[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

说明书

技术领域

  本实用新型涉及用于网球、乒乓球等场馆的智能捡球装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始喜欢上乒乓球、网球等业余活动，而乒乓球、网球场馆的捡球工作是一项繁重的体力劳动，人工捡球费时费力，且效率不高。近年来，人们不断尝试用智能机器人代替人工来从事此项工作。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解决了捡取乒乓球、网球的问题。但其捡球效率较低，智能性较差，且不具备对所捡取的球体个数信息进行计数的功能。因此，研发一种基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置来提高捡球效率、提升智能性、实现捡球计数是十分必要的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置。

本实用新型是基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置，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。