本實(shí)用新型屬于籃球機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種籃球機(jī)器人抓球機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)融入人們生活的各個方面。在學(xué)校里，學(xué)生常會用籃球機(jī)械人進(jìn)行籃球比賽，在籃球機(jī)器人進(jìn)行比賽過程中，帶球跑及投籃是籃球機(jī)器人必須的基本功能。

現(xiàn)在的籃球機(jī)器人一般是人形機(jī)器人，人形的籃球機(jī)器人用雙手抱球、行走帶球并投球，這種籃球機(jī)器人的缺點(diǎn)是行走速度慢，雙手為板狀，抱球時靈活度差，抓球時不能準(zhǔn)確抓取，由于是人形，行走時不能進(jìn)行360°范圍的旋轉(zhuǎn)。

另有一種機(jī)器人通過機(jī)械手臂投球，在機(jī)械手臂上設(shè)置肘關(guān)節(jié)，便于機(jī)械手臂彎曲確定抓球方向，機(jī)械手是由兩塊結(jié)構(gòu)一樣的弧形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抓取的，同樣存在抓球投球靈活性差、機(jī)械臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，投球時準(zhǔn)度與力度難以控制，極大的阻礙了投籃機(jī)器人整機(jī)技術(shù)的發(fā)揮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種籃球機(jī)器人抓球機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了抓球和投球功能的同時，而且機(jī)器人的抓球機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)非常簡單，投球和抓球動作準(zhǔn)確牢固，帶球行進(jìn)過程中動作靈活，不易出現(xiàn)丟球現(xiàn)象。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種籃球機(jī)器人抓球機(jī)構(gòu)，其特征在于所述抓球機(jī)構(gòu)包括三爪抓球機(jī)械爪、機(jī)械臂、托板、伸縮結(jié)構(gòu)，所述三爪抓球機(jī)械爪與所述機(jī)械臂連接，所述機(jī)械臂的底端設(shè)有托板，所述伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述機(jī)械臂和所述托板之間，且所述伸縮結(jié)構(gòu)一端與所述機(jī)械臂通過轉(zhuǎn)軸連接，另一端與所述托板固定連接；

所述伸縮結(jié)構(gòu)包括位于所述機(jī)械臂左右兩側(cè)的手臂控制伸縮氣缸、與手臂控制伸縮氣缸連接的手臂控制伸縮桿，所述手臂控制伸縮氣缸固定在所述托板上，所述手臂控制伸縮桿通過轉(zhuǎn)軸與所述機(jī)械臂連接；

所述三爪抓球機(jī)械爪包括呈三角形分布的三個機(jī)械爪、設(shè)置在所述機(jī)械臂端部的手爪控制伸縮桿，所述三個機(jī)械爪通過連接件連接，所述手爪控制伸縮桿穿過所述連接件與其中一個所述機(jī)械爪連接，所述手爪控制伸縮桿由手爪控制伸縮氣缸控制，所述手爪控制伸縮氣缸側(cè)部設(shè)有三個連接桿，每個所述連接桿對應(yīng)一個所述機(jī)械爪，所述連接桿與所述機(jī)械爪連接處、所述連接桿與所述手爪控制伸縮氣缸連接處均通過轉(zhuǎn)軸連接。

