[發(fā)明專利]一種智能巡檢拾取乒乓球的裝置

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• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106964121A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 吳志鵬;朱凌云
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: A63B47/02
• 分類號: A63B47/02
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權代理事務所31233
• 代理人: 宋纓,錢文斌

技術領域

本發(fā)明涉及自動控制技術領域，特別是涉及一種智能巡檢拾取乒乓球的裝置。

背景技術

在現(xiàn)代的乒乓球訓練館中，地上存在大量的散落的乒乓球待拾取，而對于散落乒乓球的拾取往往花費大量的人工去拾取，這不僅消耗大量的人力，而且是一項枯燥乏味的工作。

目前對于乒乓球館等地的乒乓球拾取，并沒有太智能的方法，主要依賴于簡單的隨機巡邏和圖像識別來辨別乒乓球；單純的隨機巡邏效率不僅低下，而且存在很大的巡邏盲區(qū)，不能完全高效的進行區(qū)域巡邏，同時對于圖像處理方法，盡管目前技術較為先進，識別率也很高，但是成本較為昂貴，增加后期維護成本，同時識別效率不是很高；同時在乒乓球館中，存在一定的人員，而以往的設備無法識別人員的活動區(qū)域，容易造成人員與設備的碰撞。

隨著智能控制理論和技術的飛速發(fā)展，智能地圖構建方法在機器人領域飛速的發(fā)展，為陌生環(huán)境地圖構建和自動控制提供了良好的基礎，而現(xiàn)代對于智能機器人的要求也越加的迫切，為此在一定的理論基礎上做出應用性的嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種智能巡檢拾取乒乓球的裝置，實現(xiàn)對乒乓球館的智能巡檢。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種智能巡檢拾取乒乓球的裝置，包括小車，所述小車上安裝有控制器、地圖構建模塊、抓取模塊、識別定位模塊和移動模塊；所述控制器分別與地圖構建模塊、抓取模塊和識別定位模塊相連；所述控制器用于協(xié)調(diào)各個模塊的工作；所述地圖構建模塊通過測距裝置探測周圍環(huán)境，對周圍環(huán)境進行地圖構建和對電動小車進行定位；所述識別定位模塊用于識別出乒乓球及乒乓球所處的位置；所述抓取模塊用于拾取乒乓球；所述移動模塊用于根據(jù)識別定位模塊識別出的乒乓球所述的位置帶動小車移動到乒乓球附近以使得所述抓取模塊拾取乒乓球。

所述地圖構建模塊在完成地圖構建后還用于規(guī)劃最優(yōu)巡邏路線，所述控制器控制移動模塊以最優(yōu)巡邏路線帶動小車運動。

所述地圖構建模塊通過激光雷達探測周圍環(huán)境。

所述識別定位模塊包括紅外傳感器和超聲波雷達；所述紅外傳感器用于識別出乒乓球；所述超聲波雷達用于判斷乒乓球所處的位置是否在拾取范圍內(nèi)。

所述紅外傳感器共有三個，所述三個紅外傳感器兩兩之間的夾角為120度。

所述抓取模塊包括機械手臂和舵機；所述舵機用于帶動機械手臂；所述機械手臂上安裝有壓電薄膜；所述壓電薄膜用于檢測機械手臂拾取乒乓球時的夾力；所述控制器根據(jù)壓電薄膜檢測到的夾力控制所述機械手臂的力度。

所述小車上還安裝有地磁感應模塊，所述地磁感應模塊用于檢測場館內(nèi)的地磁線以確定人員活動范圍。

所述控制器還通過無線傳輸協(xié)議與遙控裝置相連。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

本發(fā)明基于室內(nèi)自動定位與地圖構建和自動控制技術，實現(xiàn)對乒乓球館的智能巡檢，智能識別人員活動區(qū)域，防止人員的碰撞，盡量降低對人員活動的干擾，同時通過紅外的智能形狀識別與超聲波雷達測距，可以識別出乒乓球的具體位置，配合小車上的機械手臂可以輕松的抓取乒乓球。

本發(fā)明可以很好的適用與乒乓球訓練館以及戶外的乒乓球練習場地，無需提前知道場地的環(huán)境地圖，完全可以快速的適用場地，建立高效的巡檢方式，而且通過紅外的智能識別系統(tǒng)可以高效的而且低成本的解決乒乓球的識別工作，可以控制機械手臂抓取乒乓球的力度，以防用力過大抓壞乒乓球，或者用力太小未抓牢乒乓球。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構方框圖；

圖2是本發(fā)明超聲波檢測示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。