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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 可自動(dòng)換靶報(bào)靶的自動(dòng)槍靶
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 可自動(dòng)換靶報(bào)靶的自動(dòng)槍靶作為國(guó)防科技創(chuàng)新項(xiàng)目，適用在軍隊(duì)打靶訓(xùn)練中，當(dāng)射擊者在完成一輪（五次）打靶射擊后，自動(dòng)打靶機(jī)能夠自動(dòng)完成報(bào)靶與更換靶紙的功能，進(jìn)行循環(huán)打靶射擊。 本項(xiàng)目機(jī)械部分包括：槍靶自動(dòng)上下機(jī)構(gòu)、自動(dòng)涂膠壓紙機(jī)構(gòu)、叼紙牙機(jī)構(gòu)和輸紙臺(tái)三個(gè)部分。 控制系統(tǒng)部分包括：圖像采集與處理模塊、串口通訊模塊、LED報(bào)靶顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、51單片機(jī)核心控制模塊5個(gè)部分。
- 詳細(xì)介紹：
- 當(dāng)前，我國(guó)軍隊(duì)訓(xùn)練器材的落后嚴(yán)重地影響了我國(guó)軍隊(duì)士兵的訓(xùn)練效果。本項(xiàng)目所研制的可自動(dòng)換靶報(bào)靶的自動(dòng)槍靶順應(yīng)我國(guó)軍隊(duì)日常射擊訓(xùn)練器材現(xiàn)代化和自動(dòng)化的趨勢(shì)，有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益?？勺詣?dòng)換靶報(bào)靶的自動(dòng)槍靶是集機(jī)械、自動(dòng)化控制以及圖像處理為一體的機(jī)電一體化設(shè)備。通過絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)可以使槍靶上升到作訓(xùn)工作位置，并可將射擊后的槍靶自動(dòng)下降至箱體內(nèi)部。通過視覺傳感器采集射擊后靶面信息，并將信息傳到上位機(jī)。上位機(jī)通過相應(yīng)的圖像處理算法對(duì)圖像信息進(jìn)行分析并將分析結(jié)果通過RS232口傳到下位機(jī)（單片機(jī)），從而通過面板上的數(shù)碼管顯示出來。 自動(dòng)槍靶中還包含了涂膠和滾壓機(jī)構(gòu)，報(bào)靶后，涂膠輥將給舊靶面上上下涂膠，叼紙牙機(jī)構(gòu)從紙臺(tái)上叼起新靶紙并移送至靶面合適位置。涂膠輥縮回，壓紙輥伸出對(duì)新靶紙進(jìn)行滾壓，使新靶紙可靠地粘接在靶面上。換好新靶紙的槍靶在絲杠絲母的傳動(dòng)下再次上升到作訓(xùn)位置，可以進(jìn)行下一步的射擊訓(xùn)練。整個(gè)設(shè)備是以上位機(jī)（PC機(jī)）和下位機(jī)為核心的控制系統(tǒng)來控制整個(gè)設(shè)備的順序工作，完成自動(dòng)換靶和自動(dòng)報(bào)靶功能。本設(shè)備解決了現(xiàn)有射擊后由人工進(jìn)行報(bào)靶以及人工換靶的繁瑣工作，可以提高我國(guó)軍隊(duì)訓(xùn)練效率，和軍事訓(xùn)練現(xiàn)代化水平。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品的設(shè)計(jì)研發(fā)旨在利用印刷機(jī)械中的一些機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軍隊(duì)訓(xùn)練槍靶的自動(dòng)化。 本作品的基本思路是設(shè)計(jì)一個(gè)可以升降的槍靶，通過利用印刷機(jī)械中的叼紙牙機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)將新靶紙移送到靶面上。另外通過視覺傳感器對(duì)靶面的信息進(jìn)行采集，圖像處理并得出射擊結(jié)果，通過機(jī)架上的數(shù)碼顯示管顯示出槍靶射擊結(jié)果，實(shí)現(xiàn)槍靶報(bào)靶和換靶的自動(dòng)化。 本作品的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有兩個(gè)，即實(shí)現(xiàn)了實(shí)際射擊后利用視覺傳感器和圖像處理技術(shù)的自動(dòng)報(bào)靶；實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)在用過的靶面上貼上新的靶紙。 本作品集機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、單片機(jī)數(shù)字控制以及圖像處理技術(shù)為一體。整個(gè)機(jī)構(gòu)需要協(xié)調(diào)工作，順序動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)要到位。其主要技術(shù)指標(biāo)是要保證新貼的靶紙牢固，不歪斜。另外每次識(shí)別靶面為五槍，不夠五槍按脫靶計(jì)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本項(xiàng)目所研制的自動(dòng)槍靶集機(jī)械、自動(dòng)控制以及圖像處理技術(shù)為一體，填補(bǔ)了當(dāng)前軍隊(duì)自動(dòng)化訓(xùn)練槍靶的空白。整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)合理，能夠完成槍靶的自動(dòng)換靶和自動(dòng)識(shí)靶功能。集成了印刷機(jī)械的相應(yīng)機(jī)構(gòu)以及圖像處理的相關(guān)技術(shù)，可靠地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)槍靶的相關(guān)功能。本作品的突出技術(shù)特點(diǎn)在于可以現(xiàn)場(chǎng)將新的靶紙通過叼紙牙機(jī)構(gòu)傳送到相應(yīng)位置，實(shí)現(xiàn)新靶紙的粘貼。另外通過視覺傳感器對(duì)射擊的結(jié)果進(jìn)行信息采集，并通過圖像處理來識(shí)別射擊效果，并報(bào)出射擊結(jié)果。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年12月，在西安理工大學(xué)第十九屆大學(xué)生科技節(jié)上獲特等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 已研制出樣機(jī)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利實(shí)施許可
