[實(shí)用新型]基于視覺識(shí)別和多傳感器數(shù)據(jù)融合的智能撿球裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320416859.1
• 申請(qǐng)日: 2013-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN203355229U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬飛;曹潔;王進(jìn)花;李偉;李立;馬忠彧;牛麗波;耿振節(jié);張玲;朱小琴;李曉瑤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A63B47/02
• 分類號(hào): A63B47/02;B25J11/00;B25J13/08
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

1.基于視覺識(shí)別和多傳感器數(shù)據(jù)融合的智能撿球裝置，其特征在于：該裝置由整體機(jī)械結(jié)構(gòu)、圖像采集系統(tǒng)、避障系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、撿球計(jì)數(shù)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、外包板組成；整體機(jī)械結(jié)構(gòu)包括底層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-46）、頂層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-47）；底層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-46）用于安裝圖像采集系統(tǒng)、壁障系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、撿球計(jì)數(shù)系統(tǒng)；頂層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-47）用于安裝控制系統(tǒng)；

底層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-46）由第一橫梁（1-48）、第二橫梁（1-49）、第一側(cè)梁（1-54）、第二側(cè)梁（1-55）組成，第一側(cè)梁（1-54）與第二側(cè)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(cè)梁（1-54）和第二側(cè)梁（1-55），且第一橫梁（1-48）位于第一側(cè)梁（1-54）與第二側(cè)梁（1-55）所組成平面的上方，第二橫梁（1-49）?位于第一側(cè)梁（1-54）與第二側(cè)梁（1-55）所組成平面的下方；頂層機(jī)械機(jī)構(gòu)（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(cè)梁（1-56）、第四側(cè)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(jī)械結(jié)構(gòu)（1-46）垂直；第三橫梁（1-50）、第四橫梁（1-51）、第三側(cè)梁（1-56）、第四側(cè)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(tǒng)包括攝像頭（1-42）、第八舵機(jī)（1-27）、支架（1-73），其中：支架（1-73）固定于底層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-46）中第一橫梁（1-48）的中部，第八舵機(jī)（1-27）安裝于支架（1-73）的頂部，攝像頭（1-42）與第八舵機(jī)（1-27）固定；第八舵機(jī)（1-27）通過控制自身在支架（1-73）中的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)攝像頭（1-42）成角度擺動(dòng)來采集圖像信息；

避障系統(tǒng)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(jī)（1-10）、第六舵機(jī)（1-17）、第七舵機(jī)（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(jī)（1-10）控制第五紅外傳感器（1-11）且安裝于第二側(cè)梁（1-55）的中部，第六舵機(jī)（1-17）控制第六紅外傳感器（1-18）且安裝于第一側(cè)梁（1-54）的中部，第七舵機(jī)（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(dòng)的傳感器可檢測(cè)智能撿球系統(tǒng)的前方、左方和右方的障礙物；

動(dòng)力系統(tǒng)包括第一舵機(jī)（1-25）、第二舵機(jī)（1-30）、第三舵機(jī)（1-29）、第四舵機(jī)（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(jī)（1-25）控制第一全向輪（1-15）、第二舵機(jī)（1-30）控制第二全向輪（1-23）且第一舵機(jī)（1-25）、第二舵機(jī)（1-30）安裝于第一側(cè)梁（1-54）兩端；第三舵機(jī)（1-29）控制第三全向輪（1-24）、第四舵機(jī)（1-26）控制第四全向輪（1-16）且第三舵機(jī)（1-29）、第四舵機(jī)（1-26）安裝于第二側(cè)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(duì)稱面的夾角均為60度；

撿球計(jì)數(shù)系統(tǒng)包括第一護(hù)球板（1-39）、第二護(hù)球板（1-40）、撿球葉輪（1-13）、第九舵機(jī)（1-28）、擋球板（1-12）、阻球板（1-4）、紅外計(jì)數(shù)傳感器（1-5）、儲(chǔ)球盒（1-7），其中：擋球板（1-12）固定于底層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-46）底部；第九舵機(jī)（1-28）控制撿球葉輪（1-13），且第九舵機(jī)（1-28）固定于第一側(cè)梁（1-54）前部，撿球葉輪（1-13）安裝于第一側(cè)梁（1-54）與第二側(cè)梁（1-55）之間；儲(chǔ)球盒（1-7）放于擋球板（1-12）之上，可在第一側(cè)梁（1-54）與第二側(cè)梁（1-55）之間滑動(dòng)；紅外計(jì)數(shù)傳感器（1-5）固定于底層機(jī)械結(jié)構(gòu)（1-46）的第一側(cè)梁（1-54），且在第九舵機(jī)（1-28）與第六舵機(jī)（1-17）之間，便于檢測(cè)經(jīng)撿球葉輪（1-13）卷起的球體（1-14）；第一護(hù)球板（1-39）與第二護(hù)球板（1-40）保證球體（1-14）順利與撿球葉輪（1-13）接觸。