一种模块化竞技机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种模块化竞技机器人。


背景技术：

2.随着机器人技术的发展，装载有旋转武器系统的格斗式竞技机器人也为人们所熟知，相继出现了一系列的机器人格斗竞赛。
3.在竞技机器人格斗比赛中，竞技机器人之间的对抗性较强，对竞技机器人的结构强度和稳定性要求较高，因此，为了提高竞技机器人的结构强度和稳定性，多采用增加内部结构的方式来提升竞技机器人的车体强度。
4.但是，复杂的结构易对竞技机器人的拆装造成不利影响，竞技机器人在对抗过程中易出现部件损坏，复杂的结构使得部件的更换效率较低，且复杂的结构不利于竞技机器人的日常维护。


技术实现要素：

5.本发明解决的问题是如何在保证结构强度和稳定性的同时，提升竞技机器人的拆装便捷性，以提升日常维护以及部件损坏更换的效率。
6.为解决上述问题，本发明提供一种模块化竞技机器人，包括：
7.车体，所述车体上设有放置槽；
8.行驶模块，所述行驶模块包括驱动组件和行驶轮，所述驱动组件与所述行驶轮驱动连接，所述驱动组件置于所述放置槽内，且与所述放置槽的侧壁相抵；
9.防护模块，所述防护模块安装在所述车体上，所述防护模块覆盖所述放置槽，且与所述驱动组件相抵。
10.相对于现有技术，本发明的有益效果包括：设置车体作为整个模块化竞技机器人的支撑结构，再设置行驶模块作为整个模块化竞技机器人的移动结构，其中，车体上设置有放置槽，而行驶模块由驱动组件和与驱动组件驱动连接的行驶轮组成，在进行安装时，驱动组件可置于放置槽内，并与放置槽的内壁抵接，使得车体通过放置槽可对驱动组件的水平方向进行限位，保持驱动组件水平方向的稳定性，同时，还设置了可安装在车体上的防护模块，而防护模块可覆盖放置槽，并与驱动组件相抵，从而在沿放置槽开口的竖直方向上，实现对行驶模块的限位，进而保持驱动组件竖直方向的稳定性，通过防护模块与放置槽的相互配合，既提升驱动组件安装后的结构稳定性，又保证了模块化竞技机器人的车体强度，而在驱动组件出现损坏等情况需要更换时，只需要卸下防护模块即可从放置槽内取出驱动组件，从而有效提升模块化竞技机器人的拆装便捷性，以提升日常维护以及部件损坏更换的效率。
11.可选地，所述驱动组件包括第一减振垫、第二减振垫和第一旋转驱动件，所述第一减振垫和所述第二减振垫用于上下配合夹持所述第一旋转驱动件，所述第一减振垫和所述第二减振垫均与所述放置槽的侧壁相抵，且均与所述第一旋转驱动件相连接，所述第一减
振垫与所述防护模块相抵，所述第一旋转驱动件与所述行驶轮驱动连接。
12.可选地，所述放置槽内设置有定位柱，所述定位柱具有至少两个，所述定位柱间隔设置在所述放置槽的底壁上，且用于穿过所述驱动组件与所述防护模块相连接。
13.可选地，所述防护模块包括上盖板，所述上盖板用于安装在所述车体上，且覆盖所述放置槽，所述上盖板靠近所述放置槽的一侧与所述驱动组件相抵，且所述上盖板与所述定位柱相连接。
14.可选地，所述防护模块还包括下盖板，所述下盖板位于所述车体背离所述上盖板的一侧，且安装在所述车体上，所述定位柱穿过所述车体与所述下盖板相连接。
15.可选地，所述模块化竞技机器人还包括格斗模块，所述格斗模块包括旋转武器、旋转轴和第二旋转驱动件，所述旋转武器安装在所述旋转轴上，所述旋转轴与所述防护模块相连接，所述第二旋转驱动件安装在所述车体内，所述第二旋转驱动件与所述旋转武器通过皮带驱动连接。
16.可选地，所述上盖板的前端和所述下盖板前端均向前延伸，分别形成上安装板和下安装板，所述旋转轴的两端分别与所述上安装板和所述下安装板相连接。
17.可选地，所述旋转武器为横转刀片，所述旋转轴与所述车体前端之间的距离大于或等于所述横转刀片长度的一半，所述上安装板水平方向的宽度和所述下安装板水平方向的宽度均小于所述横转刀片的长度。
