阅读说明：本技术 仿生跃起靶标装置 (Bionic jumping target device ) 是由 陈志明 聂征 郝华 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：仿生跃起靶标装置,包括人形靶标本体、壳体、电机减速机构、弹簧、开关电源、人体红外感应模块、电磁拉杆,还具有控制电路；人形靶标本体的下部套在矩形槽内,矩形槽安装在轴杆中部；壳体的内下部左端及右端有轴承座,轴杆套在轴承内圈内；人体红外感应模块安装在壳体前；弹簧安装在壳体左端轴承座前端及轴杆的左部前侧端；轴杆右侧有连接板,电磁拉杆横安装在连接板通孔内；电机减速机构安装在壳体内下右侧,电机减速机构动力输出轴有主动板,主动板有多个通孔；开关电源、控制电路安装在元件盒内,并和电机减速机构、人体红外感应模块经导线连接。本发明激发时能达到更好的突然性,作训人员离开监测范围,人形靶标本体能恢复初始位置。(The bionic jumping target device comprises a humanoid target body, a shell, a motor reducing mechanism, a spring, a switching power supply, a human body infrared induction module, an electromagnetic pull rod and a control circuit; the lower part of the humanoid target body is sleeved in the rectangular groove, and the rectangular groove is arranged in the middle of the shaft lever; the left end and the right end of the inner lower part of the shell are provided with bearing seats, and the shaft lever is sleeved in the inner ring of the bearing; the human body infrared sensing module is arranged in front of the shell; the spring is arranged at the front end of the bearing seat at the left end of the shell and the front end of the left part of the shaft lever; the right side of the shaft lever is provided with a connecting plate, and the electromagnetic pull rod is transversely arranged in a through hole of the connecting plate; the motor speed reducing mechanism is arranged at the lower right side in the shell, a power output shaft of the motor speed reducing mechanism is provided with a driving plate, and the driving plate is provided with a plurality of through holes; the switch power supply and the control circuit are arranged in the element box and are connected with the motor reducing mechanism and the human body infrared induction module through leads. The human-shaped target specimen can achieve better abruptness when excited, training personnel leave the monitoring range, and the human-shaped target specimen can recover the initial position.)

仿生跃起靶标装置

技术领域

本发明涉及训练设备领域，特别一种仿生跃起靶标装置。

背景技术

在部队、执法部门的接近实战训练中，以及游戏目地的作战训练中，在室内进行消灭敌人是一项非常重要的训练科目。其中在作训人员进入室内后，人形靶标突然出现在作训人员周边，作训人员在相对尽可能短的时间内对人形靶标进行精确射击，是考验作训人员反应能力和心理素质等的有效训练方法。

现有应用于室内作战的人形靶标一种是采用滑轨方式，人形靶标影藏在室内角落，当作训人员接近后(由于是室内使用，一般控制距离是几米)，控制系统控制人形靶标沿滑轨向左或向右、向前或向后较快速度移动到需要的位置，从而考验作训人员的实际反应能力，以及心理素质。现有的人形靶标还有一种方式是采用人形靶标平躺在地上，作训人员接近一定范围后突然弹起，相较于滑轨移动方式人形靶标，这种方式具有布设较为方便，占有空间少，以及能达到更好突然性的训练效果，因此应用较多。现有技术中，无论是第一种，还是第二种人形靶标，每次只能使用一次，也就是说，人形靶标移动到需要位置，或从地上弹起后，都需要人工手动操作人形靶标的控制开关及控制机构，使人形靶标回到初始位置，从而下次能正常使用；这种方式，通常需要在训练中派专人对人形靶标进行复位，或训练完毕将其复位。由于需要专门人工复位，会给相关人员带来不便(如果安装人形靶标的房间多，复位劳动量大，更会给相关人员带来不便)，也会带来不必要的人工费用支出，且更为重要的是，当人形靶标激发没有及时复位时，其余人员再进入此房间内，那么此靶标不会再有任何动作，因而无法满足训练人员多的情况下同一个科目的作训使用。

发明内容

为了克服现有人形靶标因结构所限，存在无法自动复位带来的各种弊端，本发明提供了方便安装在室内等任何地方使用，激发前人形靶标本体平躺在地上，激发弹起时能达到更好突然性，每次激发后，只要作训人员离开监测范围，人形靶标本体在相关机构作用下能恢复初始位置，方便下一个作训人员进入室内后激发，不需要专门人员进行复位操作，减少了人工支出，特别适用于训练人员多的情况下同一个科目训练使用，并能达到好的作训效果的仿生跃起靶标装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

