[发明专利]基于全向来福轮的羽毛球场智能捡球机器人

说明书

本发明涉及智能机器人领域，提供一种基于全向来福轮的羽毛球场智能捡球机器人，包括羽毛球拾取结构、全向来福轮底盘结构、羽毛球收集桶和电控系统，所述全向来福轮底盘结构包括四个来福轮、底盘，四个来福轮与底盘相连，连接处安装有步进电机，所述底盘上布置有羽毛球拾取结构、摄像头和羽毛球收集桶，所述红外巡线传感器通过支架连接在底盘下方。本发明通过红外识别和摄像头实现路径规划和对羽毛球的识别功能，利用全向来福轮实现指定路径的行走任务，解决了羽毛球场地散乱羽毛球的收集问题，极大的提高了羽毛球拾取的效率。

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，尤其是一种基于全向来福轮的羽毛球场智能捡球机器人。

背景技术

近年来随着智能产品的日益普及，生活中越来越多的地方都开始用到了智能化的产品，在体育运动中也逐渐出现了智能化的产品，与此同时针对各种球类运动的捡球机器人逐渐变多，但针对羽毛球领域的捡球机器人却相对较少，而现有的羽毛球捡球机器人还存在一定的缺陷。

羽毛球不同于其他类小球，在收集过程中容易出现破损，所以在捡球过程中要做到轻拿轻放，同时一次性不能收集过多的羽毛球，从而避免过多的羽毛球混在一起出现挤压坏的现象，所以现有的捡球机器人无法满足所需要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种基于全向来福轮的羽毛球场智能捡球机器人，通过红外识别和摄像头实现路径规划和对羽毛球的识别功能，利用全向来福轮实现指定路径的行走任务，解决了羽毛球场地散乱羽毛球的收集问题，极大的提高了羽毛球拾取的效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：基于全向来福轮的羽毛球场智能捡球机器人，包括羽毛球拾取结构、全向来福轮底盘结构、摄像头、红外寻线传感器、羽毛球收集桶和电控系统，所述全向来福轮底盘结构包括四个来福轮、底盘，四个来福轮使用电机支架与底盘相连，连接处分别安装有步进电机，所述底盘上布置有羽毛球拾取结构、摄像头和羽毛球收集桶，所述红外巡线传感器通过支架连接在底盘下方，所述羽毛球拾取结构包括机械爪、机械臂和云台，所述机械臂为串行机械臂，机械臂末端连接有机械爪，机械臂下方通过云台架设于底盘上，在机械臂上设有机械爪俯仰舵机和机械爪起落舵机，在机械臂与机械爪连接处设有机械爪开合舵机，在云台上设有机械爪旋转舵机。

在上述技术方案中，所述电控系统包括图像采集传感器、树莓派处理器和arduino单片机，所述红外巡线传感器与arduino单片机相连接，由arduino引脚信号的变化读取场地信息，所述摄像头采用CMOS作为图像采集传感器，将图像的基本信息提供给树莓派处理器，由树莓派处理图像，并识别羽毛球位置，将位置信息发送给下位机即arduino单片机，arduino单片机将需要控制的信号发送给四路步进电机和三路舵机，驱动四路步进电机和三路舵机，四路步进电机通过驱动模块与arduino单片机相连，三路舵机控制端直接与arduino单片机相连接，舵机输出端直接连接至羽毛球拾取结构的三个关节，驱动机械爪进行羽毛球的拾取。

在上述技术方案中，所述电控系统的工作流程包括以下步骤：

（1）开始，系统初始化；

（2）机器人开始环绕场地的路径识别；

（3）摄像头启动对场地信息进行扫描；