一种自主避障的乒乓球捡球机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种自主避障的乒乓球捡球机器人，属于机器人技术领域。本发明专利技术包括大底板、转向装置、捡球装置、驱动装置、超声波测距装置；本发明专利技术所述机器人具有遥控捡球和自主避障的功能，能有效解决人工捡乒乓球时，效率低、工作量大等问题，且避免了在人工捡球的过程中对运动员造成的不必要的干扰。

A self avoiding obstacle table tennis ball picking robot

The invention relates to a self avoiding obstacle table tennis ball picking robot, which belongs to the robot technical field. The invention comprises a large base plate, a steering device, a ball collecting device, a driving device and an ultrasonic distance measuring device; the robot has the functions of remote control ball collecting and autonomous obstacle avoidance, and can effectively solve the problems of low efficiency and large workload in manual table tennis picking, and avoids causing the athletes in the process of manual ball picking up. Unnecessary interference.

【技术实现步骤摘要】
一种自主避障的乒乓球捡球机器人
本专利技术涉及一种自主避障的乒乓球捡球机器人，属于机器人

技术介绍
在乒乓球室里，训练或者比赛的时候，地面上会有很多出界或者无效的乒乓球，如果人工来捡球，将会造成效率低、工作量大等弊端。因此，如果能有一种捡球机器人应用在乒乓球馆里，能够使工作人员遥控捡球，将可以使人们摆脱一些繁琐的工作，大大减轻人们的劳动强度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：本专利技术提供一种自主避障的乒乓球捡球机器人，用于解决当前人工捡地面上的乒乓球时，效率低、工作量大这一问题。本专利技术技术方案是：一种自主避障的乒乓球捡球机器人，包括大底板26、转向装置33、捡球装置34、驱动装置35、超声波测距装置36；所述大底板26包括主底板6、转向电机支撑座1、乒乓球防弹回挡板25、齿轮电机支撑座15、卷板轴支撑座12、驱动电机支撑座24、后车轮轴支撑座18；所述转向电机支撑座1固定在主底板6上面的前端，主底板6的四周设有挡板形成一个槽体，中后部位设有一个长方形孔，乒乓球防弹回挡板25固定在长方形孔的四周；齿轮电机支撑座15固定在主底板6上，位于长方形孔的一侧；卷板轴支撑座12位于长方形孔的两侧，固定在主底板6的下面；驱动电机支撑座24固定在主底板6下面的中后部位，后车轮轴支撑座18固定在主底板6下面的后端；所述转向装置33包括转向电机2、叉架3、螺栓状轴4、螺母5、前轮7；转向电机2固定安装在转向电机支撑座1里，转向电机2的输出轴与叉架3固定连接；螺栓状轴4末端有螺纹，螺纹和螺母5相配合，螺栓状轴4穿过叉架3，一端通过螺母5拧紧固定在叉架3上，前轮7位于叉架3中间，通过轴承套在螺栓状轴4的中间部位；所述捡球装置34包括挡板8、卷板9、半圆柱导轨壳10、卷板轴11、小齿轮13、大齿轮14、齿轮电机16；所述挡板8固定安装在半圆柱导轨壳10两侧，卷板9为V型板，固定安装在卷板轴11的中间部位，卷板9位于半圆柱导轨壳10的内部，通过轴承与卷板轴11连接，卷板9和半圆柱导轨壳10位于主底板6的中后部位的长方形孔内，半圆柱导轨壳10的下端与地面之间的距离小于乒乓球半径；小齿轮13固定安装在卷板轴11的一端，卷板轴11的末端通过轴承与卷板轴支撑座12固定；大齿轮14安装在齿轮电机16的输出轴上，大齿轮14与小齿轮13啮合，齿轮电机16安装在齿轮电机支撑座15上，齿轮电机16的底端还固定在大底板26的侧壁上；所述驱动装置35包括后车轮轴17、主动轮19、从动轮20、大锥齿轮21、小锥齿轮22、驱动电机23；驱动电机23固定安装在驱动电机支撑座24上，小锥齿轮22固定安装在驱动电机23的输出轴上，小锥齿轮22与大锥齿轮21啮合，大锥齿轮21固定安装在后车轮轴17上；后车轮轴17通过轴承固定架在两个对称分布的后车轮轴支撑座18上，主动轮19与后车轮轴17一端固定连接，从动轮20通过轴承与后车轮轴17的另一端固定连接；所述超声波测距装置36包括小电机支撑座28、小电机29、超声波测距传感器支撑架30、长六角螺母31、超声波测距传感器32；小电机支撑座28固定安装在转向电机支撑座1外侧，小电机29固定安装在小电机支撑座28上，超声波测距传感器支撑架30固定安装在小电机29的输出轴上，超声波测距传感器32通过四个长六角螺母31和螺栓固定安装在超声波测距传感器支撑架30上。优选的，本专利技术所述超声波测距传感器支撑架30为“L”形，水平向固定在小电机29的输出轴上，竖直向固定声波测距传感器32。优选的，本专利技术所述所述挡板8为柔性材料制成，例如橡胶材料。优选的，本专利技术所述卷板9角度的角度为90°~150°。优选的，本专利技术所述叉架3为U型结构，转向电机2的输出轴与U型结构的顶端固定连接；螺栓状轴4穿过U型结构的两个侧面，前轮7位于U型结构的中间。本专利技术的工作过程是：驱动电机23的输出轴转动，使得固定在转动端的小锥齿轮22转动，由于小锥齿轮22与大锥齿轮21啮合，使得大锥齿轮21转动；由于大锥齿轮21与后车轮轴17固定安装，使得后车轮轴17转动；由于后车轮轴17与主动轮19紧固配合，使得主动轮19转动；由于后车轮轴17与从动轮20通过轴承安装在一起，使得从动轮20随着运动方向的改变而具有适宜的转速；通过上述过程，实现该机器人的行进的驱动。