[发明专利]网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球系统及方法

权利要求书

1.一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球系统，包括：

中央处理器，接收视觉系统的红外线循迹传感器的测量数据，并根据相关数据向驱动系统发出运动指令；

视觉系统，包括红外线循迹传感器及超声波测距传感器，利用红外线循迹传感器追踪网球场的白线及底色对捡球机循迹，并利用超声波测距传感器检测网球场上是否有掉落的网球及测量捡球机与网球的距离；

驱动系统，实现捡球机的行走过程的变速与转弯。

2.如权利要求1所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球系统，其特征在于：所述视觉系统至少包括四个红外线循迹传感器和三个超声波测距传感器，红外线循迹传感器安装在所述捡球机的前面底盘下方，中间两个红外线循迹传感器用来追踪网球场上的白线，两侧两个红外线循迹传感器用来追踪网球场的深色底色，一个超声波测距传感器安装在所述捡球机正前方中间的位置，当捡球机离开基本路线后，用来测量捡球机与网球的距离，另两个超声波测距传感器安装在捡球机的两侧，当所述捡球机沿基本路线行走时，用来检测网球场上是否有掉落的网球。

3.如权利要求2所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球系统，其特征在于：所述超声波测距传感器的安装高度低于网球直径。

4.如权利要求2所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球系统，其特征在于：所述基本路线为网球场边沿的白色界线。

5.一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球方法，包括如下步骤：

步骤一，中央处理器根据红外线循迹传感器的检测结果向驱动系统发运动指令，控制驱动系统，使捡球机沿基本路线行走；

步骤二，位于捡球机两侧的超声波测距传感器检测网球场内外是否有掉落的物体；

步骤三，若检测到网球场上有掉落的物体，中央处理器向驱动系统发出指令控制捡球机向左或向右旋转若干角度后走向物体；

步骤四，在走向物体的过程中，位于捡球机前方的超声波测距传感器实时探测目标是否始终在其正前方，并以此来修正前进路线。

6.如权利要求5所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球方法，其特征在于，步骤一中，首先设定捡球机逆时针或顺时针沿基本路线行走，捡球机把红外线循迹传感器的检测结果输送给中央处理器，中央处理器经处理后给驱动系统发出相应的行走指令，使捡球机追踪白线，沿着基本路线行走。

7.如权利要求6所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球方法，其特征在于：在行走过程中，当捡球机前方的四个红外线循迹传感器中间两个检测到白色，两侧两个检测到深色时，捡球机的行走方向正确，此时全速前进；当左边两个红外线循迹传感器检测到白色，右边两个红外线循迹传感器检测到深色时，表示捡球机的行走方向向右跑偏，此时捡球机向左转；当右边两个红外线循迹传感器检测到白色，左边两个红外线循迹传感器检测到深色时，表示捡球机的行走方向向左跑偏，此时捡球机向右转；当四个红外线循迹传感器全部检测到深色时，说明捡球机走出网球场，此时捡球机向左转。

8.如权利要求6所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球方法，其特征在于：于步骤三中，若位于捡球机两侧的超声波测距传感器检测到网球场上有掉落的物体，则捡球机向右旋转90度后走向物体。

9.如权利要求6所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球方法，其特征在于：于步骤四中，当超声波测距传感器测到网球时，捡球机向前运动，当超声波测距传感器检测不到网球时，捡球机先左转若干角度，再向右转若干角度，在转动过程中，只要超声传感器检测到网球即停止转动，并走向网球。

10.如权利要求6所述的一种网球捡球机运行轨迹控制与超声波寻球方法，其特征在于：中央处理器利用电子罗盘读取捡球机行走过程中自身的行走方向。