[發明專利]羽毛球訓練服務機器人

有效

• 申請號: 201810338439.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108404384B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王建華;徐婷;張巍;王志舉;劉志峰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A63B69/00
• 分類號: A63B69/00;A63B69/40;A63B47/02;A63B71/00
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉萍<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明屬于羽毛球訓練服務機器人。本機器人采用全向輪的底盤實現自由移動，包括:撿球區、整理調用區、傳球區、存球區。羽毛球在機器人內部均為順羽毛方向的單向運輸，使羽毛損傷最小。撿球區：由視覺傳感器和連桿機械臂組成。整理調用區：主要由彈簧復位機構、動滑輪行程倍增機構、機械計數機構、換筒機構和聯動這些機構的齒輪組組成。傳球區：由帶有死點夾具的傳送鏈和上部的出球口組成。存球區：由空球箱和滿球箱組成。從空球箱調用空球筒至存球區的同時，之前裝滿球的球筒進入滿球箱完成存儲。使用時分為存球模式和調用模式。機器人可以高效地將地上散亂的羽毛球進行收集，對羽毛球在內部進行靈活的存儲調用，為人們傳球，以機換人。

技術領域

本發明是一種應用于羽毛球訓練場的羽毛球訓練服務機器人，屬于機器人結構設計領域。

背景技術

隨著時代進步，人們越來越重視體育運動，羽毛球因其簡單易學、適合所有年齡段而備受人們青睞。但是不管在羽毛球訓練還是休閑鍛煉的過程中，對羽毛球的回收整理都是令人耗費精力的事情。又由于羽毛球形狀的特殊和羽毛的脆弱，在收集整理的過程中減小羽毛的損傷程度就成為羽毛球服務類機器人的一系列設計難點。至今，收集整理羽毛球大多使用人力或結構簡單的半自動化機械。若能將快速高效的對羽毛球進行回收整理和靈活調用功能集成在一臺機器人身上，再配以儲物功能，就讓使用者更好的享受單純愉悅的運動時光。這種球童機器人將會成為羽毛球訓練場或者家庭的新寵。

發明內容

本發明可以高效地將地上散亂的羽毛球進行收集，對羽毛球在內部進行靈活的存儲調用，為人們傳球，以機換人，讓人們免去整理羽毛球的煩惱，享受單純愉悅的運動時光。羽毛球訓練服務機器人采用全向輪的底盤實現自由移動。根據功能，機構主要分為五個區:撿球區、整理調用區、傳球區、存球區和儲物區。羽毛球在機器人內部均為順羽毛方向的單向運輸，使羽毛損傷最小。

撿球區：位于底盤下方，包括視覺傳感器和連桿機械臂。

整理調用區：位于底盤上方，包括位于連桿機械臂上方的彈簧復位機構、動滑輪行程倍增機構、與彈簧復位機構和動滑輪行程倍增機構相對的換筒機構、與換筒機構中轉盤相對的機械計數機構和位于彈簧復位機構和動滑輪行程倍增機構之間，聯動彈簧復位機構、動滑輪行程倍增機構和機械計數機構的齒輪箱。

存球區：位于換筒機構中轉盤兩側，包括與轉盤中空球筒位置相對的空球箱和與轉盤中滿球筒位置相對的滿球箱。

傳球區：與整理調用區相對，包括與換筒機構相對，帶有死點夾具的傳送鏈和位于存球區上方的出球口。

儲物區：是位于機器人側門內的獨立的儲物空間，滑開機器人側門，人們即可拿取所需物品。

其中，換筒機構中的轉盤上包括互成120°的三個功能球筒位置：存球筒位置、空球筒位置和滿球筒位置。三個功能筒位置在轉盤轉動時相互轉換。功能筒位置是根據相對機構位置關系命名：正對彈簧復位機構為存球筒位置、正對空球箱的為空球筒位置、正對滿球箱的為滿球筒位置。其中，存球筒位置上的球筒為存球筒，空球筒位置上的球筒為空球筒、滿球筒位置上的球筒為滿球筒。存球筒、空球筒和滿球筒在工作過程中由于轉盤轉動、彈簧復位機構存儲羽毛球和動滑輪行程倍增機構將羽毛球推出調用而相互轉換。每個功能筒位置均包括一個剪叉機構實現當需要存儲空球筒或滿球筒時，剪叉機構伸長，將空球筒或滿球筒推入空球箱或滿球箱，當需要調用空球筒或滿球筒時，剪叉機構收縮，空球箱或滿球箱中的一個空球筒或滿球筒落入空球筒位置或滿球筒位置。

使用時，分為兩個模式：存球模式和調用模式。