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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107019883A(43)申请公布日2017.08.08(21)申请号201710345365.1(22)申请日2017.05.17(71)申请人成都理工大学地址610000四川省成都市二仙桥东三路1号(72)发明人刘明哲赵成强蒋鑫庹先国成毅王磊杨剑波(74)专利代理机构成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙)51239代理人王育信(51)Int.Cl.A63B47/02(2006.01)A63B69/38(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种机器视觉的网球自动捡球机器人(57)摘要本发明公开了一种机器视觉的网球自动捡球机器人,包括捡球装置,控制系统,顶部一侧与捡球装置可拆卸连接的集球箱,以及安装在捡球装置上的辅助捡球机械臂;所述控制系统包括设置在捡球装置与集球箱之间的系统壳,设置在系统壳内的主控MCU,设置在系统壳上并与主控MCU相连的供电单元、显示器单元、避障单元和牵引单元,以及设置在捡球装置顶部中间并与主控MCU相连的双目摄像头;所述捡球装置底部设有前车轮,所述集球箱底部设有后车轮。该机器人智能化程度高,设计灵活,操作简单,可有效降低人力成本,实现高效率捡球。CN107019883ACN107019883A权利要求书1/2页1.一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,包括捡球装置,控制系统,顶部一侧与捡球装置可拆卸连接的集球箱,以及安装在捡球装置上的辅助捡球机械臂;所述控制系统包括设置在捡球装置与集球箱之间的系统壳(1),设置在系统壳内的主控MCU,设置在系统壳上并与主控MCU相连的供电单元、显示器单元、避障单元和牵引单元,以及设置在捡球装置顶部中间并与主控MCU相连的双目摄像头(2);所述捡球装置底部设有前车轮(3),所述集球箱底部设有后车轮(4)。2.根据权利要求1所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,所述捡球装置包括壳体(5),设置在壳体内的传送带式捡球结构;所述捡球结构包括位于上方的主动齿轮Z(6)和位于下方的从动齿轮W(7),链接在齿轮Z和齿轮W外、并可在齿轮Z的带动下转动的运球带(8),以及水平方向垂直设置在运球带上的多个捡球叶轮(9);所述齿轮Z和齿轮W相互平行、且齿轮Z和齿轮W的连线与地面呈45~70°角;所述相邻两个捡球叶轮(9)之间的间距为网球直径的1.2~1.5倍;所述齿轮Z(6)与牵引单元相连、并可在牵引单元带动下自转;所述壳体(5)整体结构与捡球结构相匹配、且壳体与捡球结构之间的间距小于网球直径;所述壳体下端设有与地面垂直的进球口(10),所述进球口两侧设有挡球板(11),进球口上边沿到齿轮W(7)的连线垂直于运球带(8);所述壳体上端、与集球箱相接处设有出球口(12),所述出球口下边沿到齿轮Z的连线垂直与运球带。3.根据权利要求2所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,所述辅助捡球机械臂包括一端设置在捡球装置壳体侧面的连接臂(13),以及连接臂另一端上依次连接的至少两节活动臂(14),设置在连接臂与捡球装置连接处、可实现垂直地面180°转动的第一舵机(15),以及设置在连接臂与活动臂连接处和相邻活动臂连接处、可实现720°转动的第二舵机(16);所述第一舵机和每个第二舵机均与主控MCU相连。4.根据权利要求3所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,所述供电单元包括电压转换器,与电压转换器相连的充放电保护电路,与充放电保护电路模块相连的蓄电池;所述电压转换器的输入端接有直流电源和太阳能电池板;所述电压转换器和蓄电池还均与主控MCU相连。5.根据权利要求2~4任意一项所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,所述牵引单元包括设置在系统壳(1)底部并与主控MCU相连的牵引电机(18),设置在牵引电机一侧并可在牵引电机带动下做自转运动的齿轮A(19),设置在齿轮A上方并与齿轮A啮合的齿轮B(20);所述牵引电机(18)与前车轮(3)相连、并可带动前车轮转动;所述齿轮B与齿轮Z(6)链条连接、并可带动齿轮Z做自转运动。6.根据权利要求5所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,所述显示器单元包括设置在系统壳上并与主控MCU相连的触摸显示屏(21),所述触摸显示屏上还设有与主控MCU相连的电源开关键(22)和运动速度调节键(23)。7.根据权利要求6所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,所述避障单元包括均与主控MCU相连的障碍物传感器(24)和转动电机,所述障碍物传感器设置在捡球装置壳体前方,所述转动电机设置在系统壳内并与前车轮(3)相连。8.根据权利要求5或6所述的一种机器视觉的网球自动捡球机器人,其特征在于,所述集球