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时间:2020-03-25
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1、小型足球机器人击球子系统设计李尚荣,张卫平,王可胜(1.江苏技术师范学院机电系,江苏常州2l3001;2.宁波工程学院机械学院,浙江宁波315016)DesignoftheKickingSubsystemforSmall——sizeSoccerRobotLIShang—rong。ZHANGWei—ping.WANGKe—sheng(1.DepartmentofMechatronics,JiangsuTeacherUniversityofTechnology,Changzhou213001,China;2.SchoolofMech
2、anics,NingboUniversityofTechnology,Ningbo3l50l6,China)摘要:介绍了在空间紧凑的小型足球机器人上,soleloidinthefieldsrequiringcompactworking利用小型直流电磁铁驱动的击球机构实现小型足球spaceandintermittentactuation..机器人击球子系统的机电一体化设计方案。首先介Keywords:small—sizesoccerrobot;DC绍了击球子系统的机械结构,然后分析了红外传感soneloid;boostcircui
3、t;infrareddetector器的球检测原理,其次讨论了直流电源升压电路和电磁铁驱动控制电路。最后,对电磁铁击球子系统0引言的击球效果进行了实验,结果表明:小型直流电磁铁击球机构在电压可控的升压电路驱动下,能获得多机器人足球比赛中,机器人能否快速准确地击种击球速度。升压电路和驱动方法可为应用提供借球射门是获胜的关键因素之一。因小型足球机器人鉴。的整体结构置于直径180mm和高150mm的圆柱关键词:小型足球机器人;直流电磁铁;升压电体内。气压和弓弩受空间限制,较难实现。电机驱路;红外检测动蜗杆蜗轮击球的短行程限制了电机启动
4、所能达到中图分类号:TP802的最大速度,难以使球获得较高的速度]。参考文献标识码:A文献[3—4]就小型足球机器人击球机构的原理进行文章编号:10O1—2257(2011)040067—03了较深入的分析,但对其驱动和控制的分析较少。Abstract:Anmechatronics—systemdesign小型螺线管式直流电磁铁具有体积小,驱动简caseforthekickingsubsystembasedonsmallDC单的优点,但其工作行程短,在额定工作电压和行程solenoidinsmallsizesoccerrobot
5、requiredwith范围内也难以获得满意的击球速度。考虑到小型足compactstructure,waspresentedinthispaper.The球机器人的射门动作具有间歇快速的特点,如果增mechanicalframeofthekickingwasfirstlyintro大其工作电压,同时控制线圈通电时间,则可有效增duced.Thentheschematicsofballdetectedwith大电磁铁螺线管的吸力。基于此分析,提出了一种infrareddetectorwasanalysed.SecondlYthe
6、elec—基于小型螺线管式直流电磁铁的击球机构系统方案,利用红外传感器检测球的位置,设计一种将几伏triccircuitdesignforlowDCpowerboostand电池组电压升高到数百伏的简易升压电路,搭建了drivingDCsolenoidwasdiscussed.Finallythetests击球实验系统,实验分析了该击球机构的工作性能。forcheckingtheeffectsofshootingballwereper—formed.rFheresultsshowthatthekickingsystem1电磁铁击
7、球机构设计couldachievedifferentspeedsforshootingtheball小型螺线管直流电磁铁的击球机构如图1所inthegameviaadjustablehighDCvoltageob—示,机构主要由铁心、电磁线圈、螺线管、击杆、复位tainedfromtheboostinverter.Furthermore,this弹簧和支架等组成。穿过电磁铁铁心的螺线管,前DCboostconvertercouldbeappliedforsmallDC端连接击杆,后端安装复位弹簧。在电磁铁线圈没收稿日期:2010
8、—11—17基金项目:江苏技术师范学院博士肩动基金项目(KYY07001)有通电时,后部复位弹簧依靠弹簧回复力使螺线管《机械与电子}201l(4)·67·小型足球机器人击球子系统设处于后端位置,击杆处于回收状态。需要击球时,控能否击球,机器人还需要利用接近觉传感
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