專(zhuān)利名稱(chēng)：足球、格斗機(jī)器人及其驅(qū)動(dòng)和操作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用了嶄新驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的足球、格斗機(jī)器人及其操作裝置。
背景技術(shù)：
以前，步行型機(jī)器人以外的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置通常都是旋轉(zhuǎn)軸被集中在同一方向上的三、四輪車(chē)輛，這種驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)法使機(jī)器人能夠馬上接近近旁的球，因而不具備成為足球機(jī)器人的條件。
而且，上述所舉的驅(qū)動(dòng)裝置在變換方向的時(shí)候，需要花費(fèi)時(shí)間，因此機(jī)器人只能追趕球，而無(wú)法在機(jī)器人身上再現(xiàn)出足球運(yùn)動(dòng)本來(lái)的競(jìng)技性。
本發(fā)明的目的就在于，通過(guò)利用特殊的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架裝置，使機(jī)器人能夠機(jī)敏地向各個(gè)方向移動(dòng)，以此在機(jī)器人身上再現(xiàn)出足球運(yùn)動(dòng)本來(lái)的競(jìng)技性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及的機(jī)器人，利用將特殊的三輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛裝置作為機(jī)器人的轉(zhuǎn)向架，解決了以前機(jī)器人不能自由橫向移動(dòng)的問(wèn)題。
為了使這種特殊的三輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛裝置能夠隨意操作，本發(fā)明利用了游標(biāo)控制桿型的6方向開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行操作。通過(guò)操作游標(biāo)控制桿就可以完成機(jī)器人的移動(dòng)，以及踢腿和腕部動(dòng)作等所有動(dòng)作。


圖1權(quán)利要求1中所示三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的俯視示意2權(quán)利要求1中所示三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的車(chē)軸處于錯(cuò)開(kāi)狀態(tài)時(shí)的俯視示意3權(quán)利要求1中所示帶滾輪的車(chē)輪的前視及側(cè)視4權(quán)利要求2中所示帶滾輪的車(chē)輪的制造方法的說(shuō)明5足球格斗機(jī)器人的示意6機(jī)器人的腕部動(dòng)作示意7權(quán)力要求3、4、5中的機(jī)器人操作裝置的俯視及側(cè)視圖具體實(shí)施方式
以下，結(jié)合圖紙對(duì)本發(fā)明涉及的機(jī)器人的實(shí)施進(jìn)行舉例說(shuō)明。
圖1表示的是權(quán)利要求1中的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的示意圖。
三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的三個(gè)車(chē)輪1a、2a、3a的旋轉(zhuǎn)軸1b、2b、3b被置于與正三角形4的三條邊的中點(diǎn)1c、2c、3c重合的位置上，因?yàn)樗鼈兏髯元?dú)立可完成正轉(zhuǎn)和倒轉(zhuǎn)，因此可以在不改變轉(zhuǎn)向架的方向的情況下，完成向正反6個(gè)方向的移動(dòng)。
例如，假設(shè)從正三角形4的中心5的角度來(lái)看，車(chē)輪1a朝向外側(cè)旋轉(zhuǎn)，而從中心5的角度分別來(lái)看車(chē)輪2a、3a，是向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的話，那么以1a、2a、3a為驅(qū)動(dòng)輪的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架就會(huì)向著圖1的上方移動(dòng)。
圖2表示的是權(quán)力要求1中的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的旋轉(zhuǎn)軸6b、7b、8b從正三角形9的各邊中點(diǎn)6c、7c、8c上錯(cuò)開(kāi)時(shí)的示意圖。這種車(chē)輛裝置具有能夠在現(xiàn)地回轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。
例如，假設(shè)從正三角形9的中心10的角度來(lái)看，車(chē)輪6a、7a、8a分別向外側(cè)旋轉(zhuǎn)的話，那么以車(chē)輪6a、7a、8a為驅(qū)動(dòng)輪的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架就會(huì)如圖2中所表示的那樣，進(jìn)行逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)。同樣原理，當(dāng)各個(gè)車(chē)輪分別向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架就會(huì)以順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行回轉(zhuǎn)。