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品集機(jī)械、自動(dòng)化控制以及圖像處理技術(shù)為一體。通過面板上的換擋旋鈕可以選擇自動(dòng)還是手動(dòng)操作。手動(dòng)操作時(shí)，可以通過相應(yīng)按鈕實(shí)現(xiàn)各功能機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)時(shí)可以按下啟動(dòng)按鈕，則槍靶自動(dòng)下降。下降到位后，視覺傳感器采集槍靶上的圖像信息，并通過圖像處理算法進(jìn)行分析，得到射擊結(jié)果，并通過RS232口傳送數(shù)據(jù)到下位機(jī)并通過數(shù)碼管顯示射擊結(jié)果。同時(shí)涂膠輥在靶面上進(jìn)行涂膠，叼紙牙叼紙并送紙到靶面的合適位置，壓紙輥把新靶紙可靠地粘貼在靶面上，新的槍靶又上升到可射擊的位置。 本作品貼合實(shí)際，安裝實(shí)際軍隊(duì)訓(xùn)練制作。作訓(xùn)槍靶實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，提高了軍隊(duì)訓(xùn)練的效率。所研制的自動(dòng)槍靶可以應(yīng)用于當(dāng)前軍隊(duì)的射擊訓(xùn)練，無需報(bào)靶員，安全可靠。另外也適用于其它一些射擊訓(xùn)練活動(dòng)，可以解決人力物力，提高效率。本作品的進(jìn)一步完善將為我國(guó)軍隊(duì)訓(xùn)練的高效率、高自動(dòng)化提供良好的幫助。本作品未來將達(dá)到無需人力介入，全自動(dòng)化換靶、報(bào)靶。如能得到軍隊(duì)的應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益無法估算。
同類課題研究水平概述
- 目前對(duì)于軍事訓(xùn)練中不可避免地涉及大量換靶，而現(xiàn)在大都是進(jìn)行人工換靶紙，再進(jìn)行打靶。人工換靶紙過程主要是：首先人工在靶面上涂膠然后人工貼上紙張。這種方法有以下缺點(diǎn)：第一，勞動(dòng)強(qiáng)度大、自動(dòng)化程度較低，影響軍事訓(xùn)練的效果。第二，為了保證持續(xù)的訓(xùn)練的進(jìn)行，就要準(zhǔn)備很多備用靶子。所以人工換靶、涂膠、貼靶紙這種原始的的過程急需一種自動(dòng)換靶技術(shù)來替換。因此，如何要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)換靶成為一個(gè)必需解決的技術(shù)問題。另外，射擊結(jié)果的報(bào)靶也都是由人工進(jìn)行，危險(xiǎn)，效率低，人為誤差大。 目前國(guó)內(nèi)外研究槍靶的公司也比較多，新的自動(dòng)槍靶曾出不窮。一些公司主要將研究的重點(diǎn)放在實(shí)時(shí)互動(dòng)場(chǎng)景的射擊訓(xùn)練系統(tǒng)上。所謂實(shí)時(shí)互動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)是通過對(duì)動(dòng)態(tài)的投影影象進(jìn)行互動(dòng)射擊訓(xùn)練，其中也包含了彈著點(diǎn)定位要求。有的公司采用激光定位，即利用槍械內(nèi)的內(nèi)置彈道同軸激光器在屏幕上的照射點(diǎn)定位。不過這種定位方式僅限于使用仿真激光槍進(jìn)行射擊時(shí)進(jìn)行射擊結(jié)果識(shí)別。有的公司也采用實(shí)彈定位，即利用彈頭摩擦橡膠屏幕造成的彈孔溫度升高特征進(jìn)行定位；這樣就可使用任何發(fā)射實(shí)彈的槍支、訓(xùn)練效果好、使用維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。 在普通的槍靶射擊中，一般較先進(jìn)的也多被射擊俱樂部以及警察們采用的是可移動(dòng)的自動(dòng)槍靶。即射擊結(jié)束后，通過按下按鈕將槍靶移動(dòng)到射擊者面前，觀察射擊結(jié)果。就以上槍靶來說，對(duì)于實(shí)際的軍隊(duì)訓(xùn)練不合適，所以目前軍隊(duì)射擊訓(xùn)練還廣泛應(yīng)用簡(jiǎn)單木靶作為射擊目標(biāo)。其報(bào)靶還是通過報(bào)靶員用長(zhǎng)桿來提示槍擊效果，危險(xiǎn)而且效率低，誤差大。 本項(xiàng)目研制出的可自動(dòng)換靶報(bào)靶的自動(dòng)槍靶可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)以上功能。該機(jī)器通過絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)槍靶的上下運(yùn)動(dòng)，利用視覺傳感器采集靶面上的信息，并通過圖像處理算法對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析，得出射擊結(jié)果并通過RS232將計(jì)算結(jié)果傳給下位機(jī)，并通過數(shù)碼管顯示。 在識(shí)靶進(jìn)行完畢后，在以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)控制下，依次完成涂膠、上紙、壓紙功能，最后把槍靶上升到初始位置以進(jìn)行下次打靶射擊。 本作品是針對(duì)于當(dāng)前軍隊(duì)進(jìn)行射擊訓(xùn)練所存在的實(shí)際問題，結(jié)合我校相關(guān)專業(yè)所學(xué)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)進(jìn)行研制的。實(shí)用性強(qiáng)，而且是集機(jī)械、自動(dòng)化控制以及圖像處理為一體的高水平自動(dòng)化設(shè)備。
