[发明专利]一种自发射乒乓球机器人的操作方法

摘要

本发明请求保护一种自发射乒乓球机器人的操作方法，包括步骤：安装好自发射乒乓球机器人，还设置送球装置，所述送球装置包括输送软管，所述输送软管设有一大于90度的弯折部，在所述弯折部外侧设有加强头；将乒乓球通过输送软管装入乒乓球容器中，并通过摇杆对发射角度进行调节，是通过视频处理模块获取地面障碍物视频信息，并通过视频处理控制器进行分析，得到当前距离信息、角度信息，测算出距离乒乓球台的距离，具体包括：所述视频处理模块通过视频流中采集一帧图像对障碍物进行识别，通过坐标转换计算，实现单目视觉测距，本发明方法可以灵活方便、准确发射乒乓球。

主权项

1.一种自发射乒乓球机器人的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：首先安装好所述自发射乒乓球机器人，所述自发射乒乓球机器人包括电机(1)、第一活动铰链(2)、麦克纳姆轮(3)、支撑型材(4)、视频处理模块(5)、乒乓球发射机构及升降机构，所述麦克纳姆轮(3)通过第一活动铰链(2)与四根支撑柱(4)相连，所述电机(1)的输出轴与麦克纳姆轮(3)连接，所述控制器分别与电机(1)和视频处理模块(5)相连接，所述飞盘发射机构设置于铝型材(4)上，所述电机(1)用于给麦克纳姆轮(3)提供动力，麦克纳姆轮(3)用于支撑型材(4)并进行全方位移动，支撑型材(4)用于给飞盘发射机构提供支撑，视频处理模块(5)用于获取地面障碍物视频信息，并进行视频处理控制器进行分析，飞盘发射机构用于对飞盘通过摇杆进行进行发射，升降机构用于对飞盘发射机构进行升降操作；所述升降机构包括直线丝杆电机(7)及第二活动铰链，所述直线丝杆电机(7)与第二活动铰链相连，第二活动铰链与发射机构底板(8)连接，直线丝杆电机(7)用于给第二活动铰链提供升降动力，第二活动铰链通过铰链带动发射机构底板(8)运动；所述乒乓球包括乒乓球容器(9)、发射机机构底板(8)、摩擦轮驱动电机(6)、摩擦轮(10)、摇杆(11)及乒乓球(12)，所述乒乓球(12)设置于乒乓球容器(9)中，所述乒乓球(12)与摩擦轮(10)齿轮连接，所述乒乓球(12)的发射角度通过摇杆(11)进行拨动，所述摩擦轮(10)与摩擦轮驱动电机(6)相连接，所述发射机机构底板(8)与摩擦轮驱动电机(6)相连接，所述发射机机构底板(8)还通过连接机构与支撑型材(4)相连接；还设置送球装置，所述送球装置包括输送软管，所述输送软管设有一大于90度的弯折部，在所述弯折部外侧设有加强头；将乒乓球通过输送软管装入乒乓球容器(9)中，并通过摇杆(11)对发射角度进行调节，是通过视频处理模块(5)获取地面障碍物视频信息，并通过视频处理控制器进行分析，得到当前距离信息、角度信息，测算出距离乒乓球台的距离，具体包括：所述视频处理模块(5)通过视频流中采集一帧图像对障碍物进行识别，通过坐标转换计算，实现单目视觉测距，具体有以下步骤：S1，将采集的图像从RGB空间颜色模型转换到HSI空间颜色模型，得到HSI空间分量，转换公式为：R、G、B分别表示红、绿、蓝，H表示颜色的波长，称为色调；S表示颜色的深浅程度，称为饱和度；I表示强度或亮度；S2，对HSI空间分量进行滤波、边缘检测、阈值处理、区域生长分割、坐标转换，获取摄像头所采集的图像的障碍物在世界坐标系中的坐标；并采用模糊控制算法来实现路径规划，当机器人路径规划采用采用模糊逻辑控制算法进行避障路径规划时，包括以下步骤：机器人以正前方垂直中线上选取一个种子点，左右遍历扫描分界线，定义输入与输出关系的隶属度函数，采用P,Q两种隶属度函数模糊化，根据实际要求定义模糊规则库；采用加权平均法得到机器最终运动速度与角度；当发射机器人到达目标位置后，设定发射距离与发射角度，机器调整位姿，设计摩擦轮转速与升降机构的高度发射乒乓球，并通过改变转盘的转速以及改变转盘与轨道之间摩擦力的大小来改变乒乓球的发射距离。