[发明专利]乒乓球机器人

说明书

本发明公开了一种机械臂及具有其的乒乓球机器人，涉及机器人技术领域，该机械臂包括第一驱动关节、第二驱动关节、第三驱动关节、第四驱动关节、第五驱动关节以及末端执行器，第一驱动关节与第二驱动关节连接，第二驱动关节与第三驱动关节连接，第三驱动关节与第四驱动关节连接，第四驱动关节与第五驱动关节连接，末端执行器安装于第五驱动关节的输出轴上，第一驱动关节、第三驱动关节、第四驱动关节、第五驱动关节均具有旋转自由度，第二驱动关节具有伸缩自由度，该乒乓球机器人包括上述机械臂和直线运动模组，击球范围广、运动速度快、击球速度快。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种乒乓球机器人。

背景技术

乒乓球机器人是一种能够和人类打兵乓球的机器人。

现有的乒乓球机器人主要有以下两种形式：1、将一个五自由度并联机械臂倒挂固定于乒乓球桌的上面，该并联机械臂的末端连接有乒乓球拍。2、乒乓球机器人包括一个五自由度的串联机械臂和与乒乓球桌宽度方向平行的直线滑台，机械臂可沿着乒乓球桌宽度方向进行直线运动。

一般来说，相同规格的情况下，并联机械臂的运动空间比串联机械臂的运动空间要小很多，所以上述第一种乒乓球机器人的运动范围非常有限，上述第二种机器人虽然在X方向的运动范围足够大，但是在Y方向上运动范围太小，(其中X、Y方向请参阅图4所示)只能击打靠近球桌边缘的乒乓球，而且该串联机器人点到点的运动速度慢，没法接到较高球速的乒乓球。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械臂及具有其的乒乓球机器人，以解决现有技术中的乒乓球机器人运动速度慢、击球速度慢的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一方面提供一种机械臂，所述机械臂包括第一驱动关节、第二驱动关节、第三驱动关节、第四驱动关节、第五驱动关节以及末端执行器，所述第一驱动关节与所述第二驱动关节连接，所述第二驱动关节与所述第三驱动关节连接，所述的第三驱动关节与所述第四驱动关节连接，所述第四驱动关节与所述第五驱动关节连接，所述末端执行器安装于所述第五驱动关节的输出轴上，所述第一驱动关节、第三驱动关节、第四驱动关节、第五驱动关节均具有旋转自由度，所述第二驱动关节具有伸缩自由度。

如上所述机械臂，所述第一驱动关节的固定端安装在第一安装板上，所述第二驱动关节的固定端安装在第二安装板上，所述第二安装板与所述第一驱动关节的输出端连接，所述第三驱动关节的固定端安装在第三安装板上，所述第三安装板与所述第二驱动关节的输出端连接，所述第四驱动关节的固定端安装在第四安装板上，所述第四安装板与所述第三驱动关节的输出端连接，所述第五驱动关节的固定端安装在第五安装板上，所述第五安装板与所述第四驱动关节的输出端连接，所述末端执行器与所述第五驱动关节的输出端连接。

如上所述机械臂，所述第一驱动关节、第三驱动关节、第四驱动关节、第五驱动关节均包括电机、减速机、编码器，所述第二驱动关节为电缸。

本发明另一方面提供一种乒乓球机器人，所述乒乓球机器人包括直线运动模组和机械臂；所述直线运动模组包括直线驱动结构和直线滑轨，所述机械臂与所述直线驱动结构连接，所述直线驱动结构用于驱动所述机械臂沿所述直线滑轨移动，其中，所述乒乓球机器人在使用时，所述直线滑轨与乒乓球桌沿长度方向的中线平行；

所述机械臂为上述所述的机械臂，其中执行器为乒乓球拍。

所述机械臂为上述所述的机械臂，所述直线运动模组为直线滑台。

如上所述乒乓球机器人，还包括用于支撑所述直线滑台的支撑支架，所述支撑支架包括第一门型框架和第二门型框架，所述滑轨的第一端固定在所述第一框架上，所述滑轨的第二端固定在所述第二框架上，所述第一门型框架和第二门型框架的宽度均大于乒乓球桌的宽度。

如上所述乒乓球机器人，还包括视觉支架，所述视觉支架上设置有摄像头，所述视觉支架和所述支撑支架位于乒乓球桌的同侧。