转向电机2的输出轴转动，使得固定在转动端的叉架3转动，由于叉架3与前轮7通过螺母5、螺栓状轴4、轴承固定，使得前轮7的方向随着叉架3的转动而改变；通过上述过程，实现该机器人的转向。小电机29工作，其输出轴不停地左右转动，由于超声波测距传感器支撑架30固定安装在小电机29的输出轴上，带动超声波测距传感器支撑架30不停地左右摆动，进而，固定在超声波测距传感器支撑架30上的超声波测距传感器32不停地左右摆动，不断探测前方有没有障碍物，如果有障碍物，可将信号传输至主控板，主控板控制转向电机2工作，进而转向；通过上述过程，实现该机器人的自主避障。齿轮电机16转动，使得大齿轮14转动，与大齿轮14啮合的小齿轮13转动，由于小齿轮13与卷板轴11固定安装在一起，从而使得卷板轴11转动，从而带动卷板9转动；机器人在前进过程中，乒乓球27进入卷板9，卷板9顺时针转动，乒乓球27被卷板9推动，由于惯性以及卷板9角度的特殊设定，乒乓球27跨过乒乓球防弹回挡板25，进入到大底板26上，即乒乓球盛放处；通过上述过程，实现该机器人的捡球功能。本专利技术的有益效果是：（1）能够遥控，使得工作人员在不进入乒乓球场地的情况下捡拾乒乓球；（2）能够代替人类劳动，大大减少了工人的劳动工作量；（3）效率高，捡球快，且避免了在人工捡球的过程中对运动员造成的不必要的干扰。（4）可自主避障，极大地降低了机器人本身撞墙的危险或者撞人的危险。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图；图2是本专利技术整体细节结构示意图；图3是本专利技术的底面结构示意图；图4是本专利技术的前轮处结构示意图；图5是本专利技术的捡球部位的机构示意图；图6是本专利技术的后车轮处（锥齿轮啮合处放大）的示意图。图1-6中各标号：1-转向电机支撑座，2-转向电机，3-叉架，4-螺栓状轴，5-螺母，6-主底板，7-前轮，8-挡板，9-卷板，10-半圆柱导轨壳，11-卷板轴，12-卷板轴支撑座，13-小齿轮，14-大齿轮，15-齿轮电机支撑座，16-齿轮电机，17-后车轮轴，18-后车轮轴支撑座，19-主动轮，20-从动轮，21-大锥齿轮，22-小锥齿轮，23-驱动电机，24-驱动电机支撑座，25-乒乓球防弹回挡板，26-大底板，27-乒乓球，28-小电机支撑座，29-小电机，30-超声波测距传感器支撑架，31-长六角螺母，32-超声波测距传感器，33-转向装置，34-捡球装置，35-驱动装置，36-超声波测距装置。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步说明，但是本专利技术的保护范围并不限于所述内容。实施例1：如图1-6所示，一种自主避障的乒乓球捡球机器人，包括大底板26、转向装置33、捡球装置34、驱动装置35、超声波测距装置36；所述大底板26包括主底板6、转向电机支撑座1、乒乓球防弹回挡板25、齿轮电机支撑座15、卷板轴支撑座12、驱动电机支撑座24、后车轮轴支撑座18；所述转向电机支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主避障的乒乓球捡球机器人，其特征在于：包括大底板（26）、转向装置（33）、捡球装置（34）、驱动装置（35）、超声波测距装置（36）；所述大底板（26）包括主底板（6）、转向电机支撑座（1）、乒乓球防弹回挡板（25）、齿轮电机支撑座（15）、卷板轴支撑座（12）、驱动电机支撑座（24）、后车轮轴支撑座（18）；所述转向电机支撑座（1）固定在主底板（6）上面的前端，主底板（6）的四周设有挡板形成一个槽体，中后部位设有一个长方形孔，乒乓球防弹回挡板（25）固定在长方形孔的四周；齿轮电机支撑座（15）固定在主底板（6）上，位于长方形孔的一侧；卷板轴支撑座（12）位于长方形孔的两侧，固定在主底板（6）的下面；驱动电机支撑座（24）固定在主底板（6）下面的中后部位，后车轮轴支撑座（18）固定在主底板（6）下面的后端；所述转向装置（33）包括转向电机（2）、叉架（3）、螺栓状轴（4）、螺母（5）、前轮（7）；转向电机（2）固定安装在转向电机支撑座（1）里，转向电机（2）的输出轴与叉架（3）固定连接；螺栓状轴（4）末端有螺纹，螺纹和螺母（5）相配合，螺栓状轴（4）穿过叉架（3），一端通过螺母（5）拧紧固定在叉架（3）上，前轮（7）位于叉架（3）中间，通过轴承套在螺栓状轴（4）的中间部位；所述捡球装置（34）包括挡板（8）、卷板（9）、半圆柱导轨壳（ 10）、卷板轴（11）、小齿轮（13）、大齿轮（14）、齿轮电机（16）；所述挡板（8）固定安装在半圆柱导轨壳（10）两侧，卷板（9）为V型板，固定安装在卷板轴（11）的中间部位，卷板（9）位于半圆柱导轨壳（10）的内部，通过轴承与卷板轴（11）连接，卷板（9）和半圆柱导轨壳（10）位于主底板（6）的中后部位的长方形孔内，半圆柱导轨壳（10）的下端与地面之间的距离小于乒乓球半径；小齿轮（13）固定安装在卷板轴（11）的一端，卷板轴（11）的末端通过轴承与卷板轴支撑座（12）固定；大齿轮（14）安装在齿轮电机（16）的输出轴上，大齿轮（14）与小齿轮（13）啮合，齿轮电机（16）安装在齿轮电机支撑座（15）上，齿轮电机（16）的底端还固定在大底板（26）的侧壁上；所述驱动装置（35）包括后车轮轴（17）、主动轮（19）、从动轮（20）、大锥齿轮（21）、小锥齿轮（22）、驱动电机（23）；驱动电机（23）固定安装在驱动电机支撑座（24）上，小锥齿轮（22）固定安装在驱动电机（23）的输出轴上，小锥齿轮（22）与大锥齿轮（21）啮合，大锥齿轮（21）固定安装在后车轮轴（17）上；后车轮轴（17）通过轴承固定架在两个对称分布的后车轮轴支撑座（18）上，主动轮（19）与后车轮轴（17）一端固定连接，从动轮（20）通过轴承与后车轮轴（17）的另一端固定连接；所述超声波测距装置（36）包括小电机支撑座（28）、小电机（29）、超声波测距传感器支撑架（30）、长六角螺母（31）、超声波测距传感器（32）；小电机支撑座（28）固定安装在转向电机支撑座（1）外侧，小电机（29）固定安装在小电机支撑座（28）上，超声波测距传感器支撑架（30）固定安装在小电机（29）的输出轴上，超声波测距传感器（32）通过四个长六角螺母（31）和螺栓固定安装在超声波测距传感器支撑架（30）上。...

