[发明专利]一种机器视觉的网球自动捡球机器人

权利要求书

1.一种机器视觉的网球自动捡球机器人，其特征在于，包括捡球装置，控制系统，顶部一侧与捡球装置可拆卸连接的集球箱，以及安装在捡球装置上的辅助捡球机械臂；所述控制系统包括设置在捡球装置与集球箱之间的系统壳(1)，设置在系统壳内的主控MCU，设置在系统壳上并与主控MCU相连的供电单元、显示器单元、避障单元和牵引单元，以及设置在捡球装置顶部中间并与主控MCU相连的双目摄像头(2)；所述捡球装置底部设有前车轮(3)，所述集球箱底部设有后车轮(4)；

所述捡球装置包括壳体(5)，设置在壳体内的传送带式捡球结构；

所述捡球结构包括位于上方的主动齿轮Z(6)和位于下方的从动齿轮W(7)，链接在齿轮Z和齿轮W外、并可在齿轮Z的带动下转动的运球带(8)，以及水平方向垂直设置在运球带上的多个捡球叶轮(9)；所述齿轮Z和齿轮W相互平行、且齿轮Z和齿轮W的连线与地面呈45～70°角；所述相邻两个捡球叶轮(9)之间的间距为网球直径的1.2～1.5倍；所述齿轮Z(6)与牵引单元相连、并可在牵引单元带动下自转；

所述壳体(5)整体结构与捡球结构相匹配、且壳体与捡球结构之间的间距小于网球直径；所述壳体下端设有与地面垂直的进球口(10)，所述进球口两侧设有挡球板(11)，进球口上边沿到齿轮W(7)的连线垂直于运球带(8)；所述壳体上端、与集球箱相接处设有出球口(12)，所述出球口下边沿到齿轮Z的连线垂直与运球带。

2.根据权利要求1所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人，其特征在于，所述辅助捡球机械臂包括一端设置在捡球装置壳体侧面的连接臂(13)，以及连接臂另一端上依次连接的至少两节活动臂(14)，设置在连接臂与捡球装置连接处、可实现垂直地面180°转动的第一舵机(15)，以及设置在连接臂与活动臂连接处和相邻活动臂连接处、可实现720°转动的第二舵机(16)；所述第一舵机和每个第二舵机均与主控MCU相连。

3.根据权利要求2所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人，其特征在于，所述供电单元包括电压转换器，与电压转换器相连的充放电保护电路，与充放电保护电路模块相连的蓄电池；所述电压转换器的输入端接有直流电源和太阳能电池板；所述电压转换器和蓄电池还均与主控MCU相连。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人，其特征在于，所述牵引单元包括设置在系统壳(1)底部并与主控MCU相连的牵引电机(18)，设置在牵引电机一侧并可在牵引电机带动下做自转运动的齿轮A(19)，设置在齿轮A上方并与齿轮A啮合的齿轮B(20)；所述牵引电机(18)与前车轮(3)相连、并可带动前车轮转动；所述齿轮B与齿轮Z(6)链条连接、并可带动齿轮Z做自转运动。

5.根据权利要求4所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人，其特征在于，所述显示器单元包括设置在系统壳上并与主控MCU相连的触摸显示屏(21)，所述触摸显示屏上还设有与主控MCU相连的电源开关键(22)和运动速度调节键(23)。

6.根据权利要求5所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人，其特征在于，所述避障单元包括均与主控MCU相连的障碍物传感器(24)和转动电机，所述障碍物传感器设置在捡球装置壳体前方，所述转动电机设置在系统壳内并与前车轮(3)相连。

7.根据权利要求5或6所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人，其特征在于，所述集球箱包括底盘(25)和箱体(17)，所述底盘为与箱体底部相匹配的凹槽形结构，所述后车轮设置在底盘下方，所述箱体底部放置在底盘的凹槽内、且顶部一侧与捡球装置壳体可拆卸连接。