[发明专利]小型半自动捡球机器及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及半自动机器，尤其涉及一种小型半自动捡球机器及其方法。

背景技术

无论是在比赛场上还是在训练场上，小球类的运动参与者最头疼的是频繁地弯腰去捡散落在地面上的球。

为了解决这个问题，已经出现了能实现捡球功能的各种设计。主要有三类：一、利用简单的机械机构将球一个个分别捡起放到球篮里；二、利用气泵或者利用弹性挤压的方法，把球压进容器，实现捡球功能；三、设计一个具有局部摄像头或者全局视觉传感器实现理想化的智能识别导航系统的捡球机器人。

在实际应用中，上述方法不足之处在于：一、捡球的机械装置在实际使用中效率比较低，有些设计一次只能捡一个球；二、捡球的动作比较繁琐或者机构比较复杂，导致实用性不高；三、一些理想化的设计在实际应用中的可行性不高。比如，在小车的头部安装摄像头的方法进行球识别的机器人，其最大的局限在于判断的视觉范围过于狭窄，无法进行路径规划，很难应用在像网球场这种大型场地中。又比如，用气泵吸球的方法需要安装气泵，增加结构的复杂性，并且在吸球的同时会把地面上的杂物、尘土等吸进球盒，给使用者带来麻烦。四、一些智能识别导航的机器人在现有技术条件下和经济条件下，可行性减低。比如，有一个在球场中央安装一个全局传感器进行识别导航的设计。这个设计的问题是，在现有的技术条件下，一个装在球场中央上方的全局传感器很难识别哪些在地面上杂乱无章的小球体，并且这种难度会随着球场上光线变化而增加，因为那些小球体和地板的色差不明显。另外，这种智能识别的机器人的制造成本和维护成本比较高。在技术条件和经济条件的限制下，这些设计方法和理论很难实现。

发明内容

本发明目的是克服现有技术不足，提供一种经济性好、可行性高的小型半自动捡球机器及其方法。

小型半自动捡球机器包括输送底板、电控系统、卷球装置、输送带、底盘和储球机构和辅助连接机构；输送底板包括左挡板、右挡板、左引导板、右引导板和基板；其中：输送底板的基板上端两侧设有左挡板和右挡板，基板的下端两侧设有左引导板和右引导板；电控系统包括主动齿轮、直流电机、平键、电机法兰、直流电池、控制按钮、前光电传感器和后光电传感器；其中：电控系统的直流电机通过平键与主动齿轮连接，直流电机固定在电机法兰上，直流电机与直流电池、控制按钮连接，前传感器安放在左引导板的内侧面上，后传感器安放在左挡板的内侧面上，前光电传感器和后光电传感器控制直流电机的通断；卷球装置包括从动齿轮、主动轴、从动轴、左主动带轮、右主动带轮、主动轴轴套、轴承、左从动带轮、右从动带轮、从动轴轴套、主动辊筒、从动辊筒和连接螺钉；其中：从动齿轮、左主动带轮、右主动带轮和主动辊筒通过连接螺钉连接成一体，左从动带轮、右从动带轮和从动辊筒通过连接螺钉连接成一体，左主动带轮和右主动带轮通过轴承与主动轴连接，主动轴轴套套在主动轴上并顶住轴承内侧，左从动带轮和右从动带轮通过轴承连接，从动轴轴套套在从动轴上并顶住轴承的内侧，从动齿轮和电控系统的主动齿轮啮合；输送带包括高弹性海绵、齿轮带；其中：高弹性海绵粘接在齿轮带的外表面，齿轮带分别与卷球装置的左主动带轮、右主动带轮、左从动带轮、右从动带轮啮合；底盘和储球机构包括万向轮、从动轮、左挡板、右挡板、储球盒、底盘连接板、扭簧压紧架、连接杆、前挡板；其中：底盘和储球机构底部的前方两侧分别设有万向轮，底盘和储球机构底部的后方两侧分别设有从动轮；底盘和储球机构上依次设有底盘连接板、直流电池、前挡板、储球盒、扭簧压紧架和连接杆，储球盒左右两侧分别设有左挡板和右挡板；辅助连接机构包括保护罩盖、左支撑板、右支撑板、手柄、上底板安放台、下底板安放台；其中：保护罩盖安装在左支撑板和右支撑板的六个螺钉孔中，手柄安装在左支撑板和右支撑板后方的两个圆孔中，左支撑板和右支撑板的内侧分别设有上底板安放台和下底板安放台，下底板安放台设置在上底板安放台下方，输送底板放置在辅助连接机构的上底板安放台上，或者放置在下底板安放台上，左支撑板、右支撑板安放在底盘和储球机构的底盘连接板上，电控系统的电机法兰与左支撑板连接固定，卷球装置的主动轴左端和从动轴左端与辅助连接机构的左支撑板连接固定，卷球装置的主动轴右端和从动轴的右端与右支撑板连接固定。

半自动捡球方法包括如下步骤：

1)操纵员手握着手柄，推着卷球机器往球的方向前进；

2)卷球机器到达球前方时，球挡住了前光电传感器发出的光束，前光电传感器把光信号转化为电信号传送到电控系统的控制单元；

3)电控系统的控制单元控制直流电池给直流电机输送直流电，直流电机带动主动齿轮开始转动；