【技术特征摘要】
1.一种自主避障的乒乓球捡球机器人，其特征在于：包括大底板（26）、转向装置（33）、捡球装置（34）、驱动装置（35）、超声波测距装置（36）；所述大底板（26）包括主底板（6）、转向电机支撑座（1）、乒乓球防弹回挡板（25）、齿轮电机支撑座（15）、卷板轴支撑座（12）、驱动电机支撑座（24）、后车轮轴支撑座（18）；所述转向电机支撑座（1）固定在主底板（6）上面的前端，主底板（6）的四周设有挡板形成一个槽体，中后部位设有一个长方形孔，乒乓球防弹回挡板（25）固定在长方形孔的四周；齿轮电机支撑座（15）固定在主底板（6）上，位于长方形孔的一侧；卷板轴支撑座（12）位于长方形孔的两侧，固定在主底板（6）的下面；驱动电机支撑座（24）固定在主底板（6）下面的中后部位，后车轮轴支撑座（18）固定在主底板（6）下面的后端；所述转向装置（33）包括转向电机（2）、叉架（3）、螺栓状轴（4）、螺母（5）、前轮（7）；转向电机（2）固定安装在转向电机支撑座（1）里，转向电机（2）的输出轴与叉架（3）固定连接；螺栓状轴（4）末端有螺纹，螺纹和螺母（5）相配合，螺栓状轴（4）穿过叉架（3），一端通过螺母（5）拧紧固定在叉架（3）上，前轮（7）位于叉架（3）中间，通过轴承套在螺栓状轴（4）的中间部位；所述捡球装置（34）包括挡板（8）、卷板（9）、半圆柱导轨壳（10）、卷板轴（11）、小齿轮（13）、大齿轮（14）、齿轮电机（16）；所述挡板（8）固定安装在半圆柱导轨壳（10）两侧，卷板（9）为V型板，固定安装在卷板轴（11）的中间部位，卷板（9）位于半圆柱导轨壳（10）的内部，通过轴承与卷板轴（11）连接，卷板（9）和半圆柱导轨壳（10）位于主底板（6）的中后部位的长方形孔内，半圆柱导轨壳（10）的下端与地面之间的距离小于乒乓球半径；小齿轮（13）固定安装在卷板轴（11）的一端，卷板轴（11）的末端通过轴承与卷板轴支撑座（12）固定；大齿轮（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉庭，谭力，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53