基于OpenMV的捡乒乓球装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于OpenMV的捡乒乓球装置，它包括4WD小车底盘、滚筒、驱动模块、电源模块、OpenMV模块，小车通过OV7725摄像头采集图像信息，交由STM32H7单片机处理数据，判断视野中有无乒乓球，无则继续旋转寻找小球，有则将小球的位置信息送入控制器，通过驱动板控制电机，带动小车靠近小球，在到达小球旁边时由特制滚筒将小球收进滚筒内，达到捡球的目的，可以使人们摆脱繁琐的捡球工作、大大减轻劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
基于OpenMV的捡乒乓球装置
本技术涉及一种智能机械设备，具体为一种基于OpenMV的捡乒乓球装置。
技术介绍
现有的乒乓球智能捡球装置在众多应用场景中显现出一定的不足。对于乒乓球数量较大的场景，由于捡球方法的不合理，导致工作效率低下，在实际应用中无法取得较好效果。目前所出现的拣球装置的捡球设计大致有风机吸球、按压收球等。另外，部分手持式捡球装置虽有不错的效率，但将人类从单调乏味的工作中解放是人工智能发展的必然要务，故手持装置并不长远。例如专利公布号为CN108786039A所公开的一款捡球小车，虽在捡球技术上有所创新，但仍未实现解放人力的目的。现有采用风机吸球式设计的智能捡球机器人，视觉模块采用基于CMOS图像传感器的检测模块。CMOS图像传感器灵敏度高，曝光时间短，但是吸球管的设计对机器视觉的精度提出了较高要求，并且这种设计每次只能吸取一个球，捡球效率不甚理想。例如专利公布号为CN207503034U所公开的一款智能捡球小车，虽实现了解放人力的目的，但由于吸球式设计导致捡球效率不甚理想。故该技术仍有待进一步推进发展。
技术实现思路
为了解决目前捡拾乒乓球费时费力，现有自动捡球装置捡球慢、效率低、捡球效果差，不适合大范围使用等问题。本技术提供一种基于OpenMV的捡乒乓球装置。为实现上述专利技术目的,本技术所采取的技术方案为:一种基于OpenMV的捡乒乓球装置,它包括4WD小车底盘、滚筒、驱动模块、电源模块、OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头、支架Ⅰ、控制器，所述的滚筒包括圆板、橡皮筋、连接轴、轴承、支架Ⅱ，连接轴的两端通过支架Ⅱ与4WD小车底盘连接,两个圆板设置在连接轴两端，通过轴承与连接轴连接,圆板的边缘呈均布有连接孔,两个圆板的连接孔通过橡皮筋连接,橡皮筋与连接轴平行，4WD小车底盘设置有四个驱动轮，每个驱动轮连接电机，摄像头通过支架Ⅰ与4WD小车底盘固定连接，控制器、电源模块、驱动模块安装在4WD小车底盘上，控制器分别与电源模块、摄像头、驱动模块连接，驱动模块与电机连接。所述的圆板作为滚筒的两个圆面，并作为滚筒在地面上行走的滚轮，选用亚克力板，中心设置有轴孔，通过轴承与连接轴连接，边沿均匀分布十个直径3毫米的连接孔，用以连接橡皮筋，圆板的厚度为3毫米。所述的OpenMV模块为基于OV7725摄像头与STM32H7处理器的OpenMV4H7。所述的4WD小车底盘包括两层亚克力板，通过立柱连接构成车架，4个电机固定在底层亚克力板上，并分别连接4个橡胶轮胎，电机输出端与橡胶轮胎转轴连接，电机与驱动模块连接。所述电机为直流减速电机。所述4WD小车底盘每一侧的电机同步转动。所述的驱动模块采用TB6612FNG驱动板，通过杜邦线与OpenMV模块连接，所述的电源模块选用3.7V聚合物锂离子电池。电源模块分别给OpenMV模块、驱动模块供电。所述的相邻的两条橡皮筋的间距略小于乒乓球直径；橡皮筋连接点到圆板边缘的距离小于乒乓球的半径。本技术的工作过程为：通过OpenMV模块对乒乓球进行识别和图像处理，通过驱动模块控制4WD车推动滚筒拾取乒乓球。小车在前进的过程中，滚筒两端圆板与地面摩擦转动，由于两条橡皮筋的间距略小于乒乓球直径，在滚筒压过乒乓球的时候，乒乓球被压入滚筒内，以滚筒作为容器，便可以达到自动拾取乒乓球的目的；当摄像头视野中没有发现乒乓球时，小车沿逆时针方向原地旋转，直到有乒乓球图像出现在机器视野的指定区域时，再次进行下一步，前进拾取乒乓球。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本装置借助机器视觉新技术实现自动化控制，解放人力操作，通过装置本身进行乒乓球的拾取，捡球效率高，经长时间测试，每分钟正常捡球数可达20个以上，极大地提高了工作效率，节省了劳动成本。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2为本技术的滚筒示意图。1-4WD小车底盘1、2-滚筒2、3-摄像头、4-支架Ⅰ4、5-支架Ⅱ5、6-连接轴6、7-圆板7、8-橡皮筋8。