圖3表示的是權(quán)力要求1中所示在車(chē)輪11的接地面上，安裝有滾輪12狀況時(shí)的示意圖。滾輪12的旋轉(zhuǎn)軸13被安裝為與車(chē)輪11的旋轉(zhuǎn)軸14呈90度角的立體交差狀態(tài)。
圖4表示的是權(quán)力要求2中的將滾輪12安裝在車(chē)輪11上的安裝方法。為了在呈圓盤(pán)狀的車(chē)輪11上嵌入滾輪12，先設(shè)一卡槽15，在圓盤(pán)的截剩部沿車(chē)輪11的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置一溝槽16，然后將嵌入溝槽16中的天蠶絲18穿過(guò)位于滾輪12的旋轉(zhuǎn)軸13上的開(kāi)孔17，并連接。
此外，還有另一種方法，即從最開(kāi)始，在帶有溝槽16的滑輪上，設(shè)置一為了卡嵌滾輪12的卡槽15，然后如同前記方法，將天蠶絲18穿過(guò)位于滾輪12的旋轉(zhuǎn)軸13上的開(kāi)孔17，并連接。
如果直接在三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架上使用橡膠輪胎的話，因?yàn)橄鹉z輪胎對(duì)橫向的摩擦力很大，所以無(wú)法移動(dòng)。為了減少對(duì)橫向的摩擦力，在車(chē)輪的接地面上，如安裝權(quán)利要求1中的橫向滾輪12，即可以使轉(zhuǎn)向架順利地移動(dòng)。
圖5為利用了前面所說(shuō)明的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架特性的足球、格斗機(jī)器人示意圖。此機(jī)器人200由轉(zhuǎn)向架部19、軀干部20和腕部21這幾個(gè)基本部分構(gòu)成，再加上機(jī)器人頭部22，此外，在腕部21的手的部位上還有可用于安裝格斗用的劍23和盾24的開(kāi)孔25。
在轉(zhuǎn)向架部分的前方還設(shè)置有用于踢球的板26，遠(yuǎn)距離操作情況下，此設(shè)計(jì)即可使球被踢向前方。此外，在轉(zhuǎn)向架的側(cè)面，也安裝有踢動(dòng)裝置27，因?yàn)榇颂邉?dòng)板些許向上彎曲，所以在踢球時(shí)，就可以踢出幅度向上的球。通過(guò)對(duì)踢動(dòng)裝置和板的靈活運(yùn)用，可以分別完成傳球、射門(mén)、任意球等一系列動(dòng)作。
通過(guò)遠(yuǎn)距離操作，還可以對(duì)足球格斗機(jī)器人200的軀干部分向左右的彎曲進(jìn)行設(shè)定。在與對(duì)方的機(jī)器人接近并糾纏在一起的時(shí)候，以及被周?chē)臋C(jī)器人包圍起來(lái)的時(shí)候，使用這種設(shè)定是非常有效果的。
另外，通過(guò)對(duì)軀干部分20和腕部21的安裝位置的改變，可以改變機(jī)器人的身高，因此可以對(duì)重心高，雖不安穩(wěn)，但得球面積大的100型機(jī)器人，和重心低，能夠保持安穩(wěn)，但比起身長(zhǎng)高的機(jī)器人，得球面積小的200型機(jī)器人進(jìn)行分開(kāi)使用。
根據(jù)不同的設(shè)定，腕部21可以向圖6中所表示的那樣，選擇性地做出使手臂上下28、左右29、向體側(cè)方向30的揮動(dòng)動(dòng)作，以及伸展肘關(guān)節(jié)等腕部動(dòng)作。通過(guò)這些動(dòng)作，在雙方爭(zhēng)奪足球的時(shí)候，可以牽制住對(duì)方的機(jī)器人，還可以用劍23和盾24與對(duì)方進(jìn)行格斗。
頭部22可以進(jìn)行交換，機(jī)器人的面部可以是已經(jīng)做好的，也可以換成面部平整的頭部。在交換后的平整的面部上，可以貼上機(jī)器人主人的照片，那樣將會(huì)更加有趣。
圖7表示的是權(quán)力要求3、4、5中的機(jī)器人的操作裝置300。根據(jù)權(quán)力要求3中的飾板31，將游標(biāo)控制桿的傾斜可移動(dòng)范圍規(guī)定為6個(gè)方向，因此和權(quán)力要求1中的轉(zhuǎn)向架移動(dòng)方向相一致，可以按照操縱者的意志進(jìn)行操作。
例如，當(dāng)操作者將操縱桿33向圖7的俯視圖的上方傾斜，按下方向開(kāi)關(guān)32的時(shí)候，操作裝置300就會(huì)發(fā)出使圖1的車(chē)輪1a向外側(cè)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)車(chē)輪2a、3a向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的控制信號(hào)。此時(shí)，以車(chē)輪1a、2a、3a為驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向架就會(huì)向圖1的上方移動(dòng)。
