[发明专利]一种具有接球、放球和踢球功能的机器人

说明书

本发明公开了一种具有接球、放球和踢球功能的机器人，涉及机器人技术领域，包括接球装置、放球装置、踢球装置和基于舵轮的全方位移动平台；在接球装置上挂着接球网，与气弹簧配合减轻了整个装置的重量并缓和接球时的冲击力，通过调整气弹簧可动端的安装位置来调整接球的倾角；气缸连接防护挡板，在接球前气缸处于缩回状态准备接球，当接到球后伸出，能够最大程度上防止球弹出以及机器人在高速运动时将球甩出。踢球装置由高速无杆气缸驱动，通过齿轮齿条机构将无杆气缸的直线运动巧妙转化为踢球杆的圆周运动，从而执行踢球动作。移动平台包括舵轮轮系，其特点是能够以极高的速度完成给定的曲线运动从而动态配合其他机构执行相应的任务。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种具有接球、放球和踢球功能的机器人。

背景技术

随着现代科技不断发展，随着感知、计算、控制等技术的迭代升级和图像识别、自然语音处理、深度认知学习等人工智能技术在机器人领域的深入应用，机器人领域的服务化趋势日益明显，逐渐渗透到社会生产生活的每一个角落。在运动领域，像网球、棒球这类球体较小的球类，在训练时有发球机器人代替人工发球，但是这种机器人功能单一，因此只适于运动员初步训练，像橄榄球、足球这类需要大量训练的运动，一般只能与教练或队员进行训练，较为依赖人员陪练，使得运动训练不够智能化。

本发明旨在发明一款具有接球、放球和踢球功能的机器人，可用于日常运动员的高水平对战训练和观赏性人机踢球竞技赛事。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种具有接球、放球和踢球功能的机器人，本发明的技术方案如下：

一种具有接球、放球和踢球功能的机器人，包括接球装置、放球装置、踢球装置和基于舵轮的全方位移动平台；

接球装置包括设有接球网的整体框架和视觉处理系统，整体框架设置在全方位移动平台上，围成的空间用于放置放球装置和踢球装置，视觉处理系统与全方位移动平台相连，用于确定球体的落地点及对应的时间，全方位移动平台移动至落地点执行接球动作；

放球装置接收球体并配合全方位移动平台将球体放置在指定放球位置；

踢球装置包括连接有踢球杆的传动装置以及与传动装置相连的气缸驱动装置，气缸驱动装置与全方位移动平台控制连接，通过传动控制使踢球杆执行踢球动作。

其进一步的技术方案为，整体框架包括设置在全方位移动平台上的固定框架、水平设置在固定框架上的接球内框、铰接在接球内框上的接球外框、与铰接处相对应的对称分布在接球内框两侧上的气弹簧；接球网设置在接球外框上，气弹簧的固定端设置在接球内框上，可动端设置在远离铰接处的接球外框上，通过调整气弹簧可动端的安装位置，进而调节接球内框与接球外框的倾角，用于调整接球网的接球角度，气弹簧与接球网形成接球缓震系统，用于减缓接球时的冲击力。

其进一步的技术方案为，接球装置还包括防护挡板和气缸，气缸的固定端设置在固定框架上，伸缩端设置在防护挡板上，在防护挡板的两侧还对称设有导轨杆，在与导轨杆对应的固定框架上设有限位轴套，导轨杆穿过限位轴套并在其中上下移动，气缸通过第一电磁阀与全方位移动平台控制连接；

在准备接球时，全方位移动平台控制气缸缩回，进而带动防护挡板下移，当视觉处理系统得到接球信号后，全方位移动平台控制气缸伸出，进而带动防护挡板上移，用于阻挡球体弹出整体框架。

其进一步的技术方案为，在机器人水平面上，接球内框的边框与固定框架的边框不平行，接球内框与固定框架呈一定角度放置，用于增加接球网的接球面积。

其进一步的技术方案为，放球装置包括相对设置在固定框架上的两个接球架、V型储球框和两个旋转气缸；接球架用于接收在重力作用下下落的球体，接球架倾斜设置，且倾斜末端与V型储球框中的接球面对应设置，两个接球架之间留有安装踢球装置的空间；旋转气缸的固定端相对设置在固定框架上，旋转端分别连接V型储球框接球面的两端，旋转气缸通过第二电磁阀与全方位移动平台控制连接；