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术的一个实施例进行详细说明。如图1所示，一种基于OpenMV的捡乒乓球装置,它包括4WD小车底盘1、滚筒2、驱动模块、电源模块、OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头3、支架Ⅰ4、控制器，所述的滚筒2包括圆板7、橡皮筋8、连接轴6、轴承、支架Ⅱ5，连接轴6的两端通过支架Ⅱ5与4WD小车底盘1连接,两个圆板7设置在连接轴6两端，通过轴承与连接轴6连接,圆板7的边缘呈均布有连接孔,两个圆板7的连接孔通过橡皮筋8连接,橡皮筋8与连接轴6平行，4WD小车底盘1设置有四个驱动轮，每个驱动轮连接电机，摄像头3通过支架Ⅰ4与4WD小车底盘1固定连接，控制器、电源模块、驱动模块安装在4WD小车底盘1上，控制器分别与电源模块、摄像头3、驱动模块连接，驱动模块与电机连接。所述的圆板7作为滚筒2的两个圆面，并作为滚筒2在地面上行走的滚轮，选用亚克力板，中心设置有轴孔，通过轴承与连接轴6连接，边沿均匀分布十个直径3毫米的连接孔，用以连接橡皮筋8，圆板7的厚度为3毫米。所述的OpenMV模块为基于OV7725摄像头与STM32H7处理器的OpenMV4H7。所述的4WD小车底盘1包括两层亚克力板，通过立柱连接构成车架，4个电机固定在底层亚克力板上，并分别连接4个橡胶轮胎，电机输出端与橡胶轮胎转轴连接，电机与驱动模块连接。所述电机为直流减速电机。所述4WD小车底盘1每一侧的电机同步转动。所述的驱动模块采用TB6612FNG驱动板，通过杜邦线与OpenMV模块连接，所述的电源模块选用3.7V聚合物锂离子电池。电源模块分别给OpenMV模块、驱动模块供电。所述的相邻的两条橡皮筋8的间距略小于乒乓球直径；橡皮筋8连接点到圆板7边缘的距离小于乒乓球的半径。具体实施过程为：开启电源控制开关后，装置若视野中检测到乒乓球，控制小车前进，在推动滚筒2拾取乒乓球。若开启电源后摄像头3视野中未检测到乒乓球，小车将原地旋转，由基于STM32H7的OpenMV模块检测视野中出现的乒乓球，检测到乒乓球后通过TB6612FNG驱动模块控制电机，并控制小车靠近乒乓球，车体在乒乓球离开视野下方时，延时前进一定距离，通过推动滚筒2模块拾取乒乓球，所述的控制器可进行编程设定。拾取到的乒乓球暂时存放在滚筒橡皮筋8内部，待小车移动至指定合适区域后，可人工从滚筒2内部取出乒乓球，解放人力的同时也提高了捡球效率。以上所述仅为本技术的优选实施例，并不限制于本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于OpenMV的捡乒乓球装置,其特征是，它包括4WD小车底盘、滚筒、驱动模块、电源模块、OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头、支架Ⅰ、控制器，所述的滚筒包括圆板、橡皮筋、连接轴、轴承、支架Ⅱ，连接轴的两端通过支架Ⅱ与4WD小车底盘连接,两个圆板设置在连接轴两端，通过轴承与连接轴连接,圆板的边缘呈均布有连接孔,两个圆板的连接孔通过橡皮筋连接,橡皮筋与连接轴平行，4WD小车底盘设置有四个驱动轮，每个驱动轮连接电机，摄像头通过支架Ⅰ与4WD小车底盘固定连接，控制器、电源模块、驱动模块安装在4WD小车底盘上，控制器分别与电源模块、摄像头、驱动模块连接，驱动模块与电机连接；/n所述的相邻的两条橡皮筋的间距略小于乒乓球直径；橡皮筋连接点到圆板边缘的距离小于乒乓球的半径。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于OpenMV的捡乒乓球装置,其特征是，它包括4WD小车底盘、滚筒、驱动模块、电源模块、OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头、支架Ⅰ、控制器，所述的滚筒包括圆板、橡皮筋、连接轴、轴承、支架Ⅱ，连接轴的两端通过支架Ⅱ与4WD小车底盘连接,两个圆板设置在连接轴两端，通过轴承与连接轴连接,圆板的边缘呈均布有连接孔,两个圆板的连接孔通过橡皮筋连接,橡皮筋与连接轴平行，4WD小车底盘设置有四个驱动轮，每个驱动轮连接电机，摄像头通过支架Ⅰ与4WD小车底盘固定连接，控制器、电源模块、驱动模块安装在4WD小车底盘上，控制器分别与电源模块、摄像头、驱动模块连接，驱动模块与电机连接；
所述的相邻的两条橡皮筋的间距略小于乒乓球直径；橡皮筋连接点到圆板边缘的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丰刚，王成义，张兆昕，霍欣宇，张迁，贾昊，段学铭，刘炳铄，汪焱，兰鹏，李凤迪，宋新财，刘羽嘉，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东;37