[发明专利]一种两自由度的箭矢投射机构

说明书

本发明公开了一种两自由度的箭矢投射机构，包括两自由度云台、箭支限位机构和发射驱动机构，两自由度云台包括俯仰驱动模块和偏航驱动模块，箭支限位机构和发射驱动机构整体安装在两自由度云台上，俯仰驱动模块和偏航驱动模块分别使箭支限位机构和发射驱动机构完成俯仰运动偏航运动；箭支限位机构包括固定限位和活动限位，固定限位分别从上下左右四个方向对箭矢进行限位，活动限位防止箭的旋转；发射驱动机构包括发射部分和触发部分，触发部分可以带动发射部分做开合运动，合到最近时，发射部分接触箭杆，用摩擦力带动箭杆飞出。本发明实现在一定距离的空间范围的精准投递，误差控制于厘米级。其可以应用于众多需要较高精准度的非交接式投送场合。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体来讲是一种实现精准箭矢投射的机构。

背景技术

目前，国内外的机器人产业发展迅速，机器人技术在例如医学、工农业生产乃至军事领域都得到了较为广泛的应用。在很多工况中，都有涉及物品的准确递送，例如 水上救生设备的投递，高层火灾救援物资的投送。目前在生产和民用上鲜有物品精准 投掷的解决方案。如果能够通过机械来实现物体的投递，将在众多场合在精度、可靠性上实现保障。

申请号为CN202110657724.3，名称为“箭矢抛射机器人及抛射方法”的专利中， 采用了一种电机驱动摆壁抛射的箭矢投射方式，其结构简单但是所占空间巨大，并且 由于摆臂长，驱动的力效不高。较长的摆臂会放大控制误差，从而降低投射的精度

除此之外，申请号为CN201210040804.5，名称为“一种吹箭”的专利中，气动发 射是其动力方式，其主要的缺点表现在气动无法实现较大载荷的高速发射，同时要求 不能太大的发射质量，发射的精度直接受气源稳定性的影响。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题。发明为一种两自由度的箭矢发射机构，本发明实现在一定距离的空间范围的精准投递，误差控制于厘米级。其可以应 用于众多需要较高精准度的非交接式投送场合。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种两自由度的箭矢投射机构，其特征在于：包括两自由度云台、箭支限位机构和发射驱动机构，其中，

所述两自由度云台包括俯仰驱动模块和偏航驱动模块，所述箭支限位机构和发射驱动机构整体安装在所述两自由度云台上，俯仰驱动模块和偏航驱动模块分别使所述 箭支限位机构和发射驱动机构完成俯仰运动和偏航运动；

所述箭支限位机构包括固定限位和活动限位，所述固定限位分别从上下左右四个方向对箭矢进行限位，活动限位防止箭的旋转；

所述发射驱动机构包括发射部分和触发部分，触发部分可以带动发射部分做开合运动，合到最近时，发射部分接触箭杆，用摩擦力带动箭杆飞出。

进一步地，所述俯仰驱动模块和偏航驱动模块公用相同的驱动模块，所述驱动模块包括无刷伺服电机、电机座、第一压片联轴器、输出轴承、齿轮输出轴，其中所述 无刷伺服电机固定安装在所述电机座上通过第一压片联轴器依次连接输出轴承和齿轮 输出轴，所述齿轮输出轴的端部设有齿轮。

进一步地，所述俯仰驱动模块包括侧板、肋板、驱动模块、俯仰支撑轴和俯仰从 动齿轮，其中，两侧板底部固定连接在偏航驱动模块上，肋板通过侧肋连接件连接在 两侧板之间，驱动模块的齿轮输出轴从肋板中穿出与俯仰从动齿轮上的齿轮啮合，俯 仰从动齿轮顶部设有俯仰支撑板，所述俯仰从动齿轮与所述侧板通过俯仰回转轴铰接，所述俯仰从动齿轮中间设有弧形槽，俯仰限位钉设置在所述弧形槽中并和所述侧 板固定连接。

进一步地，所述俯仰回转轴包括贯穿所述侧板和俯仰支撑板的俯仰紧定螺栓，俯仰滚针轴承设置在侧板和俯仰支撑板之间，所述侧板和俯仰支撑板两侧分别设有俯仰 支撑挡边轴承，所述俯仰紧定螺栓的另一端通过俯仰紧定螺母紧固连接。