[实用新型]基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置

权利要求书

1.基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置，其特征在于：该装置由整体机械结构、图像采集系统、避障系统、动力系统、捡球计数系统、控制系统、外包板组成；整体机械结构包括底层机械结构（1-46）、顶层机械结构（1-47）；底层机械结构（1-46）用于安装图像采集系统、壁障系统、动力系统、捡球计数系统；顶层机械结构（1-47）用于安装控制系统；

底层机械结构（1-46）由第一横梁（1-48）、第二横梁（1-49）、第一侧梁（1-54）、第二侧梁（1-55）组成，第一侧梁（1-54）与第二侧梁（1-55）平行，第一横梁（1-48）与第二横梁（1-49）均垂直于第一侧梁（1-54）和第二侧梁（1-55），且第一横梁（1-48）位于第一侧梁（1-54）与第二侧梁（1-55）所组成平面的上方，第二横梁（1-49） 位于第一侧梁（1-54）与第二侧梁（1-55）所组成平面的下方；顶层机械机构（1-47）由第一立柱（1-58）、第二立柱（1-59）、第三立柱（1-60）、第四立柱（1-61）、第五立柱（1-62）、第六立柱（1-63）、第七立柱（1-64）、第八立柱（1-65）、第三横梁（1-50）、第四横梁（1-51）、第五横梁（1-52）、第六横梁（1-53）、第三侧梁（1-56）、第四侧梁（1-57）、顶层隔离板（1-72）组成，其中，第一立柱（1-58）、第二立柱（1-59）、第三立柱（1-60）、第四立柱（1-61）与底层机械结构（1-46）垂直；第三横梁（1-50）、第四横梁（1-51）、第三侧梁（1-56）、第四侧梁（1-57）、顶层隔离板（1-72）组成平面矩形框架；第五立柱（1-62）、第六立柱（1-63）、第七立柱（1-64）、第八立柱（1-65）垂直于平面矩形框架，第五横梁（1-52）安装于第五立柱（1-62）、第七立柱（1-64）之间，第六横梁（1-53）安装于第六立柱（1-63）、第八立柱（1-65）之间；

图像采集系统包括摄像头（1-42）、第八舵机（1-27）、支架（1-73），其中：支架（1-73）固定于底层机械结构（1-46）中第一横梁（1-48）的中部，第八舵机（1-27）安装于支架（1-73）的顶部，摄像头（1-42）与第八舵机（1-27）固定；第八舵机（1-27）通过控制自身在支架（1-73）中的转动，带动摄像头（1-42）成角度摆动来采集图像信息；

避障系统包括第一红外传感器（1-8）、第二红外传感器（1-21）、第三红外传感器（1-22）、第四红外传感器（1-9）、第五红外传感器（1-11）、第六红外传感器（1-18）、第七红外传感器（1-20）、第五舵机（1-10）、第六舵机（1-17）、第七舵机（1-19），其中：第一红外传感器（1-8）、第四红外传感器（1-9）分别与第一横梁（1-48）成45度角固定于第一横梁（1-48）的两端，第二红外传感器（1-21）、第三红外传感器（1-22）分别与第二横梁（1-49）成45度角固定于第二横梁（1-49）的两端；第五舵机（1-10）控制第五红外传感器（1-11）且安装于第二侧梁（1-55）的中部，第六舵机（1-17）控制第六红外传感器（1-18）且安装于第一侧梁（1-54）的中部，第七舵机（1-19）控制第七红外传感器（1-20）且安装于第一横梁（1-48）的中部，此3组能成角度摆动的传感器可检测智能捡球系统的前方、左方和右方的障碍物；

动力系统包括第一舵机（1-25）、第二舵机（1-30）、第三舵机（1-29）、第四舵机（1-26）、第一全向轮（1-15）、第二全向轮（1-23）、第三全向轮（1-24）、第四全向轮（1-16），其中：第一舵机（1-25）控制第一全向轮（1-15）、第二舵机（1-30）控制第二全向轮（1-23）且第一舵机（1-25）、第二舵机（1-30）安装于第一侧梁（1-54）两端；第三舵机（1-29）控制第三全向轮（1-24）、第四舵机（1-26）控制第四全向轮（1-16）且第三舵机（1-29）、第四舵机（1-26）安装于第二侧梁（1-55）两端；第一全向轮（1-15）、第二全向轮（1-23）、第三全向轮（1-24）、第四全向轮（1-16）与智能捡球装置（1）对称面的夹角均为60度；

捡球计数系统包括第一护球板（1-39）、第二护球板（1-40）、捡球叶轮（1-13）、第九舵机（1-28）、挡球板（1-12）、阻球板（1-4）、红外计数传感器（1-5）、储球盒（1-7），其中：挡球板（1-12）固定于底层机械结构（1-46）底部；第九舵机（1-28）控制捡球叶轮（1-13），且第九舵机（1-28）固定于第一侧梁（1-54）前部，捡球叶轮（1-13）安装于第一侧梁（1-54）与第二侧梁（1-55）之间；储球盒（1-7）放于挡球板（1-12）之上，可在第一侧梁（1-54）与第二侧梁（1-55）之间滑动；红外计数传感器（1-5）固定于底层机械结构（1-46）的第一侧梁（1-54），且在第九舵机（1-28）与第六舵机（1-17）之间，便于检测经捡球叶轮（1-13）卷起的球体（1-14）；第一护球板（1-39）与第二护球板（1-40）保证球体（1-14）顺利与捡球叶轮（1-13）接触。