[發明專利]基于視覺識別和多傳感器數據融合的智能撿球系統

有效

• 申請號: 201310294170.0
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103341255A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 曹潔;馬飛;耿振節;貴向泉;李立;牛麗波;吳迪;葉源潮;張紅;李宇;郁鑫
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: A63B47/02
• 分類號: A63B47/02;B25J11/00;B25J13/08
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術領域

??本發明涉及用于網球、乒乓球等場館的智能撿球裝置。?

背景技術

隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始喜歡上乒乓球、網球等業余活動，而乒乓球、網球場館的撿球工作是一項繁重的體力勞動，人工撿球費時費力，且效率不高。近年來，人們不斷嘗試用智能機器人代替人工來從事此項工作。目前，已提出專利申請的雙模智能撿球機器人控制系統（申請號：CN201310155091.1）利用兩種工作模式相互結合的特點解決了撿取乒乓球、網球的問題。但其撿球效率較低，智能性較差，且不具備對所撿取的球體個數信息進行計數的功能。因此，研發一種基于視覺識別和多傳感器數據融合的智能撿球裝置來提高撿球效率、提升智能性、實現撿球計數是十分必要的。?

發明內容

本發明的目的是提供一種基于視覺識別和多傳感器數據融合的智能撿球系統。?

本發明是基于視覺識別和多傳感器數據融合的智能撿球系統，該系統由整體機械結構、圖像采集系統、避障系統、動力系統、撿球計數系統、控制系統、外包板組成；整體機械結構包括底層機械結構1-46、頂層機械結構1-47；底層機械結構1-46用于安裝圖像采集系統、壁障系統、動力系統、撿球計數系統；頂層機械結構1-47用于安裝控制系統。?

底層機械結構1-46由第一橫梁（1-48、第二橫梁1-49、第一側梁1-54、第二側梁1-55組成，第一側梁1-54與第二側梁1-55平行，第一橫梁1-48與第二橫梁1-49均垂直于第一側梁1-54和第二側梁1-55，且第一橫梁1-48位于第一側梁1-54與第二側梁1-55所組成平面的上方，第二橫梁1-49?位于第一側梁1-54與第二側梁1-55所組成平面的下方；頂層機械機構1-47由第一立柱1-58、第二立柱1-59、第三立柱1-60、第四立柱1-61、第五立柱1-62、第六立柱1-63、第七立柱1-64、第八立柱1-65、第三橫梁1-50、第四橫梁1-51、第五橫梁1-52、第六橫梁1-53、第三側梁1-56、第四側梁1-57、頂層隔離板1-72組成，其中，第一立柱1-58、第二立柱1-59、第三立柱1-60、第四立柱1-61與底層機械結構1-46垂直；第三橫梁1-50、第四橫梁1-51、第三側梁1-56、第四側梁1-57、頂層隔離板1-72組成平面矩形框架；第五立柱1-62、第六立柱1-63、第七立柱1-64、第八立柱1-65垂直于平面矩形框架，第五橫梁1-52安裝于第五立柱1-62、第七立柱1-64之間，第六橫梁1-53安裝于第六立柱1-63、第八立柱1-65之間。?

圖像采集系統包括攝像頭1-42、第八舵機1-27、支架1-73，其中：支架1-73固定于底層機械結構1-46中第一橫梁1-48的中部，第八舵機1-27安裝于支架1-73的頂部，攝像頭1-42與第八舵機1-27固定；第八舵機1-27通過控制自身在支架1-73中的轉動，帶動攝像頭1-42成角度擺動來采集圖像信息。?

避障系統包括第一紅外傳感器1-8、第二紅外傳感器1-21、第三紅外傳感器1-22、第四紅外傳感器1-9、第五紅外傳感器1-11、第六紅外傳感器1-18、第七紅外傳感器1-20、第五舵機1-10、第六舵機1-17、第七舵機1-19，其中：第一紅外傳感器1-8、第四紅外傳感器1-9分別與第一橫梁1-48成45度角固定于第一橫梁1-48的兩端，第二紅外傳感器1-21、第三紅外傳感器1-22分別與第二橫梁1-49成45度角固定于第二橫梁1-49的兩端；第五舵機1-10控制第五紅外傳感器1-11且安裝于第二側梁1-55的中部，第六舵機1-17控制第六紅外傳感器1-18且安裝于第一側梁1-54的中部，第七舵機1-19控制第七紅外傳感器1-20且安裝于第一橫梁1-48的中部，此3組能成角度擺動的傳感器可檢測智能撿球系統的前方、左方和右方的障礙物。?

動力系統包括第一舵機1-25、第二舵機1-30、第三舵機1-29、第四舵機1-26、第一全向輪1-15、第二全向輪1-23、第三全向輪1-24、第四全向輪1-16，其中：第一舵機1-25控制第一全向輪1-15、第二舵機1-30控制第二全向輪1-23且第一舵機1-25、第二舵機1-30安裝于第一側梁1-54兩端；第三舵機1-29控制第三全向輪1-24、第四舵機1-26控制第四全向輪1-16且第三舵機1-29、第四舵機1-26安裝于第二側梁1-55兩端；第一全向輪1-15、第二全向輪1-23、第三全向輪1-24、第四全向輪1-16與智能撿球裝置1對稱面的夾角均為60度。?