[实用新型]一种移动式斯诺克台球自动收摆机器人

摘要

一种移动式斯诺克台球自动收摆机器人，属于台球运动相关设备领域。本装置的技术方案实现为：机械爪上的摄像头监控台球进洞，并识别其颜色，之后机械爪直接将彩球摆放在相应的位置。行走机构通过全方位轮式运动行走至落球处在地面的投影后，机械爪从洞中抓取台球放入彩球框或三角框。比赛完成后，机械爪摆放彩球，红球位于三角框内通过升降台升至桌面高度，丝杆电机推出三角框完成摆放。本装置有益效果是解决了传统人工摆球劳动力消耗大以及现有摆球装置大多与台球桌相连需人工辅助的问题，且遵循两套球思路，全自动摆球效率更高、位置精度更高、实用性强，适用于斯诺克比赛等场合，具有一定的应用价值。

主权项

1.一种移动式斯诺克台球自动收摆机器人，其特征在于，该机器人包括外壳(63)，基座(6)，设置于基座(6)上表面的机械爪(1)、机械臂、升降摆球机构、两个彩球框(9)、电池(10)和单片机(7)，以及设置于基座(6)下表面的行走机构(8)；所述的基座(6)包括横向底板、纵向底板和底板箱，纵向底板垂直设置于横向底板的下表面，为行走机构(8)提供连接点，底板箱设置于横向底板上表面，为手臂底盘(30)提供支撑；所述的行走机构(8)共四个，每个行走机构(8)包括腿部支撑板(51)、块A(52)、块B(53)、块C(54)、减震器(55)、直角连接板(56)、电机E(57)、正齿轮B(58)、锥齿轮C(59)、正齿轮C(60)、锥齿轮D(66)、正齿轮D(67)、正齿轮E(68)、麦克纳姆轮(61)和轮轴(65)；两个腿部支撑板(51)平行连接在基座(6)的纵向底板上，作为行走机构(8)的支撑框架；块A(52)固定在基座(6)的横向底板上，减震器(55)上端轴穿过块A(52)，能够相对块A(52)实现转动；减震器(55)下端轴两侧分别穿过块B(53)、块C(54)，并固定于直角连接板(56)的上表面；直角连接板(56)限制固定于两腿部支撑板(51)之间，直角连接板(56)上固定侧面轴和电机E(57)；电机E(57)的输出轴与正齿轮C(60)相连，正齿轮B(58)与锥齿轮C(59)固定为一体并套装在侧面轴上，确保正齿轮B(58)和正齿轮C(60)啮合；锥齿轮D(66)与正齿轮D(67)通过轴连接，且分别设置于腿部支撑板(51)内外两侧，其中，锥齿轮D(66)设置于腿部支撑板(51)内侧，且锥齿轮D(66)与锥齿轮C(59)啮合；正齿轮D(67)设置于腿部支撑板(51)外侧，且与设着于腿部支撑板(51)外侧的正齿轮E(68)啮合；麦克纳姆轮(61)夹于两个腿部支撑板(51)之间，轮轴(65)依次穿过一个腿部支撑板(51)、麦克纳姆轮(61)、另一个腿部支撑板(51)，与正齿轮E(68)固定，一系列齿轮的转动，能够实现麦克纳姆轮(61)的转动；所述机械臂包括手臂底座、大臂(4)、第二节手臂(3)和伸缩臂(2)；大臂(4)下端通过手臂底座设置于基座(6)的底板箱上，能够实现对于手臂底座的转动，大臂(4)上端与第二节手臂(3)下端相连，第二节手臂(3)位于伸缩臂(2)两侧，伸缩臂(2)与第二节手臂(3)之间，一侧通过齿条(18)与齿轮配合上下运动，另一侧通过滑轨实现上下滑动；所述的手臂底座包括手臂底盘(30)、电机D(37)、正齿轮F(38)、正齿轮G(69)、正齿轮H(70)、正齿轮I(71)、内齿轮B(39)、内齿轮支撑架(78)、内齿轮A(31)、行星齿轮组(32)、三角板(33)、阿基米德蜗轮蜗杆(34)、柱A(35)、电机C(36)、手臂支撑座(72)和底座壳(81)；内齿轮B(39)固定在基座(6)的底板箱上；电机D(37)固定在基座(6)的横向底板上，且输出端与正齿轮F(38)相连；正齿轮G(69)位于正齿轮H(70)下方，二者相互固定，且与横向底板实现同轴连接；正齿轮I(71)与横向底板实现轴连接；同时确保正齿轮G(69)与正齿轮F(38)相啮合，正齿轮H(70)与正齿轮I(71)相啮合，正齿轮I(71)与内齿轮B(39)相啮合；手臂底盘(30)固定于内齿轮B(39)的上端面；电机D(37)转动时，带动一系列齿轮组转动，进而实现手臂底盘(30)的转动；内齿轮支撑架(78)与手臂支撑座(72)并排设置于手臂底盘(30)的上表面，内齿轮支撑架(78)侧面固定内齿轮A(31)，内齿轮A(31)与行星齿轮组(32)相啮合；行星齿轮组(32)外侧通过三角板(33)与阿基米德蜗轮蜗杆(34)中的蜗轮连接，其中，三角板(33)两侧通过轴分别与行星齿轮组(32)、阿基米德蜗轮蜗杆(34)固定连接；阿基米德蜗轮蜗杆(34)中的蜗杆通过柱A(35)与电机C(36)的输出端实现轴连接；电机C(36)由底座壳(81