【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種自主機器人，特別涉及一種能幫人們撿球的自主機器人。
技術介紹
隨著社會的發展，人們關注的焦點不單是衣食住行，更希望一種更加健康、 更加快樂的生活。參與體育運動無疑是絕佳的選擇，但是運動中的很多瑣事影 響著人們的運動熱情，例如在網球或乒乓球運動的發球練習中，會使大量的球 散落于地面，不停彎腰去撿地上的球無疑是一件令人心煩的事；而對于殘疾人 運動員來說，在打球時不斷撿地面上的球將面臨更多困難，甚至發生危險。目前己經出現了 一些能夠實現撿球功能的設計，例如專利號為 CN200710190398. X的專利文獻中提出一種智能撿球方案，即在車頭安裝機械臂， 在車頭攝像頭的引導下找到球并利用機械臂將球撿起放到球籃內。專利號為 CN200710041084.3的專利文獻中提出一種利用氣泵將球吸進球盒的方法。專利 號為CN200610118792. 8的專利文獻中提出一種在裝置前端裝一個轉筒，轉筒上 插有轉板，轉板上有抄球板和定位板，轉筒轉動時利用抄球板和定位板夾住球， 然后將球送到收集容器里。另外幾個相關專利是將一個容器的底面做成彈性結 構，當人用力在球上方擠壓，球可以通過容器底面壓進容器，實現撿球功能。但是上述方法仍然有一些缺陷 一、撿球效率低，例如利用機械臂撿球的 方法， 一次只能撿一個球；利用轉筒結構撿球的方法，如何將球夾在抄球板與 定位板之間是一個難題。二、智能性低，已提出的方法中只有CN200710190398.X 提出了一種無需人工操作的智能撿球方法，其它方法都需要人親自參與撿球過 程，但CN200710190398. X提出的方法是在車...
【技術保護點】
一種自主撿球機器人，其特征在于：包括移動基本載體、充電裝置（３）以及控制系統；其中移動基本載體在控制系統的控制下尋找、識別、收集地面上的球，將收集的球運送并傾倒至指定地點，并在電量不足時在控制系統的控制下與充電裝置對接進行充電；控制系統采集并處理整個場地的圖像信息，并通過無線通訊控制移動基本載體進行找球、撿球、倒球與充電操作。
【技術特征摘要】
1.一種自主撿球機器人，其特征在于包括移動基本載體、充電裝置(3)以及控制系統；其中移動基本載體在控制系統的控制下尋找、識別、收集地面上的球，將收集的球運送并傾倒至指定地點，并在電量不足時在控制系統的控制下與充電裝置對接進行充電；控制系統采集并處理整個場地的圖像信息，并通過無線通訊控制移動基本載體進行找球、撿球、倒球與充電操作。2、 根據權利要求l所述的自主撿球機器人，其特征在于所述控制系統包 括主處理器模塊和子處理器模塊；主處理器模塊采集并處理整個場地的圖像信 息，并通過無線通訊與子處理器模塊進行通訊；子處理器模塊安裝在移動基本 載體上，采集并處理局部范圍的圖像信息，與主處理器模塊進行無線通訊并對 移動基本載體進行控制。3、 根據權利要求1或2所述的自主撿球機器人，其特征在于自主撿球 機器人工作于單機運行模式時，包括單個移動基本載體、單個充電裝置以及控制 系統，所述的控制系統包括單個主處理器模塊、單個子處理器模塊；自主撿球 機器人工作于多機協作模式時，包括多個移動基本載體、多個充電裝置以及控 制系統，所述控制系統包括單個主處理器模塊、多個子處理器模塊。4、 根據權利要求3所述的自主撿球機器人，其特征在于所述移動基本載 體包括撿球機構、倒球機構與移動平臺；其中，撿球機構包括撿球刷、撿球擋 板，通過控制系統控制撿球刷的轉動，將球推向撿球擋板，并隨著撿球刷轉動 而逐漸上升，實現撿球功能；倒球機構在控制系統的控制下，將球在指定地點 倒出；移動平臺為撿球機構、倒球機構提供安裝支撐，并且在控制系統的控制 下移動。