18.可选地，所述行驶轮具有两个，对称设置在所述车体后端的两侧，所述旋转轴的下端向下延伸，并与所述行驶轮的底面相平齐。
19.可选地，所述模块化竞技机器人还包括外甲模块，所述外甲模块的一部分覆盖设置在所述车体的侧壁上，并分别与所述上盖板和所述下盖板相连接，所述外甲模块的另一部分包围所述行驶轮背离所述车体的一侧。
附图说明
20.图1为本发明实施例中模块化竞技机器人的内部结构示意图；
21.图2为图1中a所示部分结构的放大爆炸示意图；
22.图3为本发明实施例中模块化竞技机器人的爆炸示意图；
23.图4为本发明实施例中模块化竞技机器人的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1-车体；11-放置槽；12-定位柱；2-行驶模块；21-驱动组件；211-第一减振垫；212-第二减振垫；213-第一旋转驱动件；22-行驶轮；3-防护模块；31-上盖板；311-上安装板；32-下盖板；321-下安装板；4-格斗模块；41-旋转武器；42-旋转轴；43-第二旋转驱动件；44-皮带；5-外甲模块。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
27.需要说明的是，本文提供的坐标系xyz中，x轴的正向代表右方，x轴的反向代表左方，y轴的正向代表后方，y轴的反向代表前方，z轴的正向代表上方，z轴的反向代表下方。同
时，要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
28.本发明一实施例提供一种模块化竞技机器人，包括：车体1，车体1上设有放置槽11；行驶模块2，行驶模块2包括驱动组件21和行驶轮22，驱动组件21与行驶轮22驱动连接，驱动组件21置于放置槽11内，且与放置槽11的侧壁相抵；防护模块3，防护模块3安装在车体1上，防护模块3覆盖放置槽11，且与驱动组件21相抵。
29.在本实施例中，如图1至图3所示，设置车体1作为整个模块化竞技机器人的支撑结构，再设置行驶模块2作为整个模块化竞技机器人的移动结构，其中，车体1上设置有放置槽11，而行驶模块2由驱动组件21和与驱动组件21驱动连接的行驶轮22组成，在进行安装时，驱动组件21可置于放置槽11内，并与放置槽11的内壁抵接，使得车体1通过放置槽11可对驱动组件21的水平方向进行限位，保持驱动组件21水平方向的稳定性，同时，还设置了可安装在车体1上的防护模块3，而防护模块3可覆盖放置槽11，并与驱动组件21相抵，从而在沿放置槽11开口的竖直方向上，实现对行驶模块2的限位，进而保持驱动组件21竖直方向的稳定性，通过防护模块3与放置槽11的相互配合，既提升驱动组件21安装后的结构稳定性，又保证了模块化竞技机器人的车体强度，而在驱动组件21出现损坏等情况需要更换时，只需要卸下防护模块3即可从放置槽11内取出驱动组件21，从而有效提升模块化竞技机器人的拆装便捷性，以提升日常维护以及部件损坏更换的效率。
30.此外，在本实施例中，通过行驶模块2和防护模块3这样的模块化结构设计，能够在模块化竞技机器人的使用过程中，对相对应的模块进行快速更换，根据比赛需要替换不同类型的模块，从而提升通用性和适用比赛的类型。示例性地，可根据比赛对重量和动力的要求，更换不同防护结构和重量的防护模块3以及不同驱动动力的行驶模块2。
31.需要说明的是，在本实施例中，如图2所示，为了便于行驶模块2的整体安装和更换，放置槽11的开口方向向上，且放置槽11靠近车体1一侧的侧壁上设置有缺口，在驱动组件21和行驶轮22驱动连接后，驱动组件21可直接置于放置槽11内，而驱动组件21和行驶轮22的驱动连接处，可置于缺口处，从而保证行驶轮22位于车体1的一侧。