仿生跃起靶标装置，包括人形靶标本体、壳体、电机减速机构、弹簧、开关电源、人体红外感应模块、电磁拉杆，壳体的左端后侧中部是开放式结构，其特征在于还具有控制电路；所述人形靶标本体的下部横向套在矩形槽内，矩形槽的前端左右两部各有固定螺杆，矩形槽下部横向固定安装在轴杆的中部；所述壳体的内下部左端及右端各横向固定安装有轴承座，轴杆的左右两侧分别横向套在两个轴承座的轴承内圈内；所述壳体的前端中部有一个开孔，人体红外感应模块安装在开孔内；所述弹簧顺时针卷绕多圈左右两端前部分别固定安装在壳体左端轴承座前端及轴杆的左部前侧端；所述轴杆最右侧端固定安装有圆形连接板，连接板外圆分布有一个通孔，电磁拉杆横向安装在通孔内，电磁拉杆的活动衔铁杆位于连接板右外侧端；所述电机减速机构固定安装在壳体内下右侧，电机减速机构的左端动力输出轴固定安装有圆形主动板，环主动板的外圆横向分布有多个圆形通孔；所述主动板和连接板间隔距离，电磁拉杆的衔铁杆右前端位于主动板的其中一个圆形通孔内；所述开关电源、控制电路安装在元件盒内，元件盒安装在壳体前内侧中部下端；所述开关电源的电源输出两端和人体红外感应模块、控制电路的电源输入两端分别经导线连接，人体红外感应模块的信号输出端和控制电路的信号输入端经导线连接，控制电路的第一路、第二路电源输出端和电磁拉杆、电机减速机构的电源输入两端分别经导线连接。

进一步地，所述壳体左端后侧中部的开口横向间距大于人形靶标本体的宽度，轴杆的长度大于矩形槽的长度，人形靶标的下端长度小于矩形槽的长度，人形靶标垂直于矩形槽内，壳体的左端后侧中部开放式部位长度大于矩形槽的长度。

进一步地，所述电磁拉杆的圆形衔铁杆外径小于主动板圆形通孔内径，主动板和连接板外径一致，主动板圆形通孔和电磁拉杆的衔铁杆圆周位置一致。

进一步地，所述人形靶标本体是塑料材质及木制材质中的一种。

进一步地，所述电机减速机构是电机齿轮减速器，开关电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述控制电路包括继电器、NPN三极管、干簧管、条形永久磁铁、电阻，继电器、NPN三极管、电阻安装在电路板上并经电路板布线连接，条形永久磁铁固定安装在矩形槽的后侧端中部，干簧管固定安装在塑料盒内上端，元件盒下端固定安装在壳体的开口部位后下侧中部上端，人形靶标本体向后侧运动到和地面处于水平状态后，永久磁铁和塑料盒上端接触、干簧管内部动触点和静触点开路；电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第一只继电器正极电源输入端及控制电源输入端连接，第一只继电器常闭触点端和第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端连接，NPN三极管发射极和第二只继电器负极电源输入端连接，干簧管两个接线端经导线串联在第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端和第一只继电器常闭电源输出端之间。

本发明有益效果是：本发明使用前，根据需要可以摆放在室内任何的位置，为了达到突然性，可把壳体前端盖上隐蔽物遮盖(不能遮挡住人体红外感应模块的菲涅尔透镜前端，人体红外感应模块的探测头向前上端倾斜一定角度，能有效探测前端周围120度范围内、7米左右活动的人体)，在室内使用能达到好的作训效果。激发前人形靶标本体平躺在地面上，当作训人员进入红外感应模块的探测头探测范围后，在红外感应模块和控制电路的共同作用下，电磁拉杆的衔铁杆右端会和主动板的其中一个通孔左端分离，于是在卷绕弹簧的弹性作用力下，人形靶标马上从地面水平状态转为垂直状态，达到对作训人员突然性的训练效果。当作训人员离开红外感应模块的探测头探测范围后，在红外感应模块和控制电路的共同作用下，电磁拉杆的衔铁杆右端再次进入主动板的其中一个通孔左端内，电机减速机构带动轴杆顺时针转动并将弹簧卷绕收紧使其具有势能，当人形靶标再次处于和地面平行后，电机减速机构不再带动人形靶标转动，从而为下一个作训人员进入室内，人形靶标突然跃起做好准备。本发明激发时能达到更好的突然性，每次激发后，只要作训人员离开监测范围，人形靶标本体在相关机构作用下能恢复初始位置，方便下一个作训人员进入室内后激发，不需要专门人员进行复位操作，减少了人工支出，特别适用于训练人员多的情况下同一个科目训练使用，并能达到好的作训效果。基于上述，本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明前视结构示意图。

