[發明專利]羽毛球撿拾機器人及其控制方法

有效

• 申請號: 201910635998.5
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110314349B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 何偉;劉永兵;張玲;林英撐;劉平凈;張杰;黃進國;金小淞
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A63B47/02
• 分類號: A63B47/02;A63B67/187
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 譚小琴

1.一種羽毛球撿拾機器人，其特征在于：包括移動小車、撿球裝置、定位裝置、羽毛球收集裝置和控制電路；

所述移動小車包括移動小車本體以及設置于移動小車本體上的平臺（20）；

所述撿球裝置包括撿球架組件、兩個撿球組件和驅動組件；

所述撿球架組件包括撿球支架和撿球支架座（11）；所述撿球支架座（11）包括兩個L形支架，兩個L形支架的下端定位連接于所述平臺（20）上；所述撿球支架包括短支架（7）和長支架（15），短支架（7）的前端和長支架（15）的前端通過加強筋（6）連接在一起，所述短支架（7）的后端通過第一轉軸與位于左側的L形支架連接；所述長支架（15）的中后部通過第二轉軸與位于右側的L形支架連接，長支架（15）的后端與驅動組件連接，所述驅動組件用于驅動長支架（15）繞第二轉軸轉動；

兩個撿球組件間隔設置在撿球架組件的前端；所述撿球組件包括鼓風機（1）、撿球飛輪（2）、鼓風機固定支架（3）、撿球飛輪固定板（4）和飛輪電機（5）；所述撿球飛輪固定板（4）與撿球支架固定連接，所述飛輪電機（5）固設在撿球飛輪固定板（4）上，所述撿球飛輪（2）與飛輪電機（5）的輸出軸連接；所述鼓風機固定支架（3）與撿球飛輪固定板（4）固定在一起，所述鼓風機（1）固設在鼓風機固定支架（3）上；

所述定位裝置包括激光雷達（23）、攝像頭（16）和攝像頭支架（14）；所述激光雷達（23）固設于平臺（20）底部的中間，所述攝像頭（16）固設在攝像頭支架（14）的頂部，所述攝像頭支架（14）的底端固設于平臺（20）上；

所述羽毛球收集裝置包括羽毛球收集框（18）和進球檢測電路，所述羽毛球收集框（18）固設于平臺（20）上，且位于撿球裝置的后方；所述進球檢測電路設置在羽毛球收集框（18）上；

所述控制電路包括目標識別模塊（13）和動作執行模塊（12），所述目標識別模塊（13）分別與激光雷達（23）和攝像頭（16）電連接，所述動作執行模塊（12）分別與移動小車的位移電機（9）、驅動組件、飛輪電機（5）、鼓風機（1）和進球檢測電路電連接；所述目標識別模塊（13）接收激光雷達（23）和攝像頭（16）所采集的數據，根據所接收到的數據識別出羽毛球的坐標信息，并根據羽毛球的坐標信息發出對應運動指令給動作執行模塊（12），所述動作執行模塊（12）根據運動指令控制位移電機（9）、驅動組件、飛輪電機（5）和鼓風機（1）執行相應的動作；具體為：

在動作執行模塊（12）接收到運動指令后，首先控制羽毛球撿拾機器人執行轉向動作，使羽毛球撿拾機器人正對羽毛球；當羽毛球撿拾機器人與羽毛球對正之后，控制羽毛球撿拾機器人移動至羽毛球附近；此時動作執行模塊（12）控制驅動組件工作，由驅動組件控制撿球裝置的前端降下；接著，動作執行模塊（12）控制鼓風機（1）工作，以擺正羽毛球的姿態；在羽毛球姿態擺正之后控制羽毛球撿拾機器人執行前進動作，通過旋轉的撿球飛輪（2）將羽毛球拋至羽毛球收集框（18）。

2.根據權利要求1所述的羽毛球撿拾機器人，其特征在于：所述移動小車本體包括兩個主動輪（8）、兩個位移電機（9）、兩個霍爾編碼器（10）和兩個從動輪（21）；兩個從動輪（21）對稱安裝在平臺（20）底部的后端；兩個位移電機（9）對稱安裝在平臺（20）底部的前端；兩個主動輪（8）分別與兩個位移電機（9）一一對應連接；兩個位移電機（9）用于提供直行和轉向力矩，兩個霍爾編碼器（10）分別安裝在對應的位移電機（9）上，用于檢測兩個主動輪（8）的轉速。

3.根據權利要求1或2所述的羽毛球撿拾機器人，其特征在于：所述驅動組件為升降絲桿電機（19），該升降絲桿電機（19）固定在平臺（20）上，升降絲桿電機（19）的絲桿滑塊與長支架（15）的后端固定連接。

4.根據權利要求3所述的羽毛球撿拾機器人，其特征在于：還包括兩個限位開關（22），兩個限位開關（22）分別固設于平臺（20）上且均位于長支架（15）的正下方，各限位開關（22）分別與動作執行模塊（12）電連接。