一种打羽毛球机器人的结构设计
                                                       赵胜男，田 野
                                             (北京林业大学工学院，北京 100083)
    为了提高人们体育锻炼的效果和效率，同时满足人机互动的需求，创新性地设计了一款可以打羽毛球的机器人。首先对打羽毛球机器人的具体任务和功能要求进行分析，然后对打羽毛球机器人进行总体结构的设计并完成结构装配，最后依据机器人的工作要求和机构方案进行控制系统的设计。实际应用表明：打羽毛球机器人能够模拟真人的发球方式，既可以机器人互打又可以实现人机对打，可以广泛应用于日常生活以及运动员的训练。

    羽毛球运动作为一项深受大众喜爱的热门运动已逐渐进入到现代人的文化生活中，它不仅在政治、经济、文化等领域发挥着巨大功能，还在现实生活中潜移默化地影响着人们的生活方式。尽管羽毛球运动已经逐渐大众化，喜爱羽毛球的人越来越多，但是现在打羽毛球仅仅限于人与人之间的对抗，在羽毛球机器人领域还有很大的发展空间。
随着体育运动的深入发展，相关的自动化装备已经开发并应用到体育项目的训练和活动中，如乒乓球机械手和网球机器人在日常的体育训练中已得到应用［1-2］。但有着广泛参与群体的羽毛球运动却缺少相应的自动化训练设备，市场上经济又实用的产品还非常稀缺，因此本文针对羽毛球运动的特点，研究设计了一种可以打羽毛球的机器人。

1机器人总体介绍
    本机器人的功能为人机对打羽毛球和机器人之间对打羽毛球，既能够作为运动员体育训练的工具,又能够为人们平时的锻炼提供新途径，同时还能够作为教学工具和观赏机械。为了满足以上期望，要求机器人既能熟练的发球、接球，又能够在场上自由行动，本文在机械结构和控制系统两方面设计此机器人，在优化结构的基础上进行有效合理的控制，确保机器人的功能实现。

1.1机器人机械结构方案设计
    在总体结构方案上，该机器人采用立方体结构，为了整体功能的稳定实现，本机器人由行走机构、支撑连接机构和执行机构等组成，执行机构包括落球机构和击球机构两部分。图1所示为机器人整体结构示意图。

图1机器人整体结构示意图

1.1.1行走机构设计
行走功能的实现主要依靠底盘，底盘采用三角铝型材，在减轻质量的同时还能支撑起整个机器人。为了连接的牢固，保证结构的强度和刚度，用三角形铝片和螺栓连接4根三角铝。图2所示为打羽毛球机器人的底盘结构。

图2底盘结构 略
   4个全向轮安装在4个边上。全向轮包括轮
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作者简介：赵胜男（1993—），女，山东潍坊人，北京林业大学本科生，专业为机械设计制造及其自动化。



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