32.需要说明的是，在本实施例中，如图1、图2和图4所示，为了便于行驶模块2以及车体1内其他结构的散热以及在保证车体1结构强度的同时降低重量，车体1的部分区域为镂空结构。
33.需要说明的是，在本实施例中，如图1所示，车体1上还设置有控制模块，用于与行驶模块2相连接，以控制模块化竞技机器人的移动，控制模块四周设置有外壳，防护模块3可覆盖控制模块，外壳与防护模块3相配合，保证控制模块的工作稳定性，避免比赛过程中的对抗对控制模块造成不利影响，而且，整个模块化竞技机器人的电子元件和控制元件均以控制模块的形式集中设置在车体1上，通过防护模块3的拆卸，可实现对控制模块的快速更换与维护。在需要使用不同类型的模块化竞技机器人时，与行驶模块2相类似，只需将控制模块从一模块化竞技机器人的车体1上卸下，装载到另一模块化竞技机器人的车体1上即可。示例性地，控制模块可由电池、开关、控制核心板等结构组成，还包括设置在车体1侧壁上的电源插头和闪存卡槽，电源插头与电池电连接，开关、电池和闪存卡槽均与控制核心板
电连接。
34.可选地，驱动组件21包括第一减振垫211、第二减振垫212和第一旋转驱动件213，第一减振垫211和第二减振垫212用于上下配合夹持第一旋转驱动件213，第一减振垫211和第二减振垫212均与放置槽11的侧壁相抵，且均与第一旋转驱动件213相连接，第一减振垫211与防护模块3相抵，第一旋转驱动件213与行驶轮22驱动连接。
35.为了降低比赛对抗过程中产生的振动对驱动组件21的影响，在本实施例中，如图2所示，设置第一旋转驱动件213与行驶轮22驱动连接，在第一旋转驱动件213的上下两侧分别设置第一减振垫211和第二减振垫212，第一减振垫211和第二减振垫212上下配合夹持第一旋转驱动件213，而在驱动组件21置于放置槽11内时，第一减振垫211和第二减振垫212均与放置槽11的侧壁相抵，并与第一旋转驱动件213相连接，这样，在比赛对抗过程中，车体1发生振动时，由于第一减振垫211和第二减振垫212对振动的削弱，可有效降低车体1的振动对第一旋转驱动件213的影响，而在防护模块3覆盖放置槽11时，位于第一旋转驱动件213上方的第一减振垫211可与防护模块3相抵，既保证了驱动组件21的安装稳定性，又降低了防护模块3的振动对第一旋转驱动件213的影响，提高驱动组件21的工作稳定性。
36.需要说明的是，在本实施例中，如图2所示，第一减振垫211朝向第一旋转驱动件213的一侧以及第二减振垫212朝向第一旋转驱动件213的一侧均设置有弧形槽，第一旋转驱动件213的侧壁可置于弧形槽内，被上下两个弧形槽完全包覆，第一减振垫211的下端面和第二减振垫212的上端面相抵。
37.需要说明的是，在本实施例中，如图2所示，第一旋转驱动件213置于弧形槽内时，第一减振垫211的侧壁以及第二减振垫212的侧壁均设有凸块，第一旋转驱动件213上设有对应的凹槽，凸块可置于凹槽内，实现第一减振垫211以及第二减振垫212与第一旋转驱动件213的连接。
38.需要说明的是，在本实施例中，第一旋转驱动件213为无刷电机，无刷电机通过联轴器与行驶轮22的行星齿轮减速箱驱动连接。当然，在本发明的其他实施例中，还可设置带传动或者链传动的方式，实现第一旋转驱动件213与行驶轮22的驱动连接。
39.可选地，放置槽11内设置有定位柱12，定位柱12具有至少两个，定位柱12间隔设置在放置槽11的底壁上，且用于穿过驱动组件21与防护模块3相连接。
