[发明专利]捡球机器人

说明书

捡球机器人涉及运动辅助设备技术领域，解决了现有乒乓球网球捡球工具的效率低的问题，包括全向轮平台、设置在全向轮平台上的底盘、设置在底盘上的储球箱、设置在底盘上的转筒座、连接转筒座的转筒、设置在底盘上的电机、连接电机的第一同步带轮、连接转筒且通过皮带连接第一同步带轮的第二同步带轮、连接第一同步带轮的曲柄、设置在底盘上的导轨、设置在导轨上且连接曲柄的滑块、连接全向轮平台和电机的单片机、连接单片机的摄像机；摄像机拍摄图像、单片机分析球的位置并控制全向轮平台和电机运转，即控制转筒和滑块运球。本发明对球识别的速度高、识别准确性高，捡球数量多、捡球效率高、体积小、成本低。

技术领域

本发明涉及运动辅助设备技术领域，具体涉及捡球机器人。

背景技术

近年来，国家大力支持体育产业的发展，到2020年中国体育产业总规模要超过3万亿，从业人员数超过600万人，产业增加值在国内生产总值中的比重达1.0％，体育服务业增加值占比超过30％。竞赛表演业、健身休闲业、场馆服务业、体育中介业、体育培训业、体育传媒业、体育用品业和体育彩票作为发展的重点行业。乒乓球和网球也是国人十分热爱的一项球类运动。众所周知乒乓球和网球在运动过程中，捡球属于浪费时间且影响运动者的状态。捡球多为人工捡球或借助一些简单的工具，目前市场上还没有自动化高智能乒乓球/网球捡球机的产品。

现有的乒乓球/网球捡球机多数为简易的捡球器，例如弹性绳挤压式，通过弹性绳的弹力，乒乓球/网球首先将弹性绳撑开，之后进入回收箱内，实现了球的回收。此外如吸球器式，通过电机带动风扇产生大气压差，从而将球吸入回收箱内，但此机器使用的是空气压力来把球吸起来，所以，吸球风扇的高度不能太高，且球类物体重量不能太大，否则吸力就不够，基本只适用于乒乓球；无法只针对于球进行回收，不仅能吸球，还容易将灰尘和垃圾吸进去，很不卫生。再如机械臂式适用范围较广，通过机械臂的夹取，将球放入回收箱内，实现球的回收，不过此机器一次只能夹取单个球，会大大降低捡球效率，而且夹取过程中不稳定，容易出现球滑落的情况。因此需要一种捡球效率高、适用范围广且智能化的捡球装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供捡球机器人。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

捡球机器人，包括全向轮平台、设置在全向轮平台上的底盘、设置在底盘上的储球箱、设置在底盘上的转筒座、连接转筒座的转筒、设置在底盘上的电机、连接电机的第一同步带轮、连接转筒且通过皮带连接第一同步带轮的第二同步带轮、连接第一同步带轮的曲柄、设置在底盘上的导轨、设置在导轨上且连接曲柄的滑块、连接全向轮平台和电机的单片机、连接单片机的摄像机；

所述摄像机用于拍摄图像并发送至单片机；所述单片机用于接收图像、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运转；所述储球箱上设有进球口和箱门，滑块在转筒座和进球口之间沿导轨往复运动；所述转筒包括两个圆形端板和连接两个端板的叶片，所述叶片位于两端板之间；转筒绕转筒座转动进行捡球，球通过转筒和转筒座运动到滑块上，滑块将球通过进球口运送到储球箱内。

捡球机器人的捡球方法，包括如下步骤：

S1、摄像机拍摄地面的图像，并将图像发送至单片机；

S2、单片机接收摄像机发送的图像，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运转；

S3、捡球机器人运动S2中单片机分析的球的位置处，电机运转并依次通过第一同步带轮、皮带和第二同步带轮带动转筒转动，转筒通过转动将球从地面捡起并将球通过转筒和转筒座运送到滑块上；

S4、滑块通过电机、第一同步带轮和曲柄的带动沿导轨向进球口运动，滑块上的球通过进球口进入到储球箱内。

本发明的有益效果是：