[发明专利]一种用于拾球机器人的乒乓球拾取装置及乒乓球拾取方法

说明书

一种用于拾球机器人的乒乓球拾取装置及乒乓球拾取方法，乒乓球拾取装置包括底板、舵机、凸轮、滚轮、拾球筐、限位导轨、滑块和弹性线；拾球筐相对的其中两侧上安装有滑块，滑块能沿安装于底板上的限位导轨滑动，底板上开有能使拾球筐运动的通道，拾球筐相对的另外两侧上安装有可转动的滚轮，滚轮和凸轮滑动接触，凸轮可由安装在底板上的舵机驱动转动，拾球筐底部安装有多条并排的弹性线。乒乓球拾取方法可用于安装该乒乓球拾取装置的拾球机器人，边自旋边拾球的“螺旋下降拾球法”解决了拾球筐在下落中因卡球导致的拾球失败问题。拾球装置结构简单，安全稳定，能完成多乒乓球拾取任务，缩短了拾球时间和复杂度，拾球方法提高了拾球效率和可靠性。

技术领域

本发明是属于体育运动器械技术领域，具体涉及一种用于拾球机器人的乒乓球拾取装置及乒乓球拾取方法。

背景技术

乒乓球是一项非常普及的体育项目。在乒乓球训练过程中，大量的乒乓球散落地面，这时将大量散落的乒乓球收集起来成了一个艰巨的任务。目前已经存在很多种乒乓球拾取机器人，其中采用的拾球方式包括机械手式拾取，气缸吸取式拾取等，但是这些拾取方式存在结构不够精巧，性价比不高，拾球效率低，安全稳定性差等问题，并不能较好的满足乒乓球拾取需求。

在现有的技术中，实用新型专利乒乓球拾取装置，申请号CN201821178905.8，授权公告号CN208660270U，授权公告日2019.03.29。装置包括底部带有万向轮的支撑架，支撑架上架设气缸，气缸和拾球盒相连。通过气缸带动拾球盒上下运动，拾球盒底部的弹性条因为乒乓球撑开将乒乓球拾取。该装置也需要人工操作，自动化程度不高。

实用新型专利一种智能乒乓球拾取装置，申请号CN201820145296.X，授权公告号CN207886611U，授权公告日2018.09.21。该装置通过影像传感器确定乒乓球的位置，装置运动到乒乓球位置后使用吸气管将乒乓球球吸入储球箱。但该装置每次只能拾取一个球，效率低下，且该装置通过吸气管收集乒乓球，可能会将一些比乒乓球质量轻的杂物和垃圾收集进去，例如地上的纸屑，灰层等，带来了额外的分拣任务。

发明专利一种全自动乒乓球拾取车，申请号CN201711334559.8，授权公告号CN108031082B，授权公告日2019.09.10。该发明包括安装在车体上的拾球组件、运球组件、收集组件、超声波避障传感器以及驱动组件装置。但拾球组件和运球组件结构复杂，使得机器制造成本偏高，效率低下。

一种基于机器视觉的乒乓球拾取移动机器人及控制方法，申请号CN201811253670.9，公开号CN109333549A，公开日2019-02-15。该专利将待拾取发现的乒乓球坐标发送给机械手臂控制模块，通过机械手臂控制模块，用于进行拾球动作，并将球放置在储球模块中；电源模块,用于供电；储球模块,用于储存拾取的乒乓球。该装置采用的机械手拾球需要极高的定位准确度，且只能进行单球拾取，对定位等其他模块要求高，拾球效率较低。

发明内容

本发明是为了克服先有技术不足，依托于乒乓球拾取机器人，提供了一种用于拾球机器人的乒乓球拾取装置及乒乓球拾取方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的一种用于拾球机器人的乒乓球拾取装置，包括底板、舵机、凸轮、滚轮、拾球筐、限位导轨、滑块和弹性线。拾球筐相对的其中两侧上安装有滑块，滑块能沿安装于底板上的限位导轨滑动，底板上开有能使拾球筐运动的通道，拾球筐相对的另外两侧上安装有可转动的滚轮，滚轮和凸轮滑动接触，凸轮可由安装在底板上的舵机驱动转动，拾球筐的底部两侧安装有多条并排的弹性线，相邻两条弹性线的间距小于乒乓球的直径。

所述乒乓球拾取装置通过凸轮和滑块机构带动拾球筐上下运动。在拾球筐向下运动过程中，乒乓球在压力的作用下会自动将相邻的两根弹性线撑开从而挤入拾球筐；在拾球筐向上运动过程中，由于乒乓球较轻，弹性线弹性较小，弹性线之间缝隙小于乒乓球直径，乒乓球随拾球筐一起向上运行，从而完成对乒乓球的拾取工作。