一種全方位智能乒乓球搜集機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人技術領域，特別涉及一種全方位智能乒乓球搜集機器人。
【背景技術】
[0002]乒乓球作為我國的“國球”，很多百姓都很喜歡這一運動。但是在日常生活中，我們常常會感覺撿乒乓球是一件非常麻煩的事。
[0003]中國專利公開號為“CN101439227A”公開了一種乒乓球撿拾機器人，其包括一儲存乒乓球的車體、一安裝在車體兩側部的驅動模組、一偵測外界物體的感測模組、一控制驅動模組的控制模組以及安裝在車體前部的葉輪，所述驅動模組驅動乒乓球拾機器人行走同時帶動葉輪轉動以拾撿地上的乒乓球，該裝置存在著結構復雜、成本高昂，操作不方便、難以普及的問題。為了更好的享受打乒乓球這一過程，亟需研發一種智能搜球裝置。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對現有技術中存在的結構復雜、成本高昂，操作不方便、難以普及的問題，提出了一種全方位智能乒乓球搜集機器人。
[0005]該技術方案如下:
[0006]—種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，包括車底盤、前輪，萬向輪、電池、單片機、攝像頭、支架、舵機、連接桿、儲球盒和驅動器，所述前輪的數量為兩個，兩個前輪通過軸承連接，并且軸承固定安裝在車底盤底面的一側;所述萬向輪固定安裝在車底盤底面的另一側中部;所述電池固定安裝在車底盤底面的中部;所述單片機固定安裝在車底盤的上部，單片機通過導線分別與攝像頭、舵機連接;所述攝像頭通過支架與車底盤的上部固定連接;所述舵機固定安裝在車底盤的上部，并且舵機與前輪相對應;所述連接桿的一端與舵機連接，連接桿的另一端與儲球盒連接;所述驅動器與前輪的軸承連接。
[0007]所述電池為充電式7.2V電池。
[0008]所述攝像頭為360°旋轉的彩色攝像頭。
[0009]所述支架為調節式碳纖維支架。
[0010]所述舵機的驅動力矩為13kg*cmo[0011 ]所述連接桿為塑料桿。
[0012]所述儲球盒為底面敞口的PVC盒體，敞口的兩端通過若干橡皮筋連接，橡皮筋之間平行設置，并且相鄰兩根橡皮筋之間的間距為3.5cm。
[0013]所述儲球盒的側壁上部設置有通孔，連接桿穿過通孔與儲球盒的內部連接。
[0014]本實用新型的有益效果包括:
[0015]1、本實用新型結構簡單、可靠性高、速度快，性價比高;小型的車底盤占用空間小，造價低，結構穩定，采用兩個前輪和一個萬向輪三個輪子來運動，有利于提高搜集乒乓球的效率。
[0016]2、儲球盒的上下機械運動是通過舵機旋轉來帶動的，儲球盒采用PVC材質，減輕了儲球盒重量，有利于本實用新型的平衡，同時減小了舵機轉動所需要的力。由于儲球盒有一定的面積，只要乒乓球在這一面積范圍內，就可以收集到乒乓球。通過這種搜球方式大大降低了對乒乓球定位精準度的要求，降低了對攝像頭的精度要求，也提高了單片機的處理速度，進一步降低了成本，提高了搜集乒乓球的效率。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一種全方位智能乒乓球搜集機器人的結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型所述儲球盒的結構示意圖。
[0019]圖中1、車底盤，2、前輪，3、萬向輪，4、電池，5、單片機，6、攝像頭，7、支架，8、舵機，
9、連接桿，1、儲球盒，10-1、橡皮筋，10-2、通孔，11、驅動器。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0021]如圖1所示，一種全方位智能乒乓球搜集機器人，包括車底盤1、前輪2，萬向輪3、電池4、單片機5、攝像頭6、支架7、舵機8、連接桿9、儲球盒10和驅動器11，所述前輪2的數量為兩個，兩個前輪2通過軸承連接，并且軸承固定安裝在車底盤I底面的一側。所述萬向輪3固定安裝在車底盤I底面的另一側中部。所述電池4固定安裝在車底盤I底面的中部，電池4為充電式7.2V電池。
[0022]所述單片機5固定安裝在車底盤I的上部，單片機5通過導線分別與攝像頭6、舵機
8、驅動器11連接。所述攝像頭6通過支架7與車底盤I的上部固定連接。所述攝像頭6為360度旋轉的彩色攝像頭。所述支架7為調節式碳纖維支架。
[0023]所述舵機8固定安裝在車底盤I的上部，并且舵機8與前輪2相對應，所述舵機8的驅動力矩為l3kg*cm。
[0024]所述連接桿9的一端與舵機8連接，連接桿9的另一端與儲球盒1連接。所述驅動器11與前輪2的軸承連接。所述連接桿9為塑料桿。
[0025]如圖2所示，所述儲球盒10為底面敞口的PVC盒體，敞口的兩端通過若干橡皮筋12連接，橡皮筋10-1之間平行設置，并且相鄰兩根橡皮筋10-1之間的間距為3.5cm。