40.为了进一步提升驱动组件21的安装稳定性，在本实施例中，如图1至3所示，在放置槽11内设置至少两个定位柱12，定位柱12间隔设置在放置槽11的底壁上，可穿过驱动组件21与防护模块3相连接，这样，在安装驱动组件21时，可通过定位柱12实现驱动组件21的安装定位，提高安装的便捷性，同时，定位柱12可对驱动组件21进行限位，实现驱动组件21的稳定安装，而定位柱12与防护模块3的连接，既可提升防护模块3与车体1的连接稳定性，又可保证防护模块3与驱动组件21的稳定相抵，保证防护模块3对驱动组件21的限位和防护。
41.需要说明的是，在本发明的实施例中，还可在放置槽11的内壁上设置凸起来替换定位柱12，实现对驱动组件21安装时的定位。
42.需要说明的是，在本实施例中，驱动组件21由由上到下依次分布的第一减振垫211、第一旋转驱动件213和第二减振垫212组成，第一减振垫211和第二减振垫212上设置有相对应的通孔，在进行驱动组件21的安装时，定位柱12可对应穿过通孔。
43.可选地，防护模块3包括上盖板31，上盖板31用于安装在车体1上，且覆盖放置槽
11，上盖板31靠近放置槽11的一侧与驱动组件21相抵，且上盖板31与定位柱12相连接。
44.为了提高车体1上方的防护效果，在本实施例中，如图3所示，防护模块3包括上盖板31，上盖板31可安装在车体1上，并覆盖放置槽11，与驱动组件21相抵，保证对驱动组件21的限位，还与定位柱12相连接，提高上盖板31的安装稳定性。
45.需要说明的是，在本实施例中，定位柱12为螺纹柱，上盖板31上设置有对应连接孔，螺纹柱穿过连接孔与螺栓相连接，而螺栓与上盖板31的上端面相抵。
46.需要说明的是，在本实施例中，上盖板31为镂空结构，通过螺纹可拆卸连接结构与车体1相连接。
47.可选地，防护模块3还包括下盖板32，下盖板32位于车体1背离上盖板31的一侧，且安装在车体1上，定位柱12穿过车体1与下盖板32相连接。
48.为了提高车体1下方的防护效果，在本实施例中，如图4所示，防护模块3还包括下盖板32，下盖板32位于车体1的下方，且安装在车体1上，从而对车体1的下端面进行防护，提高模块化竞技机器人的防护性能，避免车体1上的驱动组件21和控制模块受损，而定位柱12可穿过车体1与下盖板32相连接，进一步提升下盖板32的安装稳定性，提升整个模块化竞技机器人的结构稳定性。
49.需要说明的是，在本实施例中，定位柱12为螺纹柱，放置槽11底壁上设有通孔，下盖板32上设置有对应连接孔，螺纹柱穿过通孔和连接孔与螺栓相连接，而螺栓与下盖板32的下端面相抵。
50.需要说明的是，在本实施例中，下盖板32为镂空结构，通过螺纹可拆卸连接结构与车体1相连接。
51.可选地，模块化竞技机器人还包括格斗模块4，格斗模块4包括旋转武器41、旋转轴42和第二旋转驱动件43，旋转武器41安装在旋转轴42上，旋转轴42与防护模块3相连接，第二旋转驱动件43安装在车体1内，第二旋转驱动件43与旋转武器41通过皮带44驱动连接。
52.在本实施例中，如图1和图3所示，还设置格斗模块4作为模块化竞技机器人的武器系统，其中，格斗模块4包括旋转武器41、旋转轴42和第二旋转驱动件43，旋转武器41可安装在旋转轴42上，而旋转轴42与防护模块3相连接，通过防护模块3可对格斗模块4进行稳定支撑，旋转武器41与位于车体1内的第二旋转驱动件43通过皮带44驱动连接，从而实现旋转武器41在比赛对抗过程中绕旋转轴42的稳定旋转。
53.需要说明的是，在本实施例中，旋转武器41和第二旋转驱动件43上均设置有带轮，两个带轮通过皮带44相连接，从而实现第二旋转驱动件43对旋转武器41的稳定驱动。
54.需要说明的是，在本实施例中，如图1和图3所示，旋转轴42沿竖直方向设置，旋转武器41的中心、带轮的旋转中心以及旋转轴42的轴心均同心设置。
55.可选地，上盖板31的前端和下盖板32前端均向前延伸，分别形成上安装板311和下安装板321，旋转轴42的两端分别与上安装板311和下安装板321相连接。
