本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种轮式格斗机器人。
背景技术：
格斗轮式机器人是一种可以检测到车身周边物体，并根据相对位置决定闪避或攻击的机器人。
传统的武术擂台小车，存在如下问题：
传感器与结构件安装不紧凑，存在外部突出部分，机械结构稳定性差，上台不稳定，在擂台竞技过程中小车传感器经常受到损坏；并且，存在机械误差，在行进与转向的过程中不能精确地按照指令运行，存在较大偏差。同时，检测系统存在检测盲区，在敌方小车对本方小车检测盲区处发起进攻时，本方小车无法检测到危险逼近。此外，在边缘检测问题上，无法准确判断边缘位置和车身的朝向，经常发生掉下擂台的情况。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供了一种轮式格斗机器人。
本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供的一种轮式格斗机器人，包括底盘、支撑盘、铲体、尾部支撑及控制装置；
所述支撑盘设置在所述底盘上方；
所述铲体通过舵机设置在所述底盘的一端；
所述尾部支撑设置在所述底盘的另一端；
所述控制装置设置在所述支撑盘上；
所述底盘的两侧和一端均设有与所述控制装置电性连接的红外接近传感器；
所述底盘底部设有与所述控制装置电性连接的灰度传感器。
进一步地，所述底盘的两侧分别设有1个所述红外接近传感器；
所述底盘的一端设有2个所述红外接近传感器。
进一步地，设置在所述底盘一端的所述红外接近传感器位于设置在所述底盘两侧的所述红外接近传感器的上方。
进一步地，所述灰度传感器的数量为4个；
4个所述灰度传感器沿所述底盘的中心线对称设置在所述底盘底部。
进一步地，所述灰度传感器倾斜向下设置。
进一步地，所述灰度传感器与水平方向的夹角为45°。
进一步地，所述尾部支撑倾斜向下设置在所述底盘上。
进一步地，所述尾部支撑与所述底盘成45°夹角。
进一步地，所述底盘底部设有车轮及用于带动所述车轮的电机；
所述车轮和所述电机的数量均为4个。
进一步地，4个所述电机沿所述底盘的中心线对称设置在所述底盘上。
本实用新型提供的轮式格斗机器人，底盘和支撑盘构成主体结构，铲体和尾部支撑分别设于两端，底盘的两侧和一端均设有红外接近传感器，同时，底盘底部设有灰度传感器，而红外接近传感器和灰度传感器均与控制装置电性连接，使得本机器人对自身的定位更加准确，消除了监测盲区的存在，对自身朝向的判断更明确，攻击性与防御性更强，并且，结构稳定，机械误差小，在实时对抗中降低了外力冲击对自身的影响，解决了现有的武术擂台小车定位不准确、检测存在盲区、攻击性与防御性差、结构脆弱及机械误差较大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种轮式格斗机器人的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种轮式格斗机器人的俯视结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种轮式格斗机器人的仰视结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种轮式格斗机器人的侧视结构示意图。
附图标记：
1-底盘； 2-支撑盘； 3-铲体；
4-尾部支撑； 5-控制装置； 6-红外接近传感器；
7-灰度传感器； 8-车轮； 9-电机；
10-舵机； 11-电源。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例：