所述三爪抓球機(jī)械爪的所述三個機(jī)械爪呈正三角形分布。

所述機(jī)械臂為一整體形式的彎臂結(jié)構(gòu)。

還包括行走機(jī)構(gòu)，所述托板固定在所述行走機(jī)構(gòu)上。

所述行走機(jī)構(gòu)包括對稱設(shè)置在機(jī)身兩側(cè)的左側(cè)行走機(jī)構(gòu)和右側(cè)行走機(jī)構(gòu)，所述左側(cè)行走機(jī)構(gòu)和所述右側(cè)行走機(jī)構(gòu)均包括第一動作連桿、第二動作連桿、前臂、中臂和后臂，所述第一動作連桿的一端與所述前臂連接，所述第一動作連桿的另一端與所述第二動作連桿的一端、所述中臂依次通過轉(zhuǎn)軸連接，所述第二動作連桿的另一端通過轉(zhuǎn)軸與所述后臂連接，所述中臂上部與驅(qū)動電機(jī)連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型使用機(jī)械手結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)籃球機(jī)器人的抓球、帶球和投球，克服了人形籃球機(jī)器人用雙手抱球靈活度差、行走機(jī)構(gòu)行走速度慢、不能自由旋轉(zhuǎn)的缺點(diǎn)，并將抓球機(jī)構(gòu)的機(jī)械手設(shè)計為三爪抓球機(jī)械爪、機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計為沒有肘關(guān)節(jié)的彎臂結(jié)構(gòu)，三爪抓球機(jī)械爪的機(jī)械爪由手爪控制伸縮氣缸控制手爪控制伸縮桿，實(shí)現(xiàn)三個機(jī)械爪的抓取和張開動作，三個機(jī)械爪能將籃球緊緊抓住，帶球方便穩(wěn)定，且手爪控制伸縮氣缸、手爪控制伸縮桿結(jié)構(gòu)簡單；機(jī)械臂的伸縮由伸縮結(jié)構(gòu)控制，同樣手臂控制伸縮氣缸、手臂控制伸縮桿結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的上下移動，機(jī)械爪正對球籃時完成投球動作，同時省去了肘關(guān)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，靈活性好，增加了比賽過程的趣味性，投球準(zhǔn)確率高，適合籃球機(jī)器人比賽的場合。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的主視圖；

圖3為本實(shí)用新型的側(cè)視圖；

圖4為本實(shí)用新型的俯視圖；

圖5為本實(shí)用新型行走機(jī)構(gòu)與抓球機(jī)構(gòu)的整體示意圖。

圖中，1、三爪抓球機(jī)械爪，2、機(jī)械臂，3、托板，4、伸縮結(jié)構(gòu)，5、手臂控制伸縮氣缸，6、手臂控制伸縮桿，7、機(jī)械爪，8、手爪控制伸縮桿，9、手爪控制伸縮氣缸，10、連接桿，11、連接件，12、第二動作連桿，13、前臂，14、中臂，15、后臂，16、第一動作連桿，17、機(jī)身。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式做出說明。

如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型提供一種籃球機(jī)器人抓球機(jī)構(gòu)，所述抓球機(jī)構(gòu)包括三爪抓球機(jī)械爪1、機(jī)械臂2、托板3、伸縮結(jié)構(gòu)4，所述三爪抓球機(jī)械爪1與所述機(jī)械臂2連接，所述機(jī)械臂2的底端設(shè)有托板3，所述伸縮結(jié)構(gòu)4設(shè)置在所述機(jī)械臂2和所述托板3之間，且所述伸縮結(jié)構(gòu)4一端與所述機(jī)械臂2通過轉(zhuǎn)軸連接，另一端與所述托板3固定連接；

上述的所述伸縮結(jié)構(gòu)4包括位于所述機(jī)械臂2左右兩側(cè)的手臂控制伸縮氣缸5、與手臂控制伸縮氣缸5連接的手臂控制伸縮桿6，所述手臂控制伸縮氣缸5固定在所述托板3上，所述手臂控制伸縮桿6通過轉(zhuǎn)軸與所述機(jī)械臂2連接。

其中，本實(shí)用新型的機(jī)械臂2為一整體形式的彎臂結(jié)構(gòu)，這種機(jī)械臂2不需要設(shè)計肘關(guān)節(jié)，大大減小了機(jī)械手的設(shè)計難度，設(shè)計成本低，整體式結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，使用過程中不易損壞。

機(jī)械臂2的伸縮由伸縮結(jié)構(gòu)4控制，同樣手臂控制伸縮氣缸5、手臂控制伸縮桿6結(jié)構(gòu)簡單，就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂2的上下移動。

