[发明专利]铅球比赛服务机器人

说明书

本发明公开了一种铅球比赛服务机器人，包括回收装置、转运装置、运动装置、传感器系统和控制系统，回收装置用于抓取铅球，回收装置包括抓取导轨、活塞杆、活塞缸和机械臂，转运装置用于对回收装置抓取的铅球进行转运，转运装置包括滑轨和升降轮盘，传感器系统包括kinect传感器、单目摄像机、颜色传感器和超声波发生器，所述kinect传感器用于识别人体运动，所述单目摄像机用于对铅球的飞行轨迹进行捕捉，所述颜色传感器用于测量投掷圈的大小以及落地区标志线，所述超声波发生器用于避障，所述运动装置包括前后桥，驱动桥、车轮总成等。本发明能够解决人工拾取铅球所产生的比赛耗时长、安全性低的问题。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种铅球比赛服务机器人。

背景技术

铅球是田径运动的投掷项目之一，它对增强体质，特别是发展躯干和上下肢力量有显著的作用。铅球起源于古代人类用石块猎取禽兽或防御攻击的活动。现代推铅球始于14世纪40年代欧洲炮兵闲暇期间推掷炮弹的游戏和比赛，后逐渐形成体育运动项目。

在铅球的比赛过程中，例如在奥林匹克铅球项目比赛中，铅球裁判员需等待运动员整个运动过程结束，铅球落地之后，查看落地点痕迹测量成绩，人工拾取铅球，然后再进行下一位运动员的比赛，这种比赛流程大大增加了不必要的比赛时间，对于裁判员的危险系数也是比较高的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种铅球比赛服务机器人，以解决人工拾取铅球所产生的比赛耗时长、安全性低的问题。

一种铅球比赛服务机器人，包括回收装置、转运装置、运动装置、传感器系统和控制系统，所述回收装置用于抓取铅球，所述回收装置包括抓取导轨、活塞杆、活塞缸和机械臂，所述抓取导轨上设有起重电磁铁，通过所述起重电磁铁通电和断电，实现对铅球进行吸附和释放，所述抓取导轨、所述活塞杆、所述活塞缸和所述机械臂依次连接，所述机械臂上设有伺服电机，所述转运装置用于对所述回收装置抓取的铅球进行转运，所述转运装置包括滑轨和升降轮盘，所述滑轨分别与所述抓取导轨和所述升降轮盘对接，所述传感器系统包括kinect传感器、单目摄像机、颜色传感器和超声波发生器，所述kinect传感器用于识别人体运动，所述单目摄像机用于对铅球的飞行轨迹进行捕捉，所述颜色传感器用于测量投掷圈的大小以及落地区标志线，所述超声波发生器用于避障，所述运动装置包括底盘和行走系统。

根据本发明提出的铅球比赛服务机器人，在使用时，通过颜色传感器来测量投掷圈的大小以及落地区标志线，得出运动范围，然后在运动员开始投掷后，通过kinect传感器对运动员的投掷姿势进行识别和分析，铅球投掷出后，通过单目摄像机对铅球的飞行轨迹进行捕捉，通过运动装置运动到相应位置，然后再利用颜色传感器和图像处理技术确定出具体的铅球落地点，再通过回收装置中的抓取导轨对铅球进行抓取，然后通过转运装置用于对回收装置抓取的铅球进行转运和收集，再通过运动装置返回到指定区域，完成了铅球的回收过程，实现了无人式的铅球比赛服务效果，智能化程度高，减少了不必要的比赛时间的浪费，且避免了人工作业安全性低的问题。

另外，根据本发明提供的铅球比赛服务机器人，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述转运装置还包括轮盘盒和外壳，所述轮盘盒罩住所述升降轮盘，所述外壳罩住所述滑轨，所述外壳上设有传递筒和通孔，所述传递筒与所述滑轨对接，所述通孔与所述升降轮盘对接，所述抓取导轨抓取的铅球通过所述传递筒进入到所述滑轨上，再通过所述通孔进入所述升降轮盘。

进一步地，所述单目摄像机的数量为两个，两个所述单目摄像机组成双目视觉系统，两个所述单目摄像机安装在所述外壳上，所述颜色传感器安装在所述底盘的底部，所述kinect传感器和所述超声波发生器均安装在所述底盘上。