专利摘要

本发明公开了一种基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，该伸缩架包括左侧梁、右侧梁、侧横梁、顶横梁、连杆、杠杆梁及定滑轮组件；左侧梁顶端通过顶横梁与右侧梁顶端固定连接，左侧梁通过多个连杆活动连接侧横梁，形成平行四边形结构，左侧梁中部通过杠杆梁与侧横梁活动连接，杠杆梁超出左侧梁的端部连接定滑轮组件，右侧梁与左侧梁连接关系一致，杠杆梁在定滑轮组件的带动下绕铰接点向下转动，进而带动侧横梁接近或远离左侧梁及右侧梁。本发明依靠原有系统且伸缩架的伸展原理借助最基本的机械模型，没有复杂的机械结构，因此结构简单，便于比赛前后的组装拆卸，而且在部分零件损坏后，更换便捷，适合大型比赛快速、稳固的特点。

权利要求

1.一种基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，其特征在于，该伸缩架包括左侧梁、右侧梁、侧横梁、顶横梁、连杆、杠杆梁及定滑轮组件；

左侧梁顶端通过顶横梁与右侧梁顶端固定连接，左侧梁通过多个连杆活动连接侧横梁，形成平行四边形结构，左侧梁中部通过杠杆梁与侧横梁活动连接，杠杆梁超出左侧梁的端部连接定滑轮组件，右侧梁与左侧梁连接关系一致，所述杠杆梁在定滑轮组件的带动下绕铰接点向下转动，进而带动侧横梁接近或远离左侧梁及右侧梁。

2.如权利要求1所述的基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，其特征在于，所述定滑轮组件包括定滑轮、缆绳、电磁铁及弹射滑块，缆绳跨过两个定滑轮与弹射滑块固定连接，保证连接杠杆梁的缆绳位移方向向下，电磁铁在外部信号的控制下产生瞬间的弹射吸力，将弹射滑块吸住，产生一个固定位移从而带动连接杠杆梁的缆绳向下运动。

3.如权利要求1所述的基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，其特征在于，所述杠杆梁上加工有位移调节孔。

4.如权利要求1所述的基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，其特征在于，所述伸缩架的基本材料为木板或高压绝缘板。

说明书

技术领域

本发明涉及一种伸缩架，具体涉及一种基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架。

背景技术

RoboCup足球机器人中型组是一项综合性极强的比赛，其地位相当于世界杯在足球界的地位，比赛的最终目的是到2050年，战胜人类足球队。其一年一次的举办无疑是机器人届的一大盛宴，是一种系统性、综合性极强的科技创新比赛，为促进人工智能的发展，机器人自动化的进步，有着不可忽视的贡献。

为了促进足球机器人的持续发展，组委会每年会根据当年比赛情况制定一些新的规则，以使各参赛放朝着实现人工智能方向发展，最终规则将逐渐与现阶段人类足球比赛规则相接近，其中，对于比赛机器人球员的最基本要求之一便是其尺寸要求。

根据《2012中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛中型组规则》规则4.2基本装备：每个机器人队员尺寸必须符合下列约束：

1.每个机器人外形在地板上投影须符合下列尺寸：最小30cm×30cm，最大52cm×52cm，每个机器人必须拥有各自的配置和执行装置。

2.场地上的机器人(不包括守门员)在任何时候的尺寸都不得超过52cm×52cm。

3.当有球射向球门时，守门员可以在短时间内扩大它的尺寸(最多不得超过1秒)，扩大的范围不得超过60cm×60cm的投影尺寸或者90cm的高度限制。守门员必须自己判断这种情况，但是守门员只有在它的尺寸完全恢复到正常持尺寸限制4秒钟以后才能再次扩大它的尺寸。另外，只允许在一个方向短时间内扩展尺寸(向左、向右或者向上)。

4.机器人的高度必须在40cm到80cm之间(除了守门员，守门员在扩大尺寸时不得90cm)

在一场比赛中，守门员状态的良好与否，往往能决定比赛的最终结果。为了进一步完善守门员的拦球能力，在提供守门员对皮球反应速度、强化其反应机制的前提下，我们还从其防守面积、即其机器人尺寸上找到突破点。

由规则，我们可以发现，当对方球员射门的一刹那，守门员的防守面积及其防守架尺寸是允许短暂扩大的。当皮球来袭时，守门架的快速反应，并在足球来袭时迅速扩大其尺寸，阻挡皮球进入球门，这便是该专利的工作方式。

由于机器人射门时皮球飞行速度过快而且往往高度很高，呈一条抛物线，要想在近距离捕捉到它、判断其落点并迅速做出反应成了一道难以攻关的技术难题。现有技术中已有利用固定电机产生转动位移，利用曲柄滑块机构使守门架扩大其尺寸，但是此控制系统、电力系统是单独额外配置的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，该伸缩架的控制系统及电力系统依靠原有系统，没有另外配置，且伸缩架的伸展原理完全借助于最基本的机械模型，没有复杂的机械结构，因此结构简单，便于比赛前后的组装拆卸，而且在部分零件损坏后，更换便捷，适合大型比赛快速、稳固的特点。

