[发明专利]台球全色和双色的连续识别装置及识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化装备技术领域的台球识别装置，具体是一种台球全色和双色的连续识别装置及识别方法，尤其适用于美式16球自动台球机对全色球和双色球的识别。 

背景技术

台球是一项在国际上广泛流行的高雅室内体育运动，是一种用球杆在台上击球、依靠计算得分确定比赛胜负的室内娱乐体育项目。美式16球有一颗白色母球和15颗不同颜色子球。子球中有全色球7个、双色球7个以及全色8号黑球一个。比赛开始时，15颗子球摆放成正三角形。全色黑8号球居于三角形正中心，其他球按照全色球和双色球依次间隔摆放。每局球结束后开始新一局时都需要人工将已经落袋的所有子球放回台面，并按照上述规律进行摆放。而人工手动摆放既耗时费力，同时从经济上而言也需要很多人力成本。因而，研制一款自动摆球的自动台球机的要求应运而生。而对各个子球的识别区分技术设计则是自动台球机设计工作中的一个关键环节，也是首要攻克的难题。 

目前国内已有的美式16球台球识别方面的专利及资料都是需要对台球进行个性化改动，例如要在里面嵌入芯片或其他磁性物质，以保证球能够被识别。这样设计不仅大大增加了生产成本，同时由于制造加工精度的限制，这种特制球将不可避免的出现重心偏离中心的现象。同时，一副球的各个球之间的重心分布情况也不能做到一致。而重心的分布直接影响台球在受到撞击时的运动情况。这样就造成不同的球在相同的撞击条件下将产生不同的运动方式。而台球运动的要求是各个球除颜色以外不能有其他的区别。因而，现行的这种设计是对台球规则的一种挑战，不适合进行标准化推广以及大规模应用。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于颜色识别的台球全色 和双色的连续识别装置及识别方法，用以在遵守台球运动规则的前提下实现对全色球和双色的区分与识别。 

本发明是通过以下技术方案实现的。 

根据本发明的一个方面，提供了一种台球全色和双色的连续识别装置，包括：台球滚道、颜色识别装置、台球阻挡放行装置以及中央控制系统，其中： 

-台球滚道，整体成U形槽结构，并呈一定倾斜角度安装，台球滚道的槽宽小于台球的直径； 

-颜色识别装置，包括多个颜色传感器，分别设置于台球滚道的上方及两侧； 

-台球阻挡放行装置，包括前阻挡片、后阻挡片、连杆以及舵机，所述前阻挡片和后阻挡片一前一后依次设置于台球滚道的槽底，并位于多个颜色传感器的感知范围内，所述舵机通过连杆与前阻挡片和后阻挡片相连接，并用于控制前阻挡片和后阻挡片相对于槽底进行抬升下降交替动作，当前阻挡片抬升时，形成检测球位S1，当前阻挡片下降、后阻挡片抬升时，形成检测球位S2；检测球位S1到检测球位S2所转过的角度小于双色球两侧球冠之间的张角； 

-中央控制系统，分别与多个颜色传感器相连接，用于接收多个颜色传感器采集到的颜色信息并进行分析，从而对台球进行识别。 

优选地，对于直径为57.2mm的标准台球，所述台球滚道的槽宽为50mm，槽高为25mm。 

优选地，所述颜色识别装置还包括传感器安装架，所述传感器安装架架设于台球滚道的上方，所述多个颜色传感器分别固定于传感器安装架的顶板及侧板上。 

优选地，所述颜色传感器为四个，分别为第一颜色传感器、第二颜色传感器、第三颜色传感器和第四颜色传感器，其中，第一颜色传感器设置于检测球位S1的正上方，用于对检测球位S1进行检测，第二颜色传感器、第三颜色传感器和第四颜色传感器分别设置于检测球位S2的正上方及左右两侧，用于对检测球位S2进行检测；所述第一颜色传感器、第二颜色传感器、第三颜色传感器和第四颜色传感器检测点的检测方向相互垂直。 

优选地，当双色球两侧球冠之间的张角为120°时，所述检测球位S1到检测球位S2所转过的角度为114.6°。 

优选地，所述槽底开有一前一后两个矩形槽，所述前阻挡片和后阻挡片分别通过合页连接在两个矩形槽处；所述舵机设置于矩形槽的下方。 

优选地，所述中央控制系统还与舵机相连接，用于控制舵机转动，从而控制前阻挡片和后阻挡片进行抬升下降交替动作。 

优选地，所述中央控制系统设置有黑色特征信息。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种上述台球全色和双色的连续识别装置的识别方法，包括以下步骤： 

步骤1，将待识别台球依次摆放在台球滚道上；舵机通过连杆同时控制前阻挡片和后阻挡片的抬起和，从而控制待识别台球依次通过检测球位S1和检测球位S2；