[发明专利]捡球机器人

权利要求书

1.捡球机器人，其特征在于，包括全向轮平台、设置在全向轮平台上的底盘(1)、设置在底盘(1)上的储球箱(11)、设置在底盘(1)上的转筒座(2)、连接转筒座(2)的转筒(3)、设置在底盘(1)上的电机(4)、连接电机(4)的第一同步带轮(5)、连接转筒(3)且通过皮带(6)连接第一同步带轮(5)的第二同步带轮(7)、连接第一同步带轮(5)的曲柄(24)、设置在底盘(1)上的导轨(12)、设置在导轨(12)上且连接曲柄(24)的滑块(10)、连接全向轮平台和电机(4)的单片机(8)、连接单片机(8)的摄像机(9)，还包括单向挡板(17)；

所述摄像机(9)用于拍摄图像并发送至单片机(8)；所述单片机(8)用于接收图像、通过载入到其上的颜色识别算法和形状识别算法分析识别图像上的球、分析球的位置、根据分析结果控制全向轮平台和电机(4)运转；所述储球箱(11)上设有进球口(11.2)和箱门(11.1)，滑块(10)在转筒座(2)和进球口(11.2)之间沿导轨(12)往复运动；所述转筒(3)包括两个圆形端板(3.1)和连接两个端板(3.1)的叶片(3.2)，所述叶片(3.2)位于两端板(3.1)之间；转筒(3)绕转筒座(2)转动进行捡球，球通过转筒(3)和转筒座(2)运动到滑块(10)上，滑块(10)将球通过进球口(11.2)运送到储球箱(11)内；所述单向挡板(17)设置在储球箱(11)上且对应进球口(11.2)，所述储球箱(11)内部底侧的阴角为圆角。

2.如权利要求1所述的捡球机器人，其特征在于，所述全向轮平台包括机器人底座(19)、位于底座上的微型电机支座(22)、位于微型电机支座(22)上的微型电机(23)、连接微型电机(23)的全向轮(21)和连接机器人底座(19)的载物板(20)；所述载物板(20)位于全向轮(21)、微型电机支座(22)和微型电机(23)的上方，连接底盘(1)；全向轮(21)、微型电机支座(22)和微型电机(23)的数量均大于2个且一一对应设置。

3.如权利要求1所述的捡球机器人，其特征在于，所述颜色识别算法使用色差法，所述形状识别算法使用Hough变化，单片机(8)通过PID算法控制全向轮平台和电机(4)。

4.如权利要求1所述的捡球机器人，其特征在于，所述单片机(8)对图像的分析包括去除噪声、增强、复原、分割、提取特征。

5.如权利要求1所述的捡球机器人，其特征在于，所述摄像机(9)采用OpenMV摄像机，所述单片机(8)采用STM32F765VI。

6.如权利要求1所述的捡球机器人，其特征在于，所述储球箱(11)底部安装有箱转动轴(18)，箱转动轴(18)通过轴承座安装在底盘(1)上，储球箱(11)通过搭扣(16)连接底盘(1)。

7.如权利要求1至6任意一项所述的捡球机器人的捡球方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、摄像机(9)拍摄地面的图像，并将图像发送至单片机(8)；

S2、单片机(8)接收摄像机(9)发送的图像，通过颜色识别算法和形状识别算法分析识别图像上的球，分析球的位置，得到分析结果，根据分析结果控制全向轮平台和电机(4)运转；

S3、捡球机器人运动S2中单片机(8)分析的球的位置处，电机(4)运转并依次通过第一同步带轮(5)、皮带(6)和第二同步带轮(7)带动转筒(3)转动，转筒(3)通过转动将球从地面捡起并将球通过转筒(3)和转筒座(2)运送到滑块(10)上；

S4、滑块(10)通过电机(4)、第一同步带轮(5)和曲柄(24)的带动沿导轨(12)向进球口(11.2)运动，滑块(10)上的球通过进球口(11.2)进入到储球箱(11)内。

8.如权利要求7所述的捡球方法，其特征在于，在S4之后还包括通过箱门(11.1)将储球箱(11)中的球取出的步骤。