本實(shí)用新型的所述三爪抓球機(jī)械爪1包括呈三角形分布的三個機(jī)械爪7、設(shè)置在所述機(jī)械臂2端部的手爪控制伸縮桿8，三個機(jī)械爪7優(yōu)選為正三角形分布。所述三個機(jī)械爪7通過連接件11連接，所述手爪控制伸縮桿8穿過所述連接件11與其中一個所述機(jī)械爪7連接，所述手爪控制伸縮桿8由手爪控制伸縮氣缸9控制，所述手爪控制伸縮氣缸9側(cè)部設(shè)有三個連接桿10，每個所述連接桿10對應(yīng)一個所述機(jī)械爪7，所述連接桿10與所述機(jī)械爪7連接處、所述連接桿10與所述手爪控制伸縮氣缸9連接處均通過轉(zhuǎn)軸連接。

三爪抓球機(jī)械爪1的機(jī)械爪7由手爪控制伸縮氣缸9控制手爪控制伸縮桿8，實(shí)現(xiàn)三個機(jī)械爪7的抓取和張開動作，三個機(jī)械爪7能將籃球緊緊抓住，帶球方便穩(wěn)定，且手爪控制伸縮氣缸9、手爪控制伸縮桿8結(jié)構(gòu)簡單。

工作原理：手臂控制伸縮氣缸5控制手臂控制伸縮桿6伸出和縮回，進(jìn)而控制機(jī)械臂2位置的上移和下移，實(shí)現(xiàn)籃球的帶球動作；手爪控制伸縮氣缸9控制手爪控制伸縮桿8伸出和縮回，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)手爪控制伸縮桿8帶動其中一個機(jī)械爪7運(yùn)動，由于三個機(jī)械爪7連接在一起，另外兩個機(jī)械爪7也做相應(yīng)的伸出和縮回動作，實(shí)現(xiàn)籃球的抓球和投球動作。

使用本機(jī)構(gòu)時，將其與能控制方向的行走機(jī)構(gòu)、再與電路板，將本機(jī)構(gòu)設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)上，完成抓球機(jī)構(gòu)抓球方向的調(diào)整，使抓球機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確抓球，其中的行走機(jī)構(gòu)可以為人形，也可以為車輪形，凡是能精確控制行走和轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)均可以配合本機(jī)構(gòu)輔助完成打籃球過程。

本實(shí)用新型以人形行走機(jī)構(gòu)為例，如圖5所示，托板3和電路板分別設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)的機(jī)身17上，該行走機(jī)構(gòu)包括對稱設(shè)置在機(jī)身17兩側(cè)的左側(cè)行走機(jī)構(gòu)和右側(cè)行走機(jī)構(gòu)，所述左側(cè)行走機(jī)構(gòu)和所述右側(cè)行走機(jī)構(gòu)均包括第一動作連桿16、第二動作連桿12、前臂13、中臂14和后臂15，所述第一動作連桿16的一端與所述前臂13連接，所述第一動作連桿16的另一端與所述第二動作連桿12的一端、所述中臂14依次通過轉(zhuǎn)軸連接，所述第二動作連桿12的另一端通過轉(zhuǎn)軸與所述后臂15連接，所述中臂14上部與驅(qū)動電機(jī)連接。

行走機(jī)構(gòu)由兩個伺服驅(qū)動電機(jī)分別控制中臂14帶動前臂13和后臂15進(jìn)行運(yùn)動的，向右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)行走機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動電機(jī)不轉(zhuǎn)，左側(cè)行走機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)向右轉(zhuǎn)彎，向左轉(zhuǎn)彎時與向右轉(zhuǎn)彎相同；直行時，兩個伺服驅(qū)動電機(jī)同時驅(qū)動左側(cè)行走機(jī)構(gòu)和右側(cè)行走機(jī)構(gòu)。

本機(jī)構(gòu)涉及的相關(guān)氣缸和電機(jī)由控制器控制，并通過現(xiàn)有技術(shù)的游戲操作手柄實(shí)現(xiàn)籃球機(jī)器人的比賽控制。本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，靈活性好，投球準(zhǔn)確率高，不易丟球，趣味性高，適合籃球機(jī)器人比賽的場合。

需要說明的是，本實(shí)用新型僅對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)說明，其中的電路板涉及的結(jié)構(gòu)和電路為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型不對電路板涉及的程序進(jìn)行改進(jìn)，現(xiàn)有的軟件技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。

以上對本實(shí)用新型的實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。