[发明专利]一种高尔夫球场智能捡球无人飞行器的系统设计

说明书

本发明涉及一种系统设计，尤其涉及一种高尔夫球场智能捡球飞行器的系统设计。本发明主要包括四部分：智能捡球飞行器、ZigBee通讯网络、高尔夫球和远程控制终端。根据高尔夫球的位置信息，运程控制终端控制智能捡球飞行器进行捡球运动，智能捡球无人飞行器运用RRT算法路径规划以及图像处理，对高尔夫球进行精确寻找和识别，并运用机械臂实现捡球操作。本发明能够提高捡拾高尔夫球的效率，避免高尔夫球的丢失，具有较高的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种系统设计，尤其涉及一种高尔夫球场智能捡球飞行器的系统设计。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的提高，以高尔夫球为代表的休闲运动得到越来越多人的青睐，尤其是可以作为商业会谈的有效载体。高尔夫球场面积很大，高尔夫球的抛出距离可达到几十米甚至上百米。为保障运动的正常进行，常需要“球童”进行捡球作业。虽然球童可借助相关工具进行捡球，但是捡球的效率仍然有限；由于球场面积较大，借助人眼捡球容易造成高尔夫球的丢失，不仅增加了成本，还降低了运动体验；球童进行人工捡球，使高尔夫球运动成本大大增加，难以实现此项运动的大众化。

发明内容

本发明为了克服捡拾高尔夫球的效率低，避免高尔夫球的丢失，提供了一种高尔夫球场智能捡球无人飞行器的系统设计。

智能捡球无人飞行器系统主要包括四部分：智能捡球飞行器、ZigBee通讯网络、高尔夫球和远程控制终端。当高尔夫球抛出后，可通过自身的芯片将位置信息发送至远程控制终端，远程控制终端可将信息发送至捡球无人飞行器并控制其进行捡球操作。通过RRT算法规划出一条从无人飞行器当前位置到高尔夫球位置的路径，无人飞行器沿此路径飞行寻找高尔夫球。无人飞行器飞行过程中通过图像采集装置实时获取地面环境信息，并通过图像处理实现对高尔夫球的准确识别。最后通过无人飞行器底部的机械臂实现对高尔夫球的抓取，当捡球无人飞行器成功捡到球时，无人飞行器会通过无线通讯网络将捡到球的信息发送给控制终端，此时无人飞行器可原路返回，完成捡球工作。本发明极大提高了高尔夫球运动的捡球效率，能够避免高尔夫球的丢失，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1 高尔夫球场智能捡球无人飞行器系统总体框图。

图2 高尔夫球场智能捡球无人飞行器控制中心模块图。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明进行详细的描述。

如附图1所示，智能捡球无人飞行器系统通过ZigBee通讯网络实现各部分的无线通信。

将定位芯片植入高尔夫球内部，可实时将高尔夫球的位置信息发送至远程控制终端。

远程控制终端可以实时监测高尔夫球的位置。工作人员可以通过控制终端远程将高尔夫球的位置信息传送至无人飞行器，并控制捡球无人飞行器的工作和停止。当捡球无人飞行器成功捡到球时，无人飞行器会通过无线通讯网络将捡到球的信息发送给控制终端，进而通过控制终端通知工作人员高尔夫球已成功抓取。除此之外，当捡球无人飞行器动力不足，陷入故障或长时间捡球停止时，也会通过无线通讯通知远程控制终端。远程控制终端的实现，极大地提高了捡球无人飞行器的工作效率和实用性。

无人飞行器采用四旋翼无人飞行器，主要包括硬件和软件两部分。硬件除了最基本的CPU、动力模块和电源模块等，还包括导航模块、抓取模块、通信模块和图像采集模块。软件方面主要是图像处理和路径规划算法，可如附图2所示。

导航模块：主要由磁航向计、空速计、加速度计和GPS构成。

图像采集模块：本发明采用可见光图像采集装置，可运用较为轻便体积小的摄像头作为可见光图像采集装置。

抓取装置：在无人飞行器底部安装一个小型机械臂，当无人飞行器飞行至高尔夫球所在范围时，可利用机械臂进行捡球操作。