图2是本发明后视局部结构示意图。

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，仿生跃起靶标装置，包括人形靶标本体1、矩形壳体2、电机减速机构3、弹簧4、开关电源5、人体红外感应模块6、电磁拉杆7，人形靶标本体的胸口前印制有靶环101，人形靶标本体1的下部是矩形，矩形壳体2的左端后侧中部是开放式结构21；还具有控制电路8；所述人形靶标本体1的下部横向套在矩形槽9上端内，矩形槽9的前端左右两部各有一个具有内螺纹的开孔，每个内螺纹开孔内各旋入一只手动螺杆91，矩形槽91下部横向焊接在一只轴杆12的中部；所述壳体2的内下部左端及右端各横向通过螺杆螺母安装有一个轴承座11，轴杆12的左右两侧分别横向套在两个轴承座的轴承111内圈内；所述壳体2的前端中部有一个开孔，人体红外感应模块6安装在开孔内，人体红外感应模块6探测头的菲涅尔透镜61前侧朝向开孔的前端、并向上端倾斜一定角度；所述轴杆12的左侧前端和壳体左端轴承座的前端各纵向焊接有一只螺杆13，弹簧4顺时针卷绕多圈左右两端前部圆圈分别套在左端轴承座前端螺杆13外侧、轴杆左侧前端螺杆13外侧，通过两只螺母分别旋入两只螺杆13外螺纹，把弹簧4的左右两端前部分别固定在壳体左端轴承座前端及轴杆12的左前侧端；所述轴杆12最右侧端位于壳体2右部轴承座11的右外侧，轴杆12最右侧端焊接有一只圆形连接板14，连接板14外圆由左至右横向分布有一个通孔141，通孔141两侧各有一个内螺纹开孔，电磁拉杆7横向套在通孔141内，通过两只螺杆分别经电磁拉杆7的外壳两个固定孔旋入连接板通孔141两侧开孔内螺纹内、把电磁拉杆7横向安装在通孔141内，电磁拉杆的活动衔铁杆71位于连接板14右外侧端；所述电机减速机构3的外壳横向通过螺杆螺母安装在壳体2内右侧，电机减速机构3的左端动力输出轴焊接有一只圆形主动板15，环主动板的外圆横向分布有多个圆形通孔151；所述主动板15和连接板14间隔2mm，连接板上电磁拉杆的衔铁杆71右端前部位于主动板的其中一个圆形通孔151内；所述开关电源5、控制电路8安装在电路板上，电路板安装在元件盒16内，元件盒16安装在壳体2前内侧中部下端。

图1、2中所示，矩形壳体2左端后侧中部的开口21横向间距大于人形靶标本体1下部的横向宽度，轴杆12的长度大于矩形槽9的横向长度，人形靶标1的下端横向长度小于矩形槽9的横向长度，两只手动螺杆91分别向右旋紧后，两只手动螺杆91的后侧和人形靶标本体1的前下端紧密接触，人形靶标1垂直于矩形槽9，并被牢牢固定在矩形槽9内。矩形壳体2的左端后侧中部开放式部位21的横向长度大于矩形槽9的横向长度。电磁拉杆的圆形衔铁杆71外径小于主动板圆形通孔151内径3mm，主动板15和连接板14外径一致，主动板多个圆形通孔151和电磁拉杆的衔铁杆71圆周位置一致。人形靶标本体1处于垂直状态时，人形靶标1前端左右两部的两个凸起矩形限位块102(和人形靶标本体一体成型)和壳体前内侧左右两部刚好接触。人形靶标本体1是木制材质。弹簧4逆时针转动时放卷、顺时针转动时收紧。电机减速机构3是品牌PC MOTOR/鹏丞的12V电机齿轮减速器成品，功率200W，其壳体左端内具有多级减速齿轮，工作时，其电机转轴输出的动力被多级减速齿轮减速增加扭矩后从左端动力轴及主动板151输出，电机减速机构3的外壳内电机的转轴有刹车盘，外壳内侧端有电磁刹车片，电机减速机构3及电磁刹车片得电工作后，刹车片和刹车盘拉开间距不影响电机转轴的转动，电机减速机构3及电磁刹车片失电不再工作后，电磁刹车片在弹簧机构等作用下和刹车盘紧紧接触，电机转轴及动力输出轴均不再转动。