一种基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，该伸缩架包括左侧梁、右侧梁、侧横梁、顶横梁、连杆、杠杆梁及定滑轮组件；

左侧梁顶端通过顶横梁与右侧梁顶端固定连接，左侧梁通过多个连杆活动连接侧横梁，形成平行四边形结构，左侧梁中部通过杠杆梁与侧横梁活动连接，杠杆梁超出左侧梁的端部连接定滑轮组件，右侧梁与左侧梁连接关系一致，所述杠杆梁在定滑轮组件的带动下绕铰接点向下转动，进而带动侧横梁接近或远离左侧梁及右侧梁。

进一步地，所述定滑轮组件包括定滑轮、缆绳、电磁铁及弹射滑块，缆绳跨过两个定滑轮与弹射滑块固定连接，保证连接杠杆梁的缆绳位移方向向下，电磁铁在外部信号的控制下产生瞬间的弹射吸力，将弹射滑块吸住，产生一个固定位移从而带动连接杠杆梁的缆绳向下运动。

进一步地，所述杠杆梁上加工有位移调节孔。

进一步地，所述伸缩架的基本材料为木板或高压绝缘板。

有益效果：

1、本发明的控制系统及电力系统采用原有系统，没有另外配置，且伸缩架的伸展原理完全借助于最基本的机械模型，包括平行四边形的不稳定性、定滑轮、杠杆定理等，没有复杂的机械结构，因此结构简单，便于比赛前后的组装拆卸，而且在部分零件损坏后，更换便捷，适合大型比赛快速、稳固的特点。

2、本发明采用的电磁铁及弹射滑块，完全依靠常规队员射门杆上的电磁弹射器，由此可以节约重新开发守门员的资金及时间。

3、本发明可以调节力臂长度大小，电磁铁将弹射滑块吸住产生的位移固定，当缆绳系放的位置孔不同，力臂不同，因此伸缩架伸展的长度不同。

4、本发明的基本材料为木板或高压绝缘板，能保证整体机架具有一定的柔性，当遭受大的力学冲击时，能产生适当的应力形变但不致导致机架的损坏。

附图说明

附图为本发明的整体结构示意图。

其中，1-电磁铁，2-弹射滑块，3-缆绳，4-定滑轮，5-左侧梁，6-连杆，7-侧横梁，8-杠杆梁，9-位移调节孔，10-顶横梁。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架，该伸缩架包括左侧梁5、右侧梁、侧横梁7、顶横梁10、连杆6、杠杆梁8及定滑轮组件。主要是借助平行四边形的不稳定性及杠杆原理实现伸缩架的水平伸展；借助定滑轮组件实现位移及作用力的传递及方向改变；利用电磁铁1及弹射滑块2实现水平位移的产生，利用伸缩架的受力结构实现整个硬件结构的固定。

左侧梁5顶端通过顶横梁10与右侧梁顶端固定连接，左侧梁5及右侧梁底端与机器人相连，起支撑作用，左侧梁5通过多个连杆6活动连接侧横梁7，形成平行四边形结构，左侧梁5中部通过杠杆梁8与侧横梁7活动连接，杠杆梁8超出左侧梁5的端部连接定滑轮组件，右侧梁与左侧梁5连接关系一致，杠杆梁8在定滑轮组件的带动下绕铰接点向下转动，进而带动侧横梁7接近或远离左侧梁5及右侧梁。

本实施例中，如附图所示，定滑轮组件包括定滑轮4、缆绳3、电磁铁1及弹射滑块2，缆绳跨3过两个定滑轮4与弹射滑块2固定连接，保证连接杠杆梁8的缆绳3位移方向向下，电磁铁1在外部信号的控制下产生瞬间的弹射吸力，将弹射滑块2吸住，产生一个固定位移从而带动连接杠杆梁8的缆绳3向下运动。

杠杆梁8上加工有位移调节孔9，可以调节力臂长度大小，电磁铁1将弹射滑块2吸住产生的位移固定时，当缆绳3系放的位置孔不同，力臂不同，因此伸缩架伸展的长度不同。

伸缩架是实现足球机器人守门员能自由伸缩的部件，利用平行四边形的不稳定原理实现伸缩架的扩大，当连杆6转动某一角度时，上部的连杆随之保持统一角度转动，于是带动侧横梁7弹出，实现了左右两边的面积扩大。同时，采用多个连杆6，加强了侧横梁7的力学性能，强度大为改善。

电磁铁1及弹射滑块2构成为电磁弹射机构，当控制电路板给储电电容一个信号时，电磁铁1将会产生一个瞬间的弹射吸力，将弹射滑块2往下拉，因此产生一个垂直向下的位移。通过缆绳3以及固定在机器人上的定滑轮4，将电磁弹射机构产生的固定位移传递给杠杆梁8，使杠杆梁8绕铰接点向下转动，借助于杠杆原理及平行四边形的不稳定性，进而带动侧横梁7接近或远离左侧梁5及右侧梁，实现伸缩架的伸展。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一种基于定滑轮缆绳结构的足球机器人守门员伸缩架专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。