[0026]所述儲球盒10的側壁上部設置有通孔10-2，連接桿9穿過通孔10-2與儲球盒10的內部連接。
[0027]本實用新型的工作過程:
[0028]首先通過攝像頭6環視四周，在視場中找到感興趣區域，攝像頭6將采集的鏡頭數據傳輸給單片機5，單片機5通過灰度處理圖像、二值化、大津法自動閾值、霍夫變換檢測圓、PffM的處理，識別攝像頭6內的乒乓球，驅動器11帶動前輪2，在萬向輪3輔助下，完成前進、后退、轉彎等動作，完成對目標的追蹤。隨著與目標距離的縮短，目標的尺寸放大，色彩識別更加準確，該信息也將驗證目標方位和路徑規劃的準確性。到達正確的目標地點，單片機5控制舵機8，舵機8通過連接桿9帶動儲球盒10進行上下機械運動，完成收集兵兵球的一系列動作。
[0029]本實用新型中儲球盒10的底面開口，若干根橡皮筋10-1分別橫跨乒乓球盒的兩偵U，相鄰橡皮筋10-1的間距小于乒乓球直徑，優選間距為3.5cm，由于乒乓球的直徑為4cm，故當舵機8帶動儲球盒10向下拍打時，乒乓球會被壓入儲球盒10，同時，故乒乓球不會掉落出來。由于儲球盒10有一定的面積，只要乒乓球在這一面積范圍內，就可以收集到乒乓球。通過這種搜球方式大大降低了本實用新型對乒乓球定位精準度的要求，所以對攝像頭6的精度要求不高。
【主權項】
1.一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，包括車底盤(I)、前輪(2)，萬向輪(3)、電池(4)、單片機(5)、攝像頭(6)、支架(7)、舵機(8)、連接桿(9)、儲球盒(10)和驅動器(11)，所述前輪(2)的數量為兩個，兩個前輪(2)通過軸承連接，并且軸承固定安裝在車底盤(I)底面的一側;所述萬向輪(3)固定安裝在車底盤(I)底面的另一側中部;所述電池(4)固定安裝在車底盤(I)底面的中部;所述單片機(5)固定安裝在車底盤(I)的上部，單片機(5)通過導線分別與攝像頭(6)、舵機(8)、驅動器(11)連接;所述攝像頭(6)通過支架(7)與車底盤(I)的上部固定連接;所述舵機(8)固定安裝在車底盤(I)的上部，并且舵機(8)與前輪(2)相對應;所述連接桿(9)的一端與舵機(8)連接，連接桿(9)的另一端與儲球盒(10)連接;所述驅動器(11)與前輪(2)的軸承連接。2.根據權利要求1所述的一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，所述電池(4)為充電式7.2V電池。3.根據權利要求1所述的一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，所述攝像頭(6)為360。旋轉的彩色攝像頭。4.根據權利要求1所述的一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，所述支架(7)為調節式碳纖維支架。5.根據權利要求1所述的一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，所述舵機(8)的驅動力矩為13kg*cm ο6.根據權利要求1所述的一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，所述連接桿(9)為塑料桿。7.根據權利要求1所述的一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，所述儲球盒(10)為底面敞口的PVC盒體，敞口的兩端通過若干橡皮筋(10-1)連接，橡皮筋(10-1)之間平行設置，并且相鄰兩根橡皮筋(10-1)之間的間距為3.5cm。8.根據權利要求1或6所述的一種全方位智能乒乓球搜集機器人，其特征是，所述儲球盒(10)的側壁上部設置有通孔(10-2)，連接桿(9)穿過通孔(10-2)與儲球盒(10)的內部連接。
【專利摘要】一種全方位智能乒乓球搜集機器人，屬于機器人技術領域，包括車底盤、前輪，萬向輪、電池、單片機、攝像頭、支架、舵機、連接桿、儲球盒和驅動器，所述前輪的數量為兩個，兩個前輪通過軸承連接，并且軸承固定安裝在車底盤底面的一側；所述萬向輪固定安裝在車底盤底面的另一側中部；所述電池固定安裝在車底盤底面的中部；所述單片機固定安裝在車底盤的上部，單片機通過導線分別與攝像頭、舵機連接；所述攝像頭通過支架與車底盤的上部固定連接；所述舵機固定安裝在車底盤的上部，并且舵機與前輪相對應；所述連接桿的一端與舵機連接，連接桿的另一端與儲球盒連接；所述驅動器與前輪的軸承連接；該結構簡單、可靠性高、速度快，性價比高。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN205318155
【申請號】CN201521075861
【發明人】徐寧, 林函, 張光宇, 王廣亮, 李巖
【申請人】長春理工大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月22日