[發明專利]一種基于全向麥克納姆輪平臺的乒乓球機器人

有效

• 申請號: 202010054203.4
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111251312B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 季云峰;陳宇濤;毛越;梁晨;胡曉屹;王禾;唐宋;劉娜;王剛;王吉;沈晏妮;李清都
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J19/02;A63B67/04
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 余昌昊

1.一種基于全向麥克納姆輪平臺的乒乓球機器人，其特征在于，包括四目視覺系統、視覺處理上位機、全向移動小車、六自由度機械臂和機械控制下位機；

其中，所述六自由度機械臂和所述機械控制下位機均設于所述全向移動小車上，所述機械控制下位機驅動所述全向移動小車位移以及驅動所述六自由度機械臂；

所述四目視覺系統與所述視覺處理上位機信號連接;

所述四目視覺系統包括第一視覺支架、第二視覺支架和至少四臺工業相機；所述工業相機分別設于所述第一視覺支架和所述第二視覺支架上;

所述工業相機為四臺；其中，兩臺所述工業相機設于所述第一視覺支架上以形成第一雙目視覺子系統，兩臺所述工業相機設于所述第二視覺支架上，以形成第二視覺子系統；

所述第一雙目視覺子系統和所述第二視覺子系統均架設于乒乓球桌的上方，并且所述第一視覺支架和所述第二視覺支架均與所述乒乓球桌寬度方向的中線相平行；

所述六自由度機械臂包括第一驅動關節、第二驅動關節、第三驅動關節、第四驅動關節、第五驅動關節、第六驅動關節、乒乓球拍、第一連接板、第二連接板和第三連接板；

所述第一驅動關節的輸出端與所述第二驅動關節的固定端活動連接，所述第二驅動關節的輸出端與所述第一連接板的一端活動連接，所述第一連接板的另一端與所述第三驅動關節的固定端活動連接，所述第三驅動關節的輸出端與所述第四驅動關節的固定端活動連接，所述第四驅動關節的輸出端與所述第二連接板的一端活動連接，所述第二連接板的另一端與所述第五驅動關節的固定端活動連接，所述第五驅動關節的輸出端與所述第三連接板的一端活動連接，所述第三連接板的另一端與所述第六驅動關節的固定端活動連接，所述第六驅動關節的輸出端與所述乒乓球拍活動連接；

所述第一驅動關節包括第一驅動關節伺服電機，第一驅動關節編碼器和第一驅動關節減速機；

所述第一驅動關節伺服電機與所述第一驅動關節編碼器信號連接，所述第一驅動關節伺服電機與所述第一驅動關節減速機的輸入端活動連接；

所述第二驅動關節包括兩個通信舵機和安裝基座；所述第一驅動關節減速機的輸出端與所述安裝基座固定連接，兩個所述通信舵機并聯設于所述安裝基座上，所述第一連接板的一端連接于兩個所述通信舵機之間；

所述第三驅動關節包括第三驅動關節伺服電機和第三驅動關節編碼器，所述第三驅動關節伺服電機和第三驅動關節編碼器實現信號連接；

第四驅動關節包括第四驅動關節舵機，第五驅動關節包括第五驅動關節舵機，第六驅動關節包括第六驅動關節舵機。

2.根據權利要求1所述的基于全向麥克納姆輪平臺的乒乓球機器人，其特征在于，所述全向移動小車包括底座和四組驅動模塊；所述驅動模塊包括伺服電機、編碼器、行星減速機和麥克納姆輪；

所述伺服電機的輸出端與所述行星減速機活動連接，所述行星減速機與所述麥克納姆輪活動連接；

每一組所述驅動模塊設于所述底座的四個角，以驅動所述全向移動小車實現位移。

3.根據權利要求1所述的基于全向麥克納姆輪平臺的乒乓球機器人，其特征在于，所述視覺處理上位機為一臺高性能工控機，所述高性能工控機與所述工業相機和所述機械控制下位機均實現信號連接。

4.根據權利要求1所述的基于全向麥克納姆輪平臺的乒乓球機器人，其特征在于，所述第一連接板的長度大于所述第二連接板，所述第二連接板的長度大于所述第三連接板；

所述第一連接板、所述第二連接板和所述第三連接板均使用工字梁加固。

5.根據權利要求1所述的基于全向麥克納姆輪平臺的乒乓球機器人，其特征在于，所述機械控制下位機包括主控板、電機驅動板、舵機驅動板和供電電池；所述主控板的輸出端與所述電機驅動板和舵機驅動板信號連接，所述電機驅動板與所述全向移動小車的伺服電機相連，所述電機驅動板還與所述第一驅動關節和所述第三驅動關節信號連接，所述舵機驅動板與所述第二驅動關節、所述第四驅動關節、所述第五驅動關節和所述第六驅動關節信號連接；

所述供電電池與所述主控板、電機驅動板、舵機驅動板、各舵機和各伺服電機實現電連接。