在本实施例的可选方案中，如图1至图3所示，本实施例提供的一种轮式格斗机器人，包括底盘1、支撑盘2、铲体3、尾部支撑4及控制装置5；
支撑盘2设置在底盘1上方；铲体3通过舵机10设置在底盘1的一端；尾部支撑4设置在底盘1的另一端；控制装置5设置在支撑盘2上；
底盘1的两侧和一端均设有与控制装置5电性连接的红外接近传感器6；底盘1底部设有与控制装置5电性连接的灰度传感器7。
在本实施例中，本机器人的车身结构为两层式结构，即支撑盘2和底盘1；车身结构分为两层，控制体系和运动体系分开为上下两侧设置，使车身空间得到最大化的利用。
并且，车身结构均采用不锈钢，增强机器人的对抗能力。
同时，底盘1为正方形，底盘1较低，降低了机器人的重心，便于上台。
需要说明的是，设有铲体3的一端作为机器人的前端，设有尾部支撑4的一端为后端。
并且，控制装置5包括Arduino控制器；控制装置5设置在支撑盘2上且靠近铲体3所在的一端，即控制装置5靠近前端。
而Arduino控制器平放设置在支撑盘2的中央处，接口朝前放置，外接开关模块和可更换的电源11，电源11固定在Arduino控制器的前方，开关模块固定在arduino控制器的周围。整体上，机器人的空间利用充分，重心居中且偏低，解决了现有的武术擂台小车结构脆弱和机械误差较大的问题。
具体地，舵机10采用RDS3115数字舵机；铲体3由RDS3115数字舵机驱动，具备一个自由度。铲体3的作用为上台、防御、攻击综合使用。
此外，尾部支撑4的材质为塑料，由3D打印技术制造，使得与擂台的接触光滑，增加机器人上台成功率。通过尾部支撑4和斜铲的配合，能够自主登上6cm的高台。
在本实施例的可选方案中，底盘1的两侧分别设有1个红外接近传感器6；底盘1的一端设有2个红外接近传感器6。
在本实施例中，底盘1上共设有4个红外接近传感器6。
并且，底盘1两侧各设置1个红外接近传感器6，底盘1前端设置2个红外接近传感器6；底盘1前端的2个红外接近传感器6，其作用在于使得机器人检测到擂台位置，从而上台，并且，4个红外接近传感器6共同作用，检测擂台上的敌人的位置。
在本实施例的可选方案中，设置在底盘1一端的红外接近传感器6位于设置在底盘1两侧的红外接近传感器6的上方。
在本实施例中，支撑盘2的正前方上下错落各设有2个红外接近传感器6，设置方向均为水平向前；只要有任何一个红外接近传感器6检测到敌人，机器人则加速前进，解决了机器人攻击性不强的问题。
在本实施例的可选方案中，灰度传感器7的数量为4个；4个灰度传感器7沿底盘1的中心线对称设置在底盘1底部。
在本实施例中，底盘1底部的4个灰度传感器7，用于进行边缘检测。
并且，灰度传感器7区分机器人处于台上或台下；其安装方式为前端和后端各两个，分别安装在底盘1的对角线上。
需要说明的是，灰度传感器7和红外接近传感器6使用数字量传感器，在传感器的使用中，最大化地使用IO口，使传感器的选择和分配达到最优，克服了定位不准确和检测存在盲区的缺陷。
在本实施例的可选方案中，灰度传感器7倾斜向下设置。
在本实施例的可选方案中，灰度传感器7与水平方向的夹角为45°。
在本实施例中，在上层的支撑盘2环绕布置红外接近传感器6。在底层的底盘1的底部安装灰度传感器7。
红外接近传感器6环绕式布置，使得机器人不再存在检测盲区，从而在敌方小车出现在某一方向上时能够尽早地检测到，并采取相应的措施；红外接近传感器6与灰度传感器7的双重检测判断使小车对自身位置的定位更准确，对车身朝向的判断更明确。
在底盘1的前方正中心位置安装RDS3115数字舵机。通过连接件使铲体3与RDS3115数字舵机的转轴相连，从而实现控制铲子的运转。
底盘1底部的4个灰度传感器7与支撑盘2上的靠近前端的2个红外接近传感器6，结合监测擂台环境的变化，只要一个的返回值为0时，则判定本身在台上，否则在台下而执行上台程序，解决了自身定位不准确和检测存在盲区的问题。
