一种斯诺克台球机器人制造技术

一种斯诺克台球机器人。它包括：主计算机（1）、摄像头（2）、视频采集卡、机械手控制器以及机械手；所述主计算机（1）通过视频采集卡与摄像头（2）相连并通过串口与机械手控制器相连；所述摄像头的镜头对准斯诺克台球桌面；所述机械手控制器为一单片机及驱动电路，控制及驱动机械手运动；所述机械手包括：平移机构、升降机构、旋转机构、倾斜机构和击球机构；该机器人结构简单，成本低，制造和维护方便；闭环控制与精密结构配合，使定位精度更高，能够较大提高击球进洞的命中率；智能化程度高，能大范围调整击球角度，能完成人类在斯诺克台球比赛中所需要的各种动作，机动性能强，能够实现人机竞赛。

【技术实现步骤摘要】
一种斯诺克台球机器人
本技术主要涉及到机电控制领域，具体为一种斯诺克台球机器人。
技术介绍
斯诺克台球是深受人们喜爱的一项体育运动，国内外经常举行各种大赛。在当今科技飞速发展的情况下，一些用于人机互动的比赛机器人不断涌现。但是国内外的斯诺克台球机器人却是少之又少，鉴于这些情况，专利技术人设计出一种能够进行人机竞赛的斯诺克台球机器人。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可实现人对机的、可用于斯诺克台球比赛的斯诺克台球机器人。 本技术所采用的技术方案是:它包括:主计算机1、摄像头2、视频采集卡、机械手控制器以及机械手；所述主计算机I通过视频采集卡与摄像头2相连并通过串口与机械手控制器相连；所述摄像头固定在斯诺克台球桌面中心上方，摄像头的镜头对准斯诺克台球桌面；所述机械手控制器为一单片机及驱动电路，控制及驱动机械手运动；所述机械手包括:能够实现球杆在水平面上移动的平移机构；与平移机构连接的相对所述平移机构能够升降的升降机构；相对升降机构沿着竖直轴旋转的旋转机构；位于旋转机构上的使得球杆相对水平面倾斜的倾斜机构；位于倾斜机构上的击球机构。 优选的，所述平移机构包括两平行固定安装在斯诺克台球桌桌面两侧的上空的横向固定板4，两块横向固定板4各设有一道横向滑轨5，两道横向滑轨5分别配合安装有横向滑块6，其中一横向固定板4的一侧固定安装有横向电机安装板7，横向电机安装板7上设置有横向伺服电机9，横向伺服电机9通过联轴器alO与横向丝杆11连接；横向丝杆11通过设置在横向固定板4两端的横向丝杆固定座8支撑设置，横向丝杆11与固定在纵向固定板13—侧的横向丝杆螺帽12配合安装穿过纵向固定板13，纵向固定板13两端分别与两横向滑块6固连；所述纵向固定板13设有一道纵向滑轨14，纵向滑轨14上配合安装有纵向滑块15 ;纵向固定板13的一侧固定安装有纵向电机安装板16，纵向电机安装板16上设置有纵向伺服电机18，纵向伺服电机18通过联轴器bl9与纵向丝杆20连接，纵向丝杆20通过设置在纵向固定板13两端的纵向丝杆固定座17支撑设置，纵向丝杆20与固定在吊臂连接块22上的纵向丝杆螺帽21配合安装穿过吊臂连接块22，吊臂连接块22的上部与纵向滑块15固连；在横向固定板4与纵向固定板13上各设置有直线位移传感器。 优选的，所述升降机构包括设置在竖直丝杆28的两端支撑竖直丝杆28的两块竖直丝杆支撑板24，两块竖直丝杆支撑板24之间平行设置有两根导杆25分布在竖直丝杆28两侧，其中一块竖直丝杆支撑板24固定安装在平移机构的底部，竖直丝杆支撑板24上方固定安装有竖直电机安装板23，竖直电机安装板23上设置有竖直伺服电机26，竖直伺服电机26通过联轴器c27与竖直丝杆28连接，两块竖直丝杆支撑板24之间还设置有十字滑块30，十字滑块30上设置有竖直丝杆28穿过的中心通孔和两根导杆25穿过的导向通孔，中心通孔处固定有竖直丝杆螺帽29与竖直丝杆28配合安装，十字滑块30上还固定连接有两根拉杆31，在导杆25上设置有直线位移传感器。 