图1、2、3中所示，开关电源U1是品牌anzhou、型号S-350-12的交流220V转12V直流开关电源模块成品，功率是500W。人体红外感应模块U2是品牌JXINW/佳信微、型号SR501的人体红外感应模块成品，其具有三个引脚和两个调节旋钮，在位于其外壳的前侧端有一个菲涅尔透镜，能增加其部件外壳内菲涅尔透镜后内侧热释电红外探测开关的探测距离，最远探测距离在7米左右，人体红外感应模块U2探测角度是菲涅尔透镜前扇形120度左右，第一个、第三个引脚1及2脚分别接12V正负两极电源，工作时在菲涅尔透镜前有人活动时其第三个引脚3脚会输出高电平，第一个调节旋钮可以调节热释电红外探测开关的探测距离、向左调节探测距离变远、向右调节探测距离变小，第二个调节旋钮可以调节热释电红外探测开关的探测灵敏度、向左调节探测灵敏度变大、向右调节探测灵敏度变小。电磁拉杆DC是品牌ELECALL、型号EML-0530B的12V工业用强力电磁拉杆，没有得电状态下，其衔铁杆71前右端4mm左右位于主动板15的其中一个圆形通孔151内。控制电路包括继电器K1、K2，NPN三极管Q1，干簧管GH(18)、条形永久磁铁CT(17)、电阻R1，继电器K1及K2、NPN三极管Q1、电阻R1安装在电路板上并经电路板布线连接，条形永久磁铁CT用胶粘接在矩形槽9的后侧端中部，干簧管GH(18)用胶横向粘接在塑料盒19内上端，干簧管18的动触点水平位于塑料盒19内上端上部，干簧管18的静触点水平位于塑料盒19内上端下部，塑料盒18下端用胶粘接在壳体的开口21部位后下侧中部上端，人形靶标本体1向后侧运动到和处于地面水平状态后，永久磁铁17刚好和塑料盒19上端接触、干簧管18内部动触点和静触点开路；电阻R1一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和第一只继电器K1负极电源输入端连接，第一只继电器K1正极电源输入端及控制电源输入端连接，第一只继电器K1常闭触点端和第二只继电器K2正极电源输入端及控制电源输入端连接，NPN三极管Q1发射极和第二只继电器K2负极电源输入端连接，干簧管GH两个接线端串联在第二只继电器K2正极电源输入端及控制电源输入端和第一只继电器K1常闭电源输出端之间。

图3中所示，开关电源U1的电源输入两端1及2脚和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源U1的电源输出两端3及4脚和人体红外感应模块U2电源输入两端VCC及GND(1及2脚)、控制电路电源输入两端继电器K1正极电源输入端及NPN三极管Q1发射极分别经导线连接，人体红外感应模块U2的信号输出端3脚和控制电路的信号输入端电阻R1另一端经导线连接，控制电路的第一路电源输出端继电器K1常开触点端及NPN三极管Q1发射极和和电磁拉杆DC的电源输入两端分别经导线连接，控制电路的第二路电源输出端继电器K2的常开触点端、NPN三极管Q1发射极分别和电机减速机构M的电源输入两端分别经导线连接。

图1、2、3中所示，本发明使用前，把人形靶标本体1的下端***矩形槽9内，然后分别旋紧两只手动螺杆91，使人形靶标本体1牢牢固定在矩形槽9内。本发明根据需要可以摆放在室内任何的位置，为了达到突然性可把壳体2前端盖上隐蔽物遮盖(不能遮挡住人体红外感应模块6的菲涅尔透镜61前端，人体红外感应模块6的探测头向前上端倾斜10度左右，菲涅尔透镜61前端也向前上端倾斜一定角度，能有效探测菲涅尔透镜61前端周围120度范围内、7米左右活动的人体)，在室内使用能达到好的作训效果。激发前人形靶标本体1初始状态下平躺在地面上。220V交流电源进入开关电源U1的1及2脚后，开关电源U1在其内部电路作用下，其3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入控制电路以及人体红外感应模块U2的电源输入两端，于是，控制电路以及人体红外感应模块处于得电工作状态。

