一种具有视觉识别功能的网球收球机器人制造技术

本发明专利技术涉及具有视觉识别功能的网球收球机器人，属机器人领域。本发明专利技术包括主体结构、控制系统、图像采集装置、驱动装置、收球结构和储存结构；驱动装置为两个电机驱动的后轮，通过控制系统控制机器人的行走。收球结构为收球机器人前方由无刷电机带动的辊子，通过辊子的高速转动带动并挤压网球，网球在脱离辊子后由于惯性作用滚入储存结构。收球结构前方是由两个旋转毛刷组成的集球装置。摄像头采集周围环境和场地网球的图片，图像处理模块可识别图片中的网球和网球手，从而规划最优拾取路线。本发明专利技术解决了同类产品中出现的卡球、伤球等问题。本产品简单实用，自动化程度高，可以实现全场收球，能满足高效、全自动化和智能化的收球需求。

A Tennis Receiving Robot with Visual Recognition Function

The invention relates to a tennis ball receiving robot with visual recognition function, belonging to the field of robots. The invention comprises a main structure, a control system, an image acquisition device, a driving device, a ball collecting structure and a storage structure; the driving device is a rear wheel driven by two motors, and the walking of the robot is controlled by a control system. The ball receiving structure is a roller driven by brushless motor in front of the ball receiving robot, which is driven by the high-speed rotation of the roller and extrudes the tennis ball. The tennis ball rolls into the storage structure due to inertia after it is separated from the roller. The ball collecting device is composed of two rotating brushes in front of the ball collecting structure. The camera captures the pictures of the surrounding environment and the tennis court. The image processing module can identify the tennis and tennis players in the pictures, so as to plan the optimal pickup route. The invention solves the problems of jamming and wounding balls in the same kind of products. This product is simple, practical and highly automated. It can achieve the goal collection of the whole court and meet the requirements of high efficiency, automation and intellectualization.

【技术实现步骤摘要】
一种具有视觉识别功能的网球收球机器人
本专利技术涉及一种具有视觉识别功能的网球收球机器人，属于机器人

技术介绍
随着机器人市场需求的增加和行业技术的成熟，服务型机器人行业快速发展，其市场增长速度远远超过其他种类机器人。随着社会经济和技术的不断进步，人民的生活水平大幅度提高，网球运动正在高速的占据各大高校和运动中心。在进行网球训练时，大量的网球给训练者带来了便利，但是遍布场地的网球让人十分头疼。目前市场上没有一款既廉价又高效的网球拾取机构能满足广大人民群众经济条件，所以开发一款简单实用，自动化程度高，并且价格便宜能满足广大人民群众需求的网球收球机器人迫在眉睫。
技术实现思路
针对以上存在的问题，本专利技术提供了一种具有视觉识别功能的网球收球机器人，对网球进行全自动拾取。摄像头支架由两个舵机和支架组成，可实现摄像头的全方位采集数据。根据视野中网球数量和人的位置来规划最优拾取路线，当识别到人时，网球收球机器人及时改变方向防止对网球手造成伤害。机器人到达目标地点后，通过网球收球机器人收球结构中高速转动的辊子带动并挤压网球，网球在脱离辊子后由于惯性作用滚入储存结构。实现了全场网球的全自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有视觉识别功能的网球收球机器人，其特征在于：包括主体结构、控制系统、图像采集装置、驱动装置、收球结构和储存结构；所述控制系统、驱动装置、收球结构、储存结构安装在主体结构车架上；所述图像采集装置用于采集周围环境和地面网球的图片信息并发送给控制系统；所述控制系统用于处理分析周围环境和地面网球的图片信息来进行控制驱动装置进行行走、收球结构进行捡球；所述驱动装置用于通过两个电机分别驱动后轮进行行走，通过改变两个电机的转速进行转向；所述收球结构用于通过收球机器人前方由无刷电机带动的辊子的高速转动带动网球并辅以导流板来挤压网球进行收球，网球在脱离辊子后由于惯性作用滚入储存结构存储。

【技术特征摘要】
1.一种具有视觉识别功能的网球收球机器人，其特征在于：包括主体结构、控制系统、图像采集装置、驱动装置、收球结构和储存结构；所述控制系统、驱动装置、收球结构、储存结构安装在主体结构车架上；所述图像采集装置用于采集周围环境和地面网球的图片信息并发送给控制系统；所述控制系统用于处理分析周围环境和地面网球的图片信息来进行控制驱动装置进行行走、收球结构进行捡球；所述驱动装置用于通过两个电机分别驱动后轮进行行走，通过改变两个电机的转速进行转向；所述收球结构用于通过收球机器人前方由无刷电机带动的辊子的高速转动带动网球并辅以导流板来挤压网球进行收球，网球在脱离辊子后由于惯性作用滚入储存结构存储。2.根据权利要求1所述的具有视觉识别功能的网球收球机器人，其特征在于：所述主体结构包括车架（11）、底盘（9）、侧向挡板（2）和导流板（23）；所述侧向挡板（2）设置在机器人车架前端左右两侧，导流板（23）设置在收球结构下方用于辅助收球。3.根据权利要求1所述的具有视觉识别功能的网球收球机器人，其特征在于：所述驱动装置包括两个后轮（7）的两个电机（8），网球收球机器人的两个后轮（7）采用两个电机（8）分别控制；控制系统通过控制两个电机（8）的转速来控制转向，通过控制电机（8）的正反转控制机器人的前进方向。4.根据权利要求3所述的具有视觉识别功能的网球收球机器人，其特征在于：所述底盘（9）下设有前辅助轮（24），前辅助轮（24）采用带法兰的万向球，且位于两个后轮（7）的轴垂线上，用于减少网球收球机器人转弯时对前辅助轮（24）的磨损。5.根据权利要求1所述的具有视觉识别功能的网球收球机器人，其特征在于：所述控制系统包括图像处理模块（19）、驱动板（20）、单片机（21）；所述单片机（21）和驱动板（20）控制机器人底部电机（8）带动机器人运动，单片机（21）控制收球辊子（13）连接的无刷电机（12）旋转，完成收球；单片机（21）控制舵机（18）旋转，扩大摄像头（16）视野范围，摄像头（16）采集周围环境和场地网球的图片，通过单片机（21）传输到图像处理模块（19），单片机（21）将信号发给驱动板（20），驱动板（20）驱动机器人底部电机（8）带动机器人运动。6.根据权利要求1所述的具有视觉识别功能的网球收球机器人，其特征在于：所述图像处理模块（19）用于识别采集到的图片中的网球和网球手，网球收球机器人在相同位置，摄像头（16）通过舵机（18）旋转的拍三次照片，图像处理模块（19）对图片中网球数量进行统计，选择网球数量最多的图片进行下一步处理，根据场地内外颜色，将场地绿色区域中的网球标记为目标，根据决策值Z值大小进行收球，优先拾取决策值Z值大的网球；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张印辉，赵崇，何自芬，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53