基本信息
- 項目名稱：
- 可自動換靶報靶的自動槍靶
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 可自動換靶報靶的自動槍靶作為國防科技創(chuàng)新項目，適用在軍隊打靶訓練中，當射擊者在完成一輪（五次）打靶射擊后，自動打靶機能夠自動完成報靶與更換靶紙的功能，進行循環(huán)打靶射擊。 本項目機械部分包括：槍靶自動上下機構、自動涂膠壓紙機構、叼紙牙機構和輸紙臺三個部分。 控制系統部分包括：圖像采集與處理模塊、串口通訊模塊、LED報靶顯示模塊、電機驅動模塊、51單片機核心控制模塊5個部分。
- 詳細介紹：
- 當前，我國軍隊訓練器材的落后嚴重地影響了我國軍隊士兵的訓練效果。本項目所研制的可自動換靶報靶的自動槍靶順應我國軍隊日常射擊訓練器材現代化和自動化的趨勢，有較高的社會效益和經濟效益?？勺詣訐Q靶報靶的自動槍靶是集機械、自動化控制以及圖像處理為一體的機電一體化設備。通過絲杠絲母傳動機構可以使槍靶上升到作訓工作位置，并可將射擊后的槍靶自動下降至箱體內部。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。上位機通過相應的圖像處理算法對圖像信息進行分析并將分析結果通過RS232口傳到下位機（單片機），從而通過面板上的數碼管顯示出來。 自動槍靶中還包含了涂膠和滾壓機構，報靶后，涂膠輥將給舊靶面上上下涂膠，叼紙牙機構從紙臺上叼起新靶紙并移送至靶面合適位置。涂膠輥縮回，壓紙輥伸出對新靶紙進行滾壓，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下再次上升到作訓位置，可以進行下一步的射擊訓練。整個設備是以上位機（PC機）和下位機為核心的控制系統來控制整個設備的順序工作，完成自動換靶和自動報靶功能。本設備解決了現有射擊后由人工進行報靶以及人工換靶的繁瑣工作，可以提高我國軍隊訓練效率，和軍事訓練現代化水平。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本作品的設計研發(fā)旨在利用印刷機械中的一些機構實現軍隊訓練槍靶的自動化。 本作品的基本思路是設計一個可以升降的槍靶，通過利用印刷機械中的叼紙牙機構實現將新靶紙移送到靶面上。另外通過視覺傳感器對靶面的信息進行采集，圖像處理并得出射擊結果，通過機架上的數碼顯示管顯示出槍靶射擊結果，實現槍靶報靶和換靶的自動化。 本作品的主要創(chuàng)新點有兩個，即實現了實際射擊后利用視覺傳感器和圖像處理技術的自動報靶；實現了自動在用過的靶面上貼上新的靶紙。 本作品集機械傳動機構、單片機數字控制以及圖像處理技術為一體。整個機構需要協調工作，順序動作，運動要到位。其主要技術指標是要保證新貼的靶紙牢固，不歪斜。另外每次識別靶面為五槍，不夠五槍按脫靶計。
科學性、先進性
- 本項目所研制的自動槍靶集機械、自動控制以及圖像處理技術為一體，填補了當前軍隊自動化訓練槍靶的空白。整個機器設計合理，能夠完成槍靶的自動換靶和自動識靶功能。集成了印刷機械的相應機構以及圖像處理的相關技術，可靠地實現了自動槍靶的相關功能。本作品的突出技術特點在于可以現場將新的靶紙通過叼紙牙機構傳送到相應位置，實現新靶紙的粘貼。另外通過視覺傳感器對射擊的結果進行信息采集，并通過圖像處理來識別射擊效果，并報出射擊結果。
獲獎情況及鑒定結果
- 2010年12月，在西安理工大學第十九屆大學生科技節(jié)上獲特等獎。
作品所處階段
- 已研制出樣機
技術轉讓方式
- 專利實施許可
作品可展示的形式
- 實物、現場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 本作品集機械、自動化控制以及圖像處理技術為一體。通過面板上的換擋旋鈕可以選擇自動還是手動操作。手動操作時，可以通過相應按鈕實現各功能機構的運動。自動時可以按下啟動按鈕，則槍靶自動下降。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行分析，得到射擊結果，并通過RS232口傳送數據到下位機并通過數碼管顯示射擊結果。同時涂膠輥在靶面上進行涂膠，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。 本作品貼合實際，安裝實際軍隊訓練制作。作訓槍靶實現了自動化，提高了軍隊訓練的效率。所研制的自動槍靶可以應用于當前軍隊的射擊訓練，無需報靶員，安全可靠。另外也適用于其它一些射擊訓練活動，可以解決人力物力，提高效率。本作品的進一步完善將為我國軍隊訓練的高效率、高自動化提供良好的幫助。本作品未來將達到無需人力介入，全自動化換靶、報靶。如能得到軍隊的應用，其經濟效益和社會效益無法估算。
同類課題研究水平概述
- 目前對于軍事訓練中不可避免地涉及大量換靶，而現在大都是進行人工換靶紙，再進行打靶。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：第一，勞動強度大、自動化程度較低，影響軍事訓練的效果。第二，為了保證持續(xù)的訓練的進行，就要準備很多備用靶子。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換靶技術來替換。因此，如何要實現全自動換靶成為一個必需解決的技術問題。另外，射擊結果的報靶也都是由人工進行，危險，效率低，人為誤差大。 目前國內外研究槍靶的公司也比較多，新的自動槍靶曾出不窮。一些公司主要將研究的重點放在實時互動場景的射擊訓練系統上。所謂實時互動訓練系統是通過對動態(tài)的投影影象進行互動射擊訓練，其中也包含了彈著點定位要求。有的公司采用激光定位，即利用槍械內的內置彈道同軸激光器在屏幕上的照射點定位。不過這種定位方式僅限于使用仿真激光槍進行射擊時進行射擊結果識別。有的公司也采用實彈定位，即利用彈頭摩擦橡膠屏幕造成的彈孔溫度升高特征進行定位；這樣就可使用任何發(fā)射實彈的槍支、訓練效果好、使用維護費用低等優(yōu)勢。 在普通的槍靶射擊中，一般較先進的也多被射擊俱樂部以及警察們采用的是可移動的自動槍靶。即射擊結束后，通過按下按鈕將槍靶移動到射擊者面前，觀察射擊結果。就以上槍靶來說，對于實際的軍隊訓練不合適，所以目前軍隊射擊訓練還廣泛應用簡單木靶作為射擊目標。其報靶還是通過報靶員用長桿來提示槍擊效果，危險而且效率低，誤差大。 本項目研制出的可自動換靶報靶的自動槍靶可以自動實現以上功能。該機器通過絲杠絲母傳動機構可實現槍靶的上下運動，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采集的圖像進行分析，得出射擊結果并通過RS232將計算結果傳給下位機，并通過數碼管顯示。 在識靶進行完畢后，在以單片機為核心的控制系統控制下，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行下次打靶射擊。 本作品是針對于當前軍隊進行射擊訓練所存在的實際問題，結合我校相關專業(yè)所學的專業(yè)技術知識進行研制的。實用性強，而且是集機械、自動化控制以及圖像處理為一體的高水平自動化設備。