56.在本实施例中，如图3和图4所示，为了保证横转刀片旋转时的稳定性，上盖板31的前端和下盖板32的前端均向前延伸，分别形成与旋转轴42的两端相连接的上安装板311和下安装板321，保证对旋转武器41的稳定支撑。
57.可选地，旋转武器41为横转刀片，旋转轴42与车体1前端之间的距离大于或等于横转刀片长度的一半，上安装板311水平方向的宽度和下安装板321水平方向的宽度均小于横
转刀片的长度。
58.在本实施例中，如图3和图4所示，旋转武器41为横转刀片，而旋转轴42与车体1的前端之间的距离不小于横转刀片长度的一半，横转刀片的中心与旋转轴42的轴心同心设置，这样，在横转刀片旋转过程中，横转刀片的两端不会与车体1产生干涉，保证横转刀片在比赛中的稳定性。
59.此外，上安装板311水平方向的宽度以及下安装板321水平方向的宽度均小于横转刀片的长度，这样，横转刀片在转动时，其转动范围也可覆盖上安装板311的两侧以及下安装板321的两侧，从而对整个模块化竞技机器人的两侧的目标进行打击，提高打击范围。
60.需要说明的是，在本发明的其他实施例中，还可以根据需要，将横转刀片替换为转鼓，以转鼓作为旋转武器41，相应的防护模块3以及车体1的部分结构进行适应性调整即可。
61.可选地，行驶轮22具有两个，对称设置在车体1后端的两侧，旋转轴42的下端向下延伸，并与行驶轮22的底面相平齐。
62.在本实施例中，为了提高模块化竞技机器人移动时的稳定性，如图3和图4所示，行驶轮22的数量为两个，对称设置在车体1的后端的两侧，并与驱动组件21驱动连接，而旋转轴42的下端向下延伸，与行驶轮22的底面平齐，而两个行驶轮22以及旋转轴42呈等腰三角形分布，两个行驶轮22和旋转轴42配合支撑，保证模块化竞技机器人移动时的稳定性。
63.可选地，模块化竞技机器人还包括外甲模块5，外甲模块5的一部分覆盖设置在车体1的侧壁上，并分别与上盖板31和下盖板32相连接，外甲模块5的另一部分包围行驶轮22背离车体1的一侧。
64.在本实施例中，如图1至图4所示，为了进一步提升模块化竞技机器人的防护性能，还设置了外甲模块5，外甲模块5的一部分可覆盖设置在车体1的侧壁上，从而对车体1的侧壁起到防护作用，并分别与上盖板31和下盖板32相连接，形成对车体1的全包裹防护，而外甲模块5的另一部分与车体1的侧壁间隔社会最，并位于行驶轮22背离车体1的一侧，从而形成对行驶轮22的防护结构，在比赛过程中避免行驶轮22受到打击，提升模块化竞技机器人的运行稳定性。
65.需要说明的是，在本实施例中，外甲模块5由采用tpu(thermoplastic urethane，热塑性聚氨酯弹性体)柔性材料通过3d打印的方式制成。在本发明的其他实施例中，还可以使用铝合金机加工制成外甲模块5。
66.虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种模块化竞技机器人，其特征在于，包括：车体(1)，所述车体(1)上设有放置槽(11)；行驶模块(2)，所述行驶模块(2)包括驱动组件(21)和行驶轮(22)，所述驱动组件(21)与所述行驶轮(22)驱动连接，所述驱动组件(21)置于所述放置槽(11)内，且与所述放置槽(11)的侧壁相抵；防护模块(3)，所述防护模块(3)安装在所述车体(1)上，所述防护模块(3)覆盖所述放置槽(11)，且与所述驱动组件(21)相抵。2.