[发明专利]一种基于机械臂的网球机器人

权利要求书

1.一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于包括所述机械臂包括依次设置的旋转主体、第一段杆、第二段杆、第三段杆和第四段杆；

以所述旋转主体的转轴所垂直的平面为参考平面：

所述第一段杆的转轴平行于参考平面；

所述第二段杆为两个方向能转动的机构，包括连接座和杆体，所述连接座的转轴平行于参考平面，杆体安装与连接座上，其转轴垂直于连接座的转轴；

所述第三段杆的转轴垂直于第二段杆杆体的转轴；

所述第四段杆的转轴与第三段杆的转轴垂直，网球拍设置在第四段杆上。

2.如权利要求1所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于所述第一段杆、第二段杆、第三段杆的长度依次递减。

3.如权利要求1所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于所述第二段杆连接座的驱动电机通过连杆体系和第二段杆中的连接座的转轴连接，所述连杆体系采用所述第一段杆、第五杆、第六杆和第七杆组成，所述第一段杆、第五杆、第六杆和第七杆构成顶点处为转动连接的可变形的平行四边形，第六杆和第一段杆平行，第五杆和第七杆平行，所述连接座的转轴和第七杆固定连接、与第一段杆为活动连接。

4.如权利要求1所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于所述旋转主体的固定座设置轮式行走装置，所述轮式行走装置设置多个轮子，各轮子由其独立的电机通过减速机构驱动并配有转向机构。

5.如权利要求1所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于旋转主体的顶部设置连接架，所述第一段杆的电机安装在旋转主体的连接架上，所述旋转主体连接该连接架的颈部和旋转主体的固定座之间通过角接触轴承连接；所述第一段杆的电机的输出轴和该连接架之间通过角接触轴承连接；所述第二段杆连接座的驱动电机也安装在该连接架上，其输出轴和该连接架之间通过角接触轴承连接；所述第二段杆杆体通过深沟球轴承连接在其连接座上；第三段杆的转轴与第二段杆上的连接架通过深沟球轴承连接；第四段杆的转轴与第三段杆上的连接架通过深沟球轴承连接。

6.如权利要求1所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于它设置有离体视觉系统及控制系统；

视觉系统获得网球的运动位置数据，然后预测网球的路线，控制系统根据视觉系统预测的网球路线，控制网球机器人到达预测的线路附近，控制机械臂击球。

7.如权利要求1所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于所述网球机器人进入打球模式时，由视觉系统预测网球轨迹，计算出击球点；

在击球前，由旋转主体的驱动电机驱动旋转主体从初始角度向后旋转，进入准备状态。

8.如权利要求1所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于每次击球后或一开始进入打球模式时，机械臂都运动回到初始位置。

9.如权利要求8所述的一种基于机械臂的网球机器人，其特征在于所述初始位置时，旋转主体转至初始角度，机械臂曲臂上举球拍，球拍正面面向前方。