[發明專利]乒乓球抓取機器人

在審

• 申請號: 202010876597.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112107841A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 原嘉;王亮
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: A63B47/02
• 分類號: A63B47/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種乒乓球抓取機器人，其特征在于，包括底盤、抓取機構、機體和攝像組件，其中：

所述的底盤，能夠全方位地自由移動；

所述的機體，安裝在底盤的上表面；

所述的攝像組件，安裝在機體上；用于獲取處于攝像組件視域范圍內的待抓取乒乓球所在位置處的影像數據；

所述的抓取機構，通過主舵機可旋轉地安裝在機體上，包括抓取舵機、機臂以及乒乓球回收裝置；

所述的抓取舵機，包括兩個，分別為第一舵機、第二舵機；

所述的機臂，包括兩根，分別為第一機臂、第二機臂；

所述的乒乓球回收裝置包括主回收筒、輔助回收筒；

第一舵機的動力輸出端通過第一機臂與主回收筒的側壁連接，第二舵機的動力輸出端則通過第二機臂與輔助回收筒的側壁連接；

主回收筒緊靠著筒口內凹設置有弧形槽a，弧形槽a的槽口為所述主回收筒的筒口；而輔助回收筒緊靠著筒口內凹設置有弧形槽b，弧形槽b的槽口為所述輔助回收筒的筒口；主回收筒、輔助回收筒的橫截面形狀均呈優弧弓形設置；

弧形槽a的槽底與主回收筒的筒底之間所形成的安置腔內，安裝有負壓抽吸裝置；弧形槽a的槽底設置有若干通孔a，使得負壓抽吸裝置的抽吸口能夠與弧形槽a之間連通； 主回收筒的筒底設置有若干通孔b，使得負壓抽吸裝置的進風口與外界環境連通；

根據攝像組件反饋的待抓取乒乓球所在位置處的影像數據，抓取機構在主舵機的動力驅動下，能夠移動至待抓取乒乓球的所在位置；

主回收筒在第一舵機的動力驅動下，能夠移至待抓取乒乓球的一側，并在負壓抽吸裝置的負壓抽吸作用下，將待抓取乒乓球吸附在弧形槽a內，輔助回收筒在第二舵機的動力驅動下，能夠移至待抓取乒乓球的另一側，且主回收筒的筒口與輔助回收筒的筒口相對設置，并使得待抓取乒乓球能夠恰好夾持在弧形槽a與弧形槽b之間。

2.根據權利要求1所述的乒乓球抓取機器人，其特征在于，所述的抓取機構通過連接板與主舵機的動力輸出端連接；連接板呈Y型設置，包括兩個分支連接端以及一個合并連接端；兩個分支連接端分別為第一分支連接端、第二分支連接端；

主舵機設置在合并連接端上方，且主舵機的動力輸出端通過主舵盤與合并連接端連接；第一舵機設置在第一分支連接端的上方，且第一舵機的動力輸出端通過第一舵盤與第一分支連接端連接，第二舵機設置在第二分支連接端的上方，且第二舵機的動力輸出端通過第二舵盤與第二分支連接端連接。

3.根據權利要求2所述的乒乓球抓取機器人，其特征在于，所述的機臂整體呈Z形設置，包括橫直連接段、豎直連接段以及傾斜連接段；橫直連接段的一端與豎直連接段的上端連接，橫直連接段的另一端與第一/第二舵機連接；傾斜連接段的一端與豎直連接段的下端連接，傾斜連接段的另一端與主回收筒/輔助回收筒對應連接；橫直連接段、豎直連接段之間的夾角為90度，傾斜連接段、豎直連接段之間的夾角為鈍角，且橫直連接段、傾斜連接段分設在豎直連接段的左右兩側。

4.根據權利要求1所述的乒乓球抓取機器人，其特征在于，安置腔呈錐狀弓形設置，弧形槽a的槽底與主回收筒的筒底相平行，且弧形槽a的槽底尺寸小于主回收筒的筒底尺寸。

5.根據權利要求1所述的乒乓球抓取機器人，其特征在于，弧形槽a的槽底所布置的通孔a均為條形通孔，并呈排狀布置；主回收筒的筒底所布置的通孔b也均為條形通孔，各通孔b排成三排，其中一排為中部排孔，沿著主回收筒筒底的中部位置均勻布置，另外兩排則對稱布置在中部排孔的兩側。

6.根據權利要求1所述的乒乓球抓取機器人，其特征在于，所述弧形槽a呈球面弧形設置，所述弧形槽槽口呈優弧弓形設置，且弧形槽槽口相對主回收筒的中軸線傾斜設置，且弧形槽槽口在弓頂位置處的弧形槽槽口與弧形槽a外側壁面之間的夾角，小于弧形槽槽口在弦邊位置處的弧形槽槽口與弧形槽a外側壁面之間的夾角。

7.根據權利要求1所述的乒乓球抓取機器人，其特征在于，所述的攝像組件，包括攝像頭以及旋轉升降臂，攝像頭通過旋轉升降臂安裝在機體上；在旋轉升降臂的帶動下，攝像頭能夠沿著所在位置處旋轉和/或升降。