5、 根據權利要求4所述的自主撿球機器人，其特征在于所述的撿球機 構包括撿球機構殼體、撿球入口 (19)、撿球出口 (20)、撿球驅動軸(22)、撿 球刷(21)以及撿球電機(13)，其中撿球機構殼體包括殼體側壁(16)、殼體 上蓋(17)以及撿球擋板(18);撿球機構殼體側壁(16)為半圓形，殼體側壁(16)豎直安裝，使半圓形的直邊垂直地面；殼體上蓋(17)為圓弧面，殼體 上蓋(17)從殼體側壁(16)最高點向下沿側壁弧線邊安裝；撿球擋板(18) 為圓弧面，撿球擋板(18)從殼體側壁(16)最低點向上沿側壁弧線邊安裝， 撿球擋板(18)的上邊沿要比撿球機構殼體側壁(16)圓心低AH， AH值需要 根據球的體積進行調整；撿球機構殼體上蓋(17)與撿球擋板(18)之間為撿球入口 (19)與撿球出口 (20);撿球驅動軸(22)安裝在兩個撿球機構殼體側壁(16)之間，撿球驅動軸(22)在殼體側壁(16)上的安裝點位于殼體側壁 的圓心，撿球驅動軸(22)由撿球電機(13)驅動，可繞側壁圓心轉動；撿球 刷(21)安裝在撿球驅動軸(22)上，調整撿球刷(21)的長度使撿球刷(21) 正好接觸撿球擋板(18)內表面；撿球電機(13)裝配有減速箱與編碼器，通 過前法蘭的方式安裝在撿球機構殼體側壁(16)上；所述倒球機構包括球筐(8)、 倒球驅動軸(25)、倒球葉片(24)以及倒球電機(12)，其中球筐(8)包括球 筐進球口 (26)、球筐出球口 (28)以及球筐底面(27);球筐底面(27)自球 筐進球口 (26)至出球口 (28)向下傾斜，與地面成a角，a角度值需要根據 球的體積進行調整；倒球驅動軸(25)安裝在球筐出球口 (28)上端，兩個球 筐側壁(23)之間，倒球驅動軸(25)由倒球電機驅動(12)，可繞側壁上的安 裝點轉動；倒球葉片(24)安裝在倒球驅動軸(25)上，倒球葉片(24)的面 積近似等于球筐出球口 (28)截面，倒球葉片(24)的初始位置為與地面垂直 的位置，從而將球筐出口 (28)封堵住；倒球電機(12)裝配有減速箱與編碼 器，通過前法蘭安裝在球筐側壁(23)上；所述移動平臺包括移動平臺主框架， 主動輪(6)、從動輪(7)、驅動電機、控制系統盒(9)以及充電插頭(10)， 其中移動平臺主框架為系統各機構提供安裝支撐；主動輪(6)安裝在移動平臺 主框架前端左右兩側，由驅動電機驅動；從動輪(7)安裝在移動平臺主框架后 端左右兩側，可隨意轉向，只起支撐作用；驅動電機裝配有減速箱與編碼器， 通過前法蘭安裝在移動平臺主框架上；控制系統盒(9)安裝在球筐(8)上方， 為部分控制系統電路提供安裝支撐，整個控制系統盒相當于球筐(8)的上蓋， 調試時可以將整個控制系統盒(9)掀起，檢查球筐(8)的內部狀況；充電插 頭(10)安裝在控制系統盒(9)處于移動基本載體尾部一側的面板上。6、根據權利要求5所述的自主撿球機器人，其特征在于所述充電裝置 (3)包括充電裝置主面板(29)、充電裝置側壁(30)、充電裝置入口 (31)以 及充電插座(32)，充電裝置安裝在場地的旁邊；充電裝置主面板(29)豎直安 裝，寬度要比移動基本載體移動基本載體寬，寬出的幅度根據圖像識別的精度 確定；充電裝置側壁(30)為折線形，安裝在充電裝置主面板(29)的左右兩 端；充電裝置入口 (31)由外向內逐漸變小，在充電裝置側壁(30)折線拐點 處減小至主面板寬度，自此向內不再發生變化；充電插座(32)分正負兩極， 安裝在充電裝置主面板(29)上，安裝高度與充電插頭(10)的高度一致，且 充電插座(32)的截面積大于充電插頭(10)的截面，以方便兩者的對接。7、 根據權利要求6所述的自主撿球機器人，其特征在于所述控制系統 包括主處理器模塊、子處理器模塊以及自保護模塊，其中主處理器模塊包括主 處理器、全局視覺傳感器(1)以及無線通訊模塊甲(2);全局視覺傳感器(1) 安裝在場地上方，采集整個場地的圖像信息；主處理器安裝在場地的旁邊，接 受并處理全局視覺傳感器(1)的圖像信息輸出；無線通訊模塊甲(2)安裝在 場地旁邊，主處理器通過無線通訊模塊甲(2)進行無線通訊；所述子處理器模 塊安裝在移動基本載體上，子處理器模塊包括子處理器、局部視覺傳感器(5)、 無線通訊模塊乙(11)、人機交互模塊(14)、電源管理模塊以及電機驅動器； 所述人機交互模塊(14)包括顯示屏、顯示驅動器、按鍵以及按鍵接口電路，局部視覺傳感器(5)安裝在撿球機構殼體上蓋(17)之上，采集移動基本載體 ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊毅，劉亞辰，楊鑫，付元，雷金周，魏冠偉，張占磊，雷勇，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]
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