史银花，姚珵晔，孔祥飞

（江苏联合职业技术学院镇江分院，江苏 镇江 212016）

0 引言

发球功能是各种竞赛机器人常需完成的任务之一，其发球的效率和精度直接影响机器人的整体性能和竞赛得分。目前常用的发球机构有两种，一种是投石机式，其发球速度快、力度大，发球角度易调整，但发球效率低。另一种是摩擦轮式，其发球力度弱，发球角度不易调整，但可实现连续发球，发球效率高[1]。本文根据FRC 国际机器人挑战赛2020 年竞赛规则[2]，设计了可收供球并任意调整发球方向的摩擦轮式发球机构，实现了高效、精准的发球功能。

1 总体设计

设计要求：收集地面上的道具球并发送至高、低接球口中。道具球是直径为180 mm 具有粗糙表面的弹性泡沫塑料球，高接球口为正六边形，中心离地高度为2 500 mm，低接球口为八边形，中心离地面高度为585 mm[2]，如图1 所示。

根据设计要求，设计机器整体结构如图2 所示，包含行走系统、吸球机构、传球机构和发球机构4 个部分。

2 投球结构的设计

2.1 吸球机构的设计

吸球机构位于整个机器的左侧，由吸球部件和驱动机构两部分组成，如图3 所示。驱动机构是由左右机架、活塞气缸、连接板构成的曲柄摇块机构，其中气缸为摇块，连接板为曲柄，连接板与整个吸球部件固定连接。吸球部件整体为框架结构，框架前端安装了一个吸球辊子，且辊子外侧包裹一层氯丁橡胶，从而增大摩擦，使吸球更加可靠。吸球辊子后方安装了上下两根拨球轴，下方的拨球轴上装有4 个麦克纳姆轮，呈手性对称安装，如图4 所示。……