的瞄准器32的移动更为稳定。

可选地，瞄准器32的一侧可接有一固定杆315，固定杆315横向穿设在装配块314上，装配块314则固定安装于第二连接件35上，这样通过固定杆315调整其在装配块314上的穿设深度，即可实现瞄准器32的横向调位，方便快捷。

在本申请的另一些实施例中，如图6所示，第二运动补偿机构31还包括第三微动开关311和第四微动开关312，第三微动开关311和第四微动开关312均和控制模组电连接，并分别设置于第二传动丝杠36沿其轴向的相对两端。具体地，第三微动开关311和第四微动开关312所能够实现的有益效果和第一微动开关211和第二微动开关212所能够实现的有益效果类似，此处不再赘述。

在本申请的另一些实施例中，第一驱动电机24和第二驱动电机34均为空心杯直流电机。具体地，如此可保证第一驱动电机24和第二驱动电机34具有较高的转速，以使得第一驱动电机24和第二驱动电机34具有高转速且低负载的特点，有利于对箭台22和瞄准器32偏移位置的精确高效纠偏。可选地，第一驱动电机24和第二驱动电机34均带有减速器和编码器，以实现三环控制，保证第一驱动电机24和第二驱动电机34具有较高的运行精度和响应速度。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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