优选的，其中一块竖直丝杆支撑板24具体是固定安装在平移机构的吊臂连接块22的底部，吊臂连接块22中部固定安装竖直电机安装板23。 优选的，所述旋转机构包括固连在升降机构底端的旋转电机安装板32，通过两根固定柱34固定在旋转电机安装板32下面的转轴支撑板33，通过推力轴承37转动支撑在转轴支撑板33上的旋转轴35 ;所述旋转轴35上设置有角度传感器；所述固定在旋转电机安装板32上的旋转伺服电机36的转轴通过联轴器d38与旋转轴35相连接。 优选的，所述旋转电机安装板32具体是设置在拉杆31的底端，所述旋转伺服电机36固定在两拉杆31之间。 优选的，所述倾斜机构包括固定在旋转机构底部的倾斜固定板39，倾斜固定板39两侧分别固连直线推杆40和固定杆42，固定杆42下端通过铰链a43铰接导向滑块41，铰链a43上的销轴固连在导向滑块41上，并与角度传感器同轴固连。 优选的，所述倾斜固定板39具体是固定在旋转轴35底部。 优选的，所述击球机构包括电缸45和球杆46，所述球杆46的尾端与电缸45的推杆相连，电缸45末端与倾斜机构中直线推杆40的推杆顶部通过铰链b44连接，所述球杆46的前端可滑动的套装在导向滑块41内。 优选的，所述直线位移传感器可采用直线光栅尺、直线磁栅尺；所述角度传感器可采用角度光栅尺、角度磁栅尺。 本技术的优点在于: 1、本技术结构简单，成本低，制造和维护方便；利用摄像头采集斯诺克台球桌面上的信息，通过主计算机迅速作出击球决策，然后完成击球，智能化程度高。 2、本技术所采用直线位移及角度传感器构成闭环控制，结合丝杆传动的高精度的特点，使定位精度更高，能够较大提高击球进洞的命中率； 3、本技术能大范围调整击球角度，能完成人类在斯诺克台球比赛中所需要的各种动作，机动性能强，能够实现人机竞赛。 【附图说明】 图1是本技术的立体结构示意图； 图2是图1中A处的放大图； 图3是图1中B处的放大图； 图4是图1中C处的放大图； 图5是图1中D处的放大图； 图6是图1中E处的放大图； 图7是图1中F处的放大图； 图8是图1中G处的放大图； 图9是图1中H处的放大图； 图10是本技术的电路原理框架示意图。 图11是本技术的工作流程示意图； 图中，1、主计算机；2、摄像头；3、斯诺克台球桌；4、横向固定板；5、横向滑轨；6、横向滑块；7、横向电机安装板；8、横向丝杆固定座；9、横向伺服电机；10、联轴器a ;11、横向丝杆；12、横向丝杆螺帽；13、纵向固定板；14、纵向滑轨；15、纵向滑块；16、纵向电机安装板；17、纵向丝杆固定座；18、纵向伺服电机；19、联轴器b ;20、纵向丝杆；21、纵向丝杆螺帽；22、吊臂连接块；23、竖直电机安装板；24、竖直丝杆支撑板；25、导杆；26、竖直伺服电机；27、联轴器c ;28、竖直丝杆；29、竖直丝杆螺帽；30、十字滑块；31、拉杆；32、旋转电机安装板；33、转轴支撑板；34、固定柱；35、旋转轴；36、旋转伺服电机；37、推力轴承；38、联轴器d;39、倾斜固定板；40、直线推杆；41、导向滑块；42、固定杆；43、铰链a ;44、铰链b ;45、电缸；46、球杆。 【具体实施方式】 以下将结合附图对本技术作进一步详细说明。 实施例1，本技术包括主计算机1、摄像头2、视频采集卡、机械手控制器以及机械手；所述主计算机I通过视频采集卡与摄像头2相连并通过串口与机械手控制器相连；所述摄像头固定在斯诺克台球桌面中心上方，摄像头的镜头对准斯诺克台球桌面；所述机械手控制器为一单片机及驱动电路，控制及驱动机械手运动；所述机械手包括:能够实现球杆在水平面上移动的平移机构；与平移机构连接的相对所述平移机构能够升降的升降机构；相对升降机构沿着竖直轴旋转的旋转机构；位于旋转机构上的使得球杆相对水平面倾斜的倾斜机构；位于倾斜机构上的击球机构。