一种轮式多机械手智能捡球机器人.pdf

(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CN106863259A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710244284.2(22)申请日2017.04.14(71)申请人天津理工大学地址300384天津市西青区宾水西道391号(72)发明人周海波杨璐王收军王桂莲贾云伟周旭于恒彬张忠党李超张兆强李涛王宝庆(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人周明飞(51)Int.Cl.B25J5/00(2006.01)B25J9/16(2006.01)B25J13/08(2006.01)B25J19/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种轮式多机械手智能捡球机器人(57)摘要本发明公开了一种轮式多机械手智能捡球机器人，包括：车厢主体，其底部设置有轮式底盘，所述车厢主体外围设置有防护罩；定位器，其设置在防护罩顶部，以进行导航定位；距离探测传感器，其设置在防护罩四周，包括红外传感器和超声波传感器，在平面内，红外和超声波传感器交错设计，并分层布置，用于探测障碍物的距离并避障；摄像头，设置在车厢主体上部支架上，以对小球进行识别与定位；机械手，其设在车厢主体上，以捡拾小球；所述机械手包括两个前机械手和两个后机械手，两个前机械手设置在车厢主体前端的中部，两个后机械手设置在车厢主体后端的两侧，使四个机械手的捡拾区域边界相临；储球机构。CN106863259ACN106863259A权利要求书1/1页1.一种轮式多机械手智能捡球机器人，其特征在于，包括：车厢主体，其底部设置有轮式底盘，所述车厢主体外围设置有防护罩定位器，其设置在防护罩顶部，以进行导航定位；距离探测传感器，其设置在防护罩四周，包括红外传感器和超声波传感器，在平面内，红外和超声波传感器交错设计，并分层布置，用于探测障碍物的距离并避障；摄像头，设置在车厢主体上部支架上，以对小球进行识别与定位；机械手，其设在车厢主体上，以捡拾小球；所述机械手包括两个前机械手和两个后机械手，两个前机械手设置在车厢主体前端的中部，两个后机械手设置在车厢主体后端的两侧，使四个机械手的捡拾区域边界相临；储球机构，其设置在车厢主体上部，包括球箱，所述球箱下部设置有滚动滑道，所属滚动滑道固定在车厢主体下面，球箱底部与滚动滑道相配合，所述球箱由电机驱动。2.根据权利要求1所述的轮式多机械手智能捡球机器人，其特征在于，所述定位器包括GPS模块和RFID读写器。3.根据权利要求2所述的轮式多机械手智能捡球机器人，其特征在于，在竖直方向，红外传感器和超声波传感器均设置有3层，并且在水平和竖直方向红外传感器和超声波传感器探测区域相互重叠，形成非接触式红外传感器和超声波传感器双层探测网。4.根据权利要求3所述的轮式多机械手智能捡球机器人，其特征在于，所述防护罩的前端设有前侧窗口，摄像头设置在前侧窗口的后方；所述摄像头与两轴驱动机构连接，以带动摄像头绕水平轴线和竖直轴线旋转，用于视觉导航和视觉识别与定位。5.根据权利要求4所述的轮式多机械手智能捡球机器人，其特征在于，所述储球机构包括电机，其通过双剪式联轴器与滚珠丝杠副连接，所述滚珠丝杠副的螺母与球箱连接，通过电机旋转带动球箱前后移动。6.根据权利要求5所述的轮式多机械手智能捡球机器人，其特征在于，所述防护罩上设置有光源。2CN106863259A说明书1/5页一种轮式多机械手智能捡球机器人技术领域[0001]本发明属于智能机器人技术领域，特别涉及一种多机械手智能捡球机器人。背景技术[0002]捡球机器人作为服务机器人的一大种类，近五年已成为机器人研究领域的热点。经过国内外研究现状总结分析可知，目前针对小球类物体捡拾机器人的研究成果比较少，国外研究的单位有西班牙UniversityofMinho、美国MIT、英国UniversityofBradford和荷兰VrijeUniversity等，国内研究单位主要有上海交通大学、东南大学、北京邮电大学、北京理工大学以及深圳市绿瑞高尔夫科技有限公司、深圳市荣耀高尔夫用品有限公司以及广州互发高尔夫用品有限公司等，研制的机器人主要有高尔夫球、网球、乒乓球和羽毛球等捡拾机器人，按照捡拾工作原理不同可分为机械手式、组合式、清扫式、气吸式、辊轮式、滚筒式和弹簧式等捡拾机器人。经过国内外研究现状总结分析可知，除研制出高尔夫专用收球机器人产品外，目前针对小球类物体捡拾机器人的研究成果比较少，大部分仍处于初级研究和尝试阶段，综合技术水平和服务水平偏。针对复杂多变的非结构化环境和不确定性作业任务条件下的小球类训练场等场所，上述机器人仅仅实现了“依靠虚拟地图预测方法，哪里球多，去哪捡”或者“走到哪、捡到哪”的路径规划策略，存在漏捡拾现象；同时