图1、2、3中所示，实际作训中，当有作训人员进入室内人体红外感应模块U2附近7米左右范围后，人体红外感应模块U2的探测头在菲涅尔透镜共同作用下，会检测到活动的人体，进而人体红外感应模块U2在内部电路作用下其3脚输出高电平、高电平经电阻R1降压限流(高于0.7V)进入NPN三极管Q1的基极，于是，NPN三极管Q1导通其集电极输出低电平进入继电器K1负极电源输入端；由于继电器K1的正极电源输入端以及控制电源输入端和开关电源U1的3脚相通，继电器K1的常开触点端和电磁拉杆DC正极电源输入端相连，电磁拉杆负极电源输入端和开关电源U1的4脚相连，所以，此刻继电器K1会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合、常闭触点端和控制电源输入端开路，进而，电磁拉杆DC得电工作，电磁拉杆DC得电工作后、在其内部电磁机构等作用下其衔铁杆向左运动1cm左右。没有得电前，电磁拉杆DC的衔铁杆71右前端4mm左右位于主动板15的其中一个圆形通孔151内，当电磁拉杆DC得电工作其衔铁杆71向左运动后，电磁拉杆DC的衔铁杆71右前端会和主动板15的其中一个圆形通孔151分离；由于主动板15和衔铁杆71分离，那么连接板14、轴杆12会在顺时针转绕多圈弹簧4的弹性作用力下向前逆时针转动，并带动人形靶标1逆时针转动马上从地面水平状态转为垂直状态，人形靶标1前端左右两部的两个凸起矩形限位块102和壳体3前内侧左右两部刚好接触，保证了人形靶标1处于垂直状态，达到对作训人员突然性的训练效果(和电磁拉杆7连接的导线具有一定长度余量，保证其随着连接板14转动时不会拉紧损坏)。当作训人员离开红外感应模块U2的探测头探测范围后，红外感应模块U2的3脚停止输出高电平，于是，NPN三极管Q1截止其集电极不再输出低电平、继电器K1失电不再吸合其控制电源输入端和常闭触点端闭合、控制电源输入端和常开触点端开路，这样，电磁拉杆DC会失电其衔铁杆71在其内部弹簧机构等作用下，衔铁杆71向右回到初始位置，右端4mm左右再次进入主动板15的其中一个圆形通孔151内(即使此刻衔铁杆71右部没有进入圆形通孔内，后续主动板15被电机减速机构M的动力输出轴带动顺时针转动时，由于主动板多个圆形通孔151和电磁拉杆的衔铁杆71圆周位置一致，电磁拉杆的衔铁杆71必然会进入主动板其中一个圆形通孔151内)。由于，继电器K2正极电源输入端及控制电源输入端和继电器K1常闭触点端连接，所以人离开红外感应模块U2的检测头探测范围、继电器K1失电不再吸合控制电源输入端和常闭触点端闭合后(继电器K1的正极电源输入端以及控制电源输入端和开关电源U1的3脚相通)，12V电源正极会进入继电器K2控制电源输入端及正极电源输入端(继电器K2负极电源输入端和开关电源U1的4脚相通)，继电器K2会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端连通；由于电机减速机构M的正极电源输入端和继电器K2的常开触点端连接(电机减速机构M的负极电源输入端和开关电源U1的4脚相通)，所以人离开红外感应模块U2的检测头探测范围后，电机减速机构M会得电工作；电机减速机构M得电工作后其电机转轴逆时针转动，在其左端壳体内多级减速齿轮减速、增加扭矩后，电机减速机构M的动力输出轴顺时针转动、并经主动板15、电磁拉杆的衔铁杆71、连接板14带动轴杆12顺时针转动，轴杆12顺时针转动中会将弹簧4收卷收紧使其具有逆时针旋转势能，为下次有人接近红外感应模块U2，人形靶标本体1的跃起做好准备。当人形靶标1再次处于和地面平行后，此刻永久磁铁17刚好和塑料盒19上端接触、干簧管GH内部动触点和静触点开路；由于，干簧管GH两个接线端串联在第二只继电器K2正极电源输入端及控制电源输入端和第一只继电器K1常闭电源输出端之间，所以此刻，继电器K2会失电不再吸合其控制电源输入端和常开触点端开路，进而电机减速机构M会失电不再工作，防止电机减速机构M带动人形靶标本体1顺时针转动过多、而导致设备整体工作受到影响。由于电机减速机构M内部自身具有电磁刹车机构，电磁刹车片(和电机的两根导线并联)失电后、和电机转轴安装在一起的刹车盘能被电磁刹车片的刹车片牢牢刹住，防止了电机减速机构M停止转动后，弹簧4的逆时针弹性作用力导致人形靶标1逆时针向上运动，以及防止电机减速机构M的转轴转动。本发明激发时能达到更好的突然性，每次激发后，只要作训人员离开监测范围，人形靶标本体1在相关机构作用下能恢复初始位置，方便下一个作训人员进入室内后激发，不需要专门人员进行复位操作，减少了人工支出，特别适用于训练人员多的情况下同一个科目训练使用，并能达到好的作训效果。本发明中，继电器K1、K2是品牌松乐的DC4123型12V继电器；NPN三极管Q1型号是9013；电阻R1阻值是470K；干簧管GH是品牌BASEUS/倍思、型号GPS-11B的大功率塑封常闭触点干簧管。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。