本设计任务旨在研发一款能够自主收集并精准发射小球的智能装置,适应现场存在大小、形状不一小球,并在短时间能精准投射的复杂情况,在限定时间内以最高效率完成得分任务。该发射机是本次“智能投球小车”核心执行部件,要求发射快速、命中率高、结构稳定。
小球发射机由三个主要模块构成: 1. 抓取模块(机械爪) 2. 储球模块(圆柱形储球筒) 3. 发射模块(摩擦轮双轮发射机构)
三个主要模块简要说明
1. 抓取模块:
选择采用机械爪结构,利用伺服电机驱动夹持臂完成开合运动。机械爪闭合至最小尺寸(最小尺寸能够进行一定程度的调整)依据现场最小的球体直径进行设计,确保兼容性强、抓取牢固。 抓取小球并确保小球稳定之后,机械臂便开始执行圆周运动,将小球输送至储球模块。

2. 储球模块:
储球机构采用中空圆柱管,直径略大于最大球体直径,以避免在机构运作过程中出现卡球的情况。长度设计为单球直径的多倍以上,可确保能够临时储存多个小球,以此来提升发射效率。同时,安装上用了槽口的方式,可以进行前后距离的调整,以保证小球依靠自身重力自由落体下滑至发射位置,无需额外动力,一定程度上减少机构的复杂程度以此来减少失误率。

3. 发射模块:
采用上下双摩擦轮发射结构,由高速电机驱动。小球被挤压进入两个高速旋转摩擦轮之间,受到摩擦力与压紧力的联合作用,被迅速发射。发射朝口的上下角度可利用前端的连杆与螺栓连接的夹紧来调节,摩擦轮的转速也可调整,以此来控制小球发射时的速度进而控制小球发射时的力度,改变射程。提高命中率与稳定性。
