[实用新型]一种自动捡乒乓球机器人

说明书

本实用新型公开了一种自动捡乒乓球机器人，包括机器人本体、捡球装置、视觉系统、控制系统；所述机器人本体由车身和四个麦克纳姆轮构成；捡球装置由外壳、长螺杆、扇叶、滚珠轴承、马达、皮带、定滑轮、斜坡构成；马达通过皮带与定滑轮相连，定滑轮转动时带动长螺杆转动，长螺杆上的扇叶在转动时可沿斜坡将乒乓球扫入储球装置中；本实用新型利用马达、皮带、定滑轮的传动，带动装有滚珠轴承和扇叶的螺杆平滑转动，再结合视觉系统，实现自动识别、收集乒乓球，整体结构简洁精巧，提高了收集乒乓球的效率。

技术领域

本实用新型涉及一种通过机器视觉实现自动收集乒乓球的机器人，属于机器人技术领域。

背景技术

乒乓球训练场地较为开阔，又因为运动员在训练过程中大量使用乒乓球，导致乒乓球会分散在在场地各处。人工去捡拾乒乓球会浪费大量时间和精力。

目前已经有许多辅助工具可以帮助人们去收集乒乓球，比弯腰去一个个拾取乒乓球效率高很多。但这些工具依然需要依靠人力去收集球，并没有将人从这项枯燥的工作中解放出来。

所以针对这种情况设计一种成本低廉但效果显著的自动捡乒乓球机器人具有重要的意义。

发明内容

为了帮助人去收集球场上散落的乒乓球，节省时间和精力，本实用新型提供了一种自动捡乒乓球机器人，利用滚珠轴承、长螺杆、硬板、软质毛刷等材料组成带有扇叶的滚筒装置，通过马达、皮带、定滑轮的组合带动扇叶转动，当球进入收集范围时，毛刷带动乒乓球沿着斜坡进入储球装置，从而实现自动收集乒乓球的功能。

一种自动捡乒乓球机器人，包括具有行动、储存功能的机器人本体、用于收集乒乓球的捡球装置、用于识别乒乓球的视觉系统、控制机器人行动的控制系统。

所述机器人本体由车体以及四个麦克纳姆轮构成。车体分为上下两层，其中上层用来放置控制系统、马达、锂电池等；车体上下层中间的夹层放置储球装置。四个麦克纳姆轮及其控制电机对称安装于车底盘四周。储球装置为长方体敞口状。

所述视觉系统由视觉传感器及上级微处理器构成。视觉传感器安装在捡球装置外壳顶端，具有较好的视野；采集到车体前方的图像后传输回微处理器进行处理，实现对乒乓球的识别。视觉系统的摄像头组件，由摄像头、底座、支架组成，可以进行180°旋转以及上下俯仰的调整。

所述捡球装置位于车体前端，由外壳、扇叶、长螺杆、滚珠轴承、马达、皮带、定滑轮、斜坡组成。马达提供动力，通过皮带与定滑轮带动长螺杆及扇叶转动，扇叶可卷入乒乓球，并沿斜坡将球扫入位于车体底层的储球装置。外壳可以防止在收集过程中乒乓球从侧面滚动走。扇叶末端有软质毛刷，在接触乒乓球时可以产生形变，既可以避免将球弹开，实现将球卷入的效果，又可以有效防止乒乓球卡在捡球装置中。

所述控制系统由上下两级微处理器构成。两级微处理器均位于车体上层。其中下级微处理器仅负责控制四个麦克纳姆轮的电机，上级微处理器性能较高，与视觉传感器共同完成乒乓球图像识别的功能，并向下级微控制器发送指令进行控制。

与现有技术相比，本实用新型的显著优点为：

1.本实用新型通过视觉系统和捡球装置，可以实现自动识别、收集乒乓球。

2.本实用新型机械结构稳定、易于改装，通过改变尺寸，可以实现对其他小型球类如网球的收集。

3.本实用新型使用了麦克纳姆万向轮，使机器人可更加灵活地在乒乓球场地中行进。

4.本实用新型通过车体上安装的超声波传感器可以实现自主避障。

附图说明

图1本实用新型捡球装置部分正视图；

图2本实用新型捡球装置部分侧视图；

图3本实用新型总体侧视图；