底盘1底部的位于对角线上的4个与地面成45°夹角的灰度传感器7，监测擂台环境的变化，监测时传感器的指示灯产生相应的改变，在安全区域内行驶时此4个灰度返回的值均为0，当其中任何一个灰度返回的值变为1时，则机器人到达边缘，此时机器人快速转弯并后退，解决了自身定位不准确和防御能力差的问题。
在本实施例的可选方案中，尾部支撑4倾斜向下设置在底盘1上。
在本实施例的可选方案中，尾部支撑4与底盘1成45°夹角。
在本实施例的可选方案中，如图4所示，底盘1底部设有车轮8及用于带动车轮8的电机9；车轮8和电机9的数量均为4个。
在本实施例中，4个电机9由1个电教2路大功率马达驱动V6.1驱动器作为驱动装置，用以带动车轮8转动，从而使得本机器人行驶。
并且，4个电机9和1个电教2路大功率马达驱动V6.1驱动器设置在机器人底层的底盘1上，以使得机器人的重心得以降低。
同时，4个电机9按底盘1的中心线对称分布，确保重心的平衡。
此外，4个灰度传感器7按照十字布置，同时满足中心对称分布。使得底盘1的空间得到充分利用，使得底盘1更加的稳定，最大化地减少机械误差。
需要说明的是，电机9通过多功能电机调试器与控制装置5电性连接。
在本实施例的可选方案中，4个电机9沿底盘1的中心线对称设置在底盘1上。
总体地，本机器人由感知体系、控制体系和执行体系三大部分组成。这三大体系是这样配合的：感知体系由红外接近传感器6，进行信息的采集；控制体系由Arduino控制器、电教2路大功率马达驱动V6.1驱动器进行合理的运动设置；执行体系由RDS3115数字舵机、电机9组成，进行各关节的配和从而运动至某定点。
并且，电机9通过多功能电机调试器与控制器连接，红外接近传感器6和灰度传感器7通过数字量接口，即IO口，与控制器连接，传感器将所采集的数据传输给控制器，由控制器发出指令，控制体系使机器人对不同的情况进行相应的运动。
具体地，程序开始后，先等待开始信号，当收到开始信号后进行登台，之后在保证不掉台的前提下，在擂台上检测其他机器，并进行攻击；当自身掉下擂台后，迅速检测自身状态然后对准擂台并继续进行登台动作。
上台过程：底盘1下方的4个灰度传感器7与底盘1前端的2个红外接近传感器6，相互结合，监测擂台环境的变化，返回值为0时，则判定为在台上，否则判定为在台下而执行上台程序。
检测边缘过程：底盘1底部的位于底盘1对角线上的四个灰度传感器7，随时检测擂台环境的变化，在机器人行驶过程中，控制器随时接收灰度传感器7返回来的值，检测到黑色返回值为1，指示灯灭，当有一个指示灯灭时，则表示机器人处于擂台边缘。
攻击过程：除了底盘1底部的4个检测擂台边缘的灰度传感器7之外，剩余的4个红外接近传感器6中的任何一个都具备检测擂台上的敌方机器人位置的作用，监测到敌人后而执行加速撞击，并且所有的撞击都以边缘检测为优先，从而保证自身不会在攻击过程中从擂台边缘跌落。
防御过程：当被敌人撞击到边缘时，用于边缘检测的4个灰度传感器7中的任何一个检测到边缘则快速反方向转弯而躲避攻击，敌方会因惯性而冲下台，达到以守为攻的目的；当检测到敌人位于后方时，则加速转弯并快速到达敌人后方，执行攻击指令。
本轮式格斗机器人能够识别处于台下或台上位置的状态，能够进行自主登台动作，上台方式稳定，以及能够进行登上擂台后的对抗及防止掉下擂台的措施。能够进行前后行驶，不至于因速度过快而导致失控；并且，传感器全面覆盖，达到无死角防御；此外，可在铲体3上开孔来安装传感器，如安装红外测距传感器，以缩短检测到敌人时的距离，使自身反应更加迅速。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
