[发明专利]基于视觉识别和多传感器数据融合的捡球方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于在乒乓球、网球等球类运动场馆使用的智能捡球机器人的捡球技术。

背景技术

目前，已提出专利申请的双模智能捡球机器人控制系统（申请号：CN201310155091.1）利用两种工作模式相互结合的特点有效的解决了智能捡取乒乓球、网球的问题。但是，该发明并不具备自主识别球体的功能，同时该发明的传感器布局均为固定式的，所采集的环境信息有限，不能全方位多角度的采集环境信息。

发明内容

 本发明的目的是提供一种基于视觉识别和多传感器数据融合的捡球方法。

本发明是基于视觉识别和多传感器数据融合的捡球方法，其步骤为：

步骤A：通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤B：捡球机器人9向右旋转15度，进入下一个位置，通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤C：重复步骤B；

步骤D：捡球机器人9前进2米，进入下一个位置，通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤E：捡球机器人9向左旋转15度，进入下一个位置，通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤F：重复步骤E；

步骤G：捡球机器人9前进2米，进入下一个位置；一次循环结束，重新开始循环执行步骤A以及后续步骤。

本发明的有益之处在于：将传感器阵列采集信息和摄像头采集图像、处理图像两个过程有机结合在一起，并将折线形的运动轨迹应用于捡球机器人，达到了高效避障、高精度捡取球体的目的。

附图说明

图1是本发明的算法原理框图，图2是本发明的传感器阵列布局及摄像头转动角度示意图，图3是本发明的运动控制舵机安装角度示意图，图4是本发明的运动轨迹示意图，附图标记及对应名称为：1、第一红外传感器，2、第二红外传感器，3、第三红外传感器，4、第四红外传感器，5、第五红外传感器，6、第六红外传感器，7、第七红外传感器，8、摄像头，9、捡球机器人，10、第一数字舵机，11、第二数字舵机，12、第三数字舵机，13、第四数字舵机。

具体实施方式

本发明是基于视觉识别和多传感器数据融合的捡球方法，其步骤为：

步骤A：通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤B：捡球机器人9向右旋转15度，进入下一个位置，通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤C：重复步骤B；

步骤D：捡球机器人9前进2米，进入下一个位置，通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤E：捡球机器人9向左旋转15度，进入下一个位置，通过红外传感器阵列获取周围环境信息，通过摄像头8分别在0度、45度、90度三个角度采集图像信息、处理采集到的图像，并根据图像处理的结果采取相应的动作；

步骤F：重复步骤E；

步骤G：捡球机器人9前进2米，进入下一个位置；一次循环结束，重新开始循环执行步骤A以及后续步骤。

 本发明的是在USB摄像头作为图像采集工具、漫反射式光电开关作为障碍物信息采集工具的支持下实现的，球体检测的原理主要用到了球体颜色特征和球体所占像素点多少的特征等特性进行分析的，障碍物检测的原理主要用到了光电开关的特性。以下结合图1、图2、图3、图4，详细说明本方法的具体实施方式。