操作裝置300，假設(shè)了操作者在站立的狀態(tài)下對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作的情況。為了不會(huì)因雙手持把的姿勢(shì)而使操作桿的前后感覺(jué)產(chǎn)生不同，在以劍道中的握劍手法作為參考進(jìn)行考慮后，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，如果操作者右手和左手就像拿著竹刀一樣上下把持，當(dāng)為右手慣用者時(shí)，右手握住上面部分的操作桿33，而用左手握住下面部分的操作桿34，這樣的話，操作桿的前后移動(dòng)和操作者的前后感覺(jué)就不會(huì)出現(xiàn)不同。于是，本發(fā)明人就在權(quán)利要求5中的臺(tái)座35的下面，設(shè)置把手34得以解決這個(gè)問(wèn)題。
操作桿33，如權(quán)力要求5中描述的那樣，為了使操作者能夠用大拇指按下右回旋開(kāi)關(guān)36，左回旋開(kāi)關(guān)37以及腕動(dòng)作開(kāi)關(guān)38，本發(fā)明人在操作桿上設(shè)置了各種開(kāi)關(guān)。同樣，為了使操作者能夠用食指按下按鈕，本發(fā)明人還設(shè)置了可以向操作者對(duì)面踢出球的開(kāi)關(guān)39。
本發(fā)明利用于工業(yè)的可能性正如以上所做說(shuō)明，如對(duì)嶄新的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架裝置加以利用，就可以不依靠于困難的步行動(dòng)作，而對(duì)機(jī)器人進(jìn)行自由的操作，并由此可以實(shí)現(xiàn)擁有很高競(jìng)技性的機(jī)器人足球比賽和機(jī)器人格斗比賽。
權(quán)利要求
1.一種具有三個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架，其特征是三個(gè)車(chē)輪的各自旋轉(zhuǎn)軸都以與一個(gè)正三角形的三條邊重合的形式進(jìn)行排列，且在車(chē)輪的接地面上，一同安裝有若干個(gè)與車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)軸呈90度立體交差的滾輪的旋轉(zhuǎn)軸。
2.本發(fā)明涉及的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的制造方法，其特征是根據(jù)權(quán)力要求1所述的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的車(chē)輪接地面上的滾輪的安裝方法為，沿著車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置一列溝槽，然后將穿過(guò)滾輪上旋轉(zhuǎn)軸開(kāi)孔的電線或天蠶絲等線狀物固定在溝槽中。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的轉(zhuǎn)向架作為驅(qū)動(dòng)部分的機(jī)器人，其特征是為了將操作桿的可傾斜方向能夠限定為以60度角為間隔的6方向，設(shè)置了帶有6角形開(kāi)孔的飾板的游標(biāo)控制桿型操作裝置。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的轉(zhuǎn)向架作為驅(qū)動(dòng)部分的機(jī)器人，其特征是在游標(biāo)控制桿的臺(tái)座下面設(shè)置了與操作桿位于同軸，或以臺(tái)座為基點(diǎn)與操作桿相連的把手的游標(biāo)控制桿型操作裝置。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的轉(zhuǎn)向架作為驅(qū)動(dòng)部分的機(jī)器人，其特征是具有在操作桿上設(shè)置了右回旋、左回旋、踢出開(kāi)關(guān)，椀部動(dòng)作開(kāi)關(guān)等其中一個(gè)或數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)的游標(biāo)控制桿型操作裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有高娛樂(lè)性的機(jī)器人，其是通過(guò)把可作為各種移動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)裝置的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架設(shè)置在機(jī)器人玩具上而得到的。如利用新型的三輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架，則可以使機(jī)器人無(wú)需依賴(lài)艱難僵硬的步行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自由活動(dòng)。因此，憑籍此高競(jìng)技性機(jī)器人，可以使足球比賽和格斗競(jìng)技在機(jī)器人之間進(jìn)行得以實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)B25J5/00GK1556724SQ02818379
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2002年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月21日
發(fā)明者霍川文明 申請(qǐng)人:霍川文明