根据权利要求1所述的模块化竞技机器人，其特征在于，所述驱动组件(21)包括第一减振垫(211)、第二减振垫(212)和第一旋转驱动件(213)，所述第一减振垫(211)和所述第二减振垫(212)用于上下配合夹持所述第一旋转驱动件(213)，所述第一减振垫(211)和所述第二减振垫(212)均与所述放置槽(11)的侧壁相抵，且均与所述第一旋转驱动件(213)相连接，所述第一减振垫(211)与所述防护模块(3)相抵，所述第一旋转驱动件(213)与所述行驶轮(22)驱动连接。3.根据权利要求1所述的模块化竞技机器人，其特征在于，所述放置槽(11)内设置有定位柱(12)，所述定位柱(12)具有至少两个，所述定位柱(12)间隔设置在所述放置槽(11)的底壁上，且用于穿过所述驱动组件(21)与所述防护模块(3)相连接。4.根据权利要求3所述的模块化竞技机器人，其特征在于，所述防护模块(3)包括上盖板(31)，所述上盖板(31)用于安装在所述车体(1)上，且覆盖所述放置槽(11)，所述上盖板(31)靠近所述放置槽(11)的一侧与所述驱动组件(21)相抵，且所述上盖板(31)与所述定位柱(12)相连接。5.根据权利要求4所述的模块化竞技机器人，其特征在于，所述防护模块(3)还包括下盖板(32)，所述下盖板(32)位于所述车体(1)背离所述上盖板(31)的一侧，且安装在所述车体(1)上，所述定位柱(12)穿过所述车体(1)与所述下盖板(32)相连接。6.根据权利要求5所述的模块化竞技机器人，其特征在于，还包括格斗模块(4)，所述格斗模块(4)包括旋转武器(41)、旋转轴(42)和第二旋转驱动件(43)，所述旋转武器(41)安装在所述旋转轴(42)上，所述旋转轴(42)与所述防护模块(3)相连接，所述第二旋转驱动件(43)安装在所述车体(1)内，所述第二旋转驱动件(43)与所述旋转武器(41)通过皮带(44)驱动连接。7.根据权利要求6所述的模块化竞技机器人，其特征在于，所述上盖板(31)的前端和所述下盖板(32)前端均向前延伸，分别形成上安装板(311)和下安装板(321)，所述旋转轴(42)的两端分别与所述上安装板(311)和所述下安装板(321)相连接。8.根据权利要求7所述的模块化竞技机器人，其特征在于，所述旋转武器(41)为横转刀片，所述旋转轴(42)与所述车体(1)前端之间的距离大于或等于所述横转刀片长度的一半，所述上安装板(311)水平方向的宽度和所述下安装板(321)水平方向的宽度均小于所述横转刀片的长度。9.根据权利要求7所述的模块化竞技机器人，其特征在于，所述行驶轮(22)具有两个，对称设置在所述车体(1)后端的两侧，所述旋转轴(42)的下端向下延伸，并与所述行驶轮(22)的底面相平齐。10.根据权利要求1至9中任一项所述的模块化竞技机器人，其特征在于，还包括外甲模
块(5)，所述外甲模块(5)的一部分覆盖设置在所述车体(1)的侧壁上，并分别与所述上盖板(31)和所述下盖板(32)相连接，所述外甲模块(5)的另一部分包围所述行驶轮(22)背离所述车体(1)的一侧。

技术总结
本发明提供了一种模块化竞技机器人，涉及机器人技术领域。该模块化竞技机器人通过车体上的放置槽保证行驶模块的驱动组件的水平方向的安装稳定性，又通过覆盖放置槽并安装在车体上的防护模块保证驱动模块竖直方向的安装稳定性，从而通过防护模块与放置槽的相互配合，既提升驱动组件安装后的结构稳定性，又保证了模块化竞技机器人的车体强度，而在驱动组件出现损坏等情况需要更换时，只需要卸下防护模块即可从放置槽内取出驱动组件，从而有效提升模块化竞技机器人的拆装便捷性，以提升日常维护以及部件损坏更换的效率。维护以及部件损坏更换的效率。维护以及部件损坏更换的效率。


技术研发人员：魏晋 李蕴洲 赵雪晨 林朝辉 齐文杰 王培晨 陈征 李永辉 沈博涵 魏泽宇
受保护的技术使用者：玄智（深圳）科技有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/6/26