参阅图1至图11。 实施例2，优选的，所述平移机构包括两平行固定安装在斯诺克台球桌桌面两侧的上空的横向固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斯诺克台球机器人，其特征在于包括：主计算机（1）、摄像头（2）、视频采集卡、机械手控制器以及机械手；所述主计算机（1）通过视频采集卡与摄像头（2）相连并通过串口与机械手控制器相连；所述摄像头固定在斯诺克台球桌面中心上方，摄像头的镜头对准斯诺克台球桌面；所述机械手控制器为一单片机及驱动电路，控制及驱动机械手运动；所述机械手包括：能够实现球杆在水平面上移动的平移机构；与平移机构连接的相对所述平移机构能够升降的升降机构；相对升降机构沿着竖直轴旋转的旋转机构；位于旋转机构上的使得球杆相对水平面倾斜的倾斜机构；位于倾斜机构上的击球机构。

【技术特征摘要】
1.一种斯诺克台球机器人，其特征在于包括:主计算机(1)、摄像头(2)、视频采集卡、机械手控制器以及机械手；所述主计算机(I)通过视频采集卡与摄像头(2)相连并通过串口与机械手控制器相连；所述摄像头固定在斯诺克台球桌面中心上方，摄像头的镜头对准斯诺克台球桌面；所述机械手控制器为一单片机及驱动电路，控制及驱动机械手运动；所述机械手包括:能够实现球杆在水平面上移动的平移机构；与平移机构连接的相对所述平移机构能够升降的升降机构；相对升降机构沿着竖直轴旋转的旋转机构；位于旋转机构上的使得球杆相对水平面倾斜的倾斜机构；位于倾斜机构上的击球机构。2.根据权利要求1所述斯诺克台球机器人，其特征在于:所述平移机构包括两平行固定安装在斯诺克台球桌桌面两侧的上空的横向固定板(4)，两块横向固定板(4)各设有一道横向滑轨(5 )，两道横向滑轨(5 )分别配合安装有横向滑块(6 )，其中一横向固定板(4)的一侧固定安装有横向电机安装板(7)，横向电机安装板(7)上设置有横向伺服电机(9)，横向伺服电机(9)通过联轴器a (10)与横向丝杆(11)连接；横向丝杆(11)通过设置在横向固定板(4)两端的横向丝杆固定座(8)支撑设置，横向丝杆(11)与固定在纵向固定板(13)一侧的横向丝杆螺帽(12)配合安装穿过纵向固定板(13)，纵向固定板(13)两端分别与两横向滑块(6)固连；所述纵向固定板(13)设有一道纵向滑轨(14)，纵向滑轨(14)上配合安装有纵向滑块(15 );纵向固定板(13 )的一侧固定安装有纵向电机安装板(16 )，纵向电机安装板(16)上设置有纵向伺服电机(18)，纵向伺服电机(18)通过联轴器b (19)与纵向丝杆(20)连接，纵向丝杆(20)通过设置在纵向固定板(13)两端的纵向丝杆固定座(17)支撑设置，纵向丝杆(20)与固定在吊臂连接块(22)上的纵向丝杆螺帽(21)配合安装穿过吊臂连接块(22)，吊臂连接块(22)的上部与纵向滑块(15)固连；在横向固定板(4)与纵向固定板(13)上各设置有直线位移传感器。3.根据权利要求1所述的斯诺克台球机器人，其特征在于:所述升降机构包括设置在竖直丝杆(28)的两端支撑竖直丝杆(28)的两块竖直丝杆支撑板(24)，两块竖直丝杆支撑板(24)之间平行设置有两根导杆(25)分布在竖直丝杆(28)两侧，其中一块竖直丝杆支撑板(24)固定安装在平移机构的底部，竖直丝杆支撑板(24)上方固定安装有竖直电机安装板(23 )，竖直电机安装板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明富，李俊渊，彭郎军，周琦，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43