[实用新型]基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置有效

专利信息
申请号: 201320416859.1 申请日: 2013-07-15
公开(公告)号: CN203355229U 公开(公告)日: 2013-12-25
发明(设计)人: 马飞;曹洁;王进花;李伟;李立;马忠彧;牛丽波;耿振节;张玲;朱小琴;李晓瑶 申请(专利权)人: 兰州理工大学
主分类号: A63B47/02 分类号: A63B47/02;B25J11/00;B25J13/08
代理公司: 兰州振华专利代理有限责任公司 62102 代理人: 董斌
地址: 730050 *** 国省代码: 甘肃;62
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摘要: 基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置,采用多传感器数据融合方法,第一红外传感器1-8、第二红外传感器1-21、第三红外传感器1-22、第四红外传感器1-9为4个固定位置的传感器,可检测智能捡球装置1顶角的障碍物,第五舵机1-10控制的第五红外传感器1-11、第六舵机1-17控制的第六红外传感器1-18、第七舵机1-19控制的第七红外传感器1-20组成3组可成角度摆动的传感器,这些传感器将采集到的数据实时传送至控制系统,经控制系统处理后检测前方、左方和右方的障碍物,实现避障功能;红外计数传感器1-5将采集到的球体数量信息发送至控制系统处理,实现计数功能。
搜索关键词: 基于 视觉 识别 传感器 数据 融合 智能 装置
【主权项】:
基于视觉识别和多传感器数据融合的智能捡球装置,其特征在于:该装置由整体机械结构、图像采集系统、避障系统、动力系统、捡球计数系统、控制系统、外包板组成;整体机械结构包括底层机械结构(1‑46)、顶层机械结构(1‑47);底层机械结构(1‑46)用于安装图像采集系统、壁障系统、动力系统、捡球计数系统;顶层机械结构(1‑47)用于安装控制系统;底层机械结构(1‑46)由第一横梁(1‑48)、第二横梁(1‑49)、第一侧梁(1‑54)、第二侧梁(1‑55)组成,第一侧梁(1‑54)与第二侧梁(1‑55)平行,第一横梁(1‑48)与第二横梁(1‑49)均垂直于第一侧梁(1‑54)和第二侧梁(1‑55),且第一横梁(1‑48)位于第一侧梁(1‑54)与第二侧梁(1‑55)所组成平面的上方,第二横梁(1‑49) 位于第一侧梁(1‑54)与第二侧梁(1‑55)所组成平面的下方;顶层机械机构(1‑47)由第一立柱(1‑58)、第二立柱(1‑59)、第三立柱(1‑60)、第四立柱(1‑61)、第五立柱(1‑62)、第六立柱(1‑63)、第七立柱(1‑64)、第八立柱(1‑65)、第三横梁(1‑50)、第四横梁(1‑51)、第五横梁(1‑52)、第六横梁(1‑53)、第三侧梁(1‑56)、第四侧梁(1‑57)、顶层隔离板(1‑72)组成,其中,第一立柱(1‑58)、第二立柱(1‑59)、第三立柱(1‑60)、第四立柱(1‑61)与底层机械结构(1‑46)垂直;第三横梁(1‑50)、第四横梁(1‑51)、第三侧梁(1‑56)、第四侧梁(1‑57)、顶层隔离板(1‑72)组成平面矩形框架;第五立柱(1‑62)、第六立柱(1‑63)、第七立柱(1‑64)、第八立柱(1‑65)垂直于平面矩形框架,第五横梁(1‑52)安装于第五立柱(1‑62)、第七立柱(1‑64)之间,第六横梁(1‑53)安装于第六立柱(1‑63)、第八立柱(1‑65)之间;图像采集系统包括摄像头(1‑42)、第八舵机(1‑27)、支架(1‑73),其中:支架(1‑73)固定于底层机械结构(1‑46)中第一横梁(1‑48)的中部,第八舵机(1‑27)安装于支架(1‑73)的顶部,摄像头(1‑42)与第八舵机(1‑27)固定;第八舵机(1‑27)通过控制自身在支架(1‑73)中的转动,带动摄像头(1‑42)成角度摆动来采集图像信息;避障系统包括第一红外传感器(1‑8)、第二红外传感器(1‑21)、第三红外传感器(1‑22)、第四红外传感器(1‑9)、第五红外传感器(1‑11)、第六红外传感器(1‑18)、第七红外传感器(1‑20)、第五舵机(1‑10)、第六舵机(1‑17)、第七舵机(1‑19),其中:第一红外传感器(1‑8)、第四红外传感器(1‑9)分别与第一横梁(1‑48)成45度角固定于第一横梁(1‑48)的两端,第二红外传感器(1‑21)、第三红外传感器(1‑22)分别与第二横梁(1‑49)成45度角固定于第二横梁(1‑49)的两端;第五舵机(1‑10)控制第五红外传感器(1‑11)且安装于第二侧梁(1‑55)的中部,第六舵机(1‑17)控制第六红外传感器(1‑18)且安装于第一侧梁(1‑54)的中部,第七舵机(1‑19)控制第七红外传感器(1‑20)且安装于第一横梁(1‑48)的中部,此3组能成角度摆动的传感器可检测智能捡球系统的前方、左方和右方的障碍物;动力系统包括第一舵机(1‑25)、第二舵机(1‑30)、第三舵机(1‑29)、第四舵机(1‑26)、第一全向轮(1‑15)、第二全向轮(1‑23)、第三全向轮(1‑24)、第四全向轮(1‑16),其中:第一舵机(1‑25)控制第一全向轮(1‑15)、第二舵机(1‑30)控制第二全向轮(1‑23)且第一舵机(1‑25)、第二舵机(1‑30)安装于第一侧梁(1‑54)两端;第三舵机(1‑29)控制第三全向轮(1‑24)、第四舵机(1‑26)控制第四全向轮(1‑16)且第三舵机(1‑29)、第四舵机(1‑26)安装于第二侧梁(1‑55)两端;第一全向轮(1‑15)、第二全向轮(1‑23)、第三全向轮(1‑24)、第四全向轮(1‑16)与智能捡球装置(1)对称面的夹角均为60度;捡球计数系统包括第一护球板(1‑39)、第二护球板(1‑40)、捡球叶轮(1‑13)、第九舵机(1‑28)、挡球板(1‑12)、阻球板(1‑4)、红外计数传感器(1‑5)、储球盒(1‑7),其中:挡球板(1‑12)固定于底层机械结构(1‑46)底部;第九舵机(1‑28)控制捡球叶轮(1‑13),且第九舵机(1‑28)固定于第一侧梁(1‑54)前部,捡球叶轮(1‑13)安装于第一侧梁(1‑54)与第二侧梁(1‑55)之间;储球盒(1‑7)放于挡球板(1‑12)之上,可在第一侧梁(1‑54)与第二侧梁(1‑55)之间滑动;红外计数传感器(1‑5)固定于底层机械结构(1‑46)的第一侧梁(1‑54),且在第九舵机(1‑28)与第六舵机(1‑17)之间,便于检测经捡球叶轮(1‑13)卷起的球体(1‑14);第一护球板(1‑39)与第二护球板(1‑40)保证球体(1‑14)顺利与捡球叶轮(1‑13)接触。
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