)作为支撑，能够跟随手臂底盘(30)的转动而转动；电机C(36)带动阿基米德蜗轮蜗杆(34)转动，从而实现大臂(4)的摆动，行星齿轮组(32)来控制减小大臂(4)的摆动速度，阿基米德蜗轮蜗杆(34)的自锁功能来控制大臂(4)摆动的始停；所述大臂(4)的下端通过轴连接在位于旋转机构上部的手臂支撑座(72)中间，其上端两侧通过齿轮箱(28)与第二节手臂支撑板(24)下端相连，电机B(29)输出端与齿轮箱(28)轴连接；所述第二节手臂(3)包括第二节手臂支撑板(24)、滑轨B(27)和第二节手臂外壳(80)；第二节手臂(3)内部以第二节手臂支撑板(24)作骨架支撑；滑轨B(27)设置于第二节手臂外壳(80)内侧，与设置于伸缩臂外壳(79)的外侧的滑轨A(26)相配合，完成伸缩臂(2)的上下滑动；所述伸缩臂(2)包括伸缩臂支撑板(17)、伸缩臂外壳(79)、滑轨A(26)、齿条(18)、电机A(19)、锥齿轮A(20)、轴A(21)、锥齿轮B(22)和正齿轮A(23)、轴B(83)和正齿轮J(82)；伸缩臂(2)内部以伸缩臂支撑板(17)作骨架支撑，电机A(19)固定在两个伸缩臂支撑板(17)内侧，且输出端与锥齿轮A(20)轴连接；轴A(21)、轴B(83)的两端分别固定在垂直于伸缩臂支撑板(17)的伸缩臂外壳(79)内表面上，且轴A(21)套设相互固定的锥齿轮B(22)和正齿轮A(23)，轴B(83)套设正齿轮J(82)，正齿轮J(82)位于伸缩臂支撑板(17)的下方，确保锥齿轮A(20)与锥齿轮B(22)啮合，正齿轮A(23)与正齿轮J(82)啮合；齿条(18)固定安装在第二节手臂外壳(80)的内侧，正齿轮J(82)与齿条(18)啮合；电机A(19)驱动一系列齿轮的转动，进而带动正齿轮J(82)在齿条(18)上滑动，带动伸缩臂(2)的直线运动；所述机械爪(1)通过关节箱(25)与伸缩臂(2)轴连接；机械爪包括手指(13)、连接板(12)、固定座(73)、齿轮保护箱(74)、螺母(15)、螺杆(14)、齿轮组A(75)、吸盘保护套(76)、固定板(77)、真空吸盘(16)和机械爪摄像头(11)；手指(13)下部通过轴与固定座(73)相连，固定座(73)下端连接齿轮保护箱(74)；手指(13)中下部转折处通过轴与连接板(12)的一端相连，连接板(12)的另一端通过轴与螺母(15)相连；螺母(15)套设在螺杆(14)上，螺杆(14)下端通过轴与齿轮保护箱(74)内部的齿轮组A(75)相连，齿轮组A(75)由电机驱使，带动螺杆(14)转动，进而使螺母(15)沿螺杆(14)上下移动；螺母(15)上端固定吸盘保护套(76)，吸盘保护套(76)内部设有固定板(77)，固定板(77)上设置机械爪摄像头(11)和3个真空吸盘(16)，机械爪摄像头(11)位于固定板(77)的中心，3个真空吸盘(16)呈正三角形分布于机械爪摄像头(11)的外围；所述升降摆球机构包括升降台和三角框推出机构；所述升降台包括气缸(41)、交叉杆(40)、支撑杆(62)、下底(42)和上顶(43)；交叉杆(40)为z字型结构，每一对交叉杆(40)通过圆柱销连在一起，构成交叉杆组，一对交叉杆组之间通过支撑杆(62)相连，每对交叉杆组上下通过圆柱销堆叠，根据升降台伸缩的高度，决定交叉杆组的个数；最上方的交叉杆组与最下方的交叉杆组分别通过轴限制在上顶(43)和下底(42)侧边的限位槽内；气缸(41)与下底(42)侧边的限位槽相连，驱使交叉杆组的伸长和收缩；所述三角框推出机构包括三角框支撑板(46)、内置三角框(49)、漏斗(44)、带有螺纹通孔的固定块(45)、丝杆电机A(47)和丝杆电机B(48)；三角框支撑板(46)包括上板、下板和支柱，上板和下板之间通过支柱相连；三角框支撑板(46)的上板固定于上顶(43)的上表面，三角框支撑板(46)上板上表面设置通孔，用于放置漏斗(44)，三角框支撑板(46)上板的下表面两侧端分别固定带有螺纹通孔的固定块(45)；三角框支撑板(46)的上板与下板之间设有内置三角框(49)，内置三角框(49)上固定滑出板，滑出板远离内置三角框(49)的两端固定带有螺纹通孔的固定块(45)，丝杆电机A(47)与丝杆电机B(48)中的丝杆分别依次穿过三角框支撑板(46)上板的下表面两侧端的固定块(45)和滑出板远离内置三角框(49)的两端的固定块(45)，实现将丝杆电机的转动转化为内置三角框(49)的直线运动；内置三角框(49)为无底三角框，内部附有海绵，对内部的台球起防滑紧固作用；所述外壳(63)的表面两侧对称安装有两个前置摄像头(5)，且前方固定比分板(64)；所述的彩球框(9)有六个直径为50mm—55mm、深18mm‑22mm的洞。