一种球场棒球捡拾机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种球场棒球捡拾机器人，涉及机器人技术领域。拾球机器人主要包括行走机构、拾球机构、卸球机构、视觉云台和机器人支架(6)。行走机构通过蜗轮蜗杆减速电机(10)分别驱动对应麦克纳姆轮(13)控制拾球机器人进行全方位移动。拾球机构通过拾球筐旋转驱动减速电机(5)旋转带动拾球筐(3)向下转动，利用弹簧(2)变形使棒球进入拾球筐(3)。最后卸球机构通过卸球电动缸(7)动作，顶起储球箱(8)，使棒球卸载到球场球框中。视觉云台通过摄像头(12)进行图像采集、处理和分析，获得棒球信息。本实用新型专利技术同时具有自动拾球、储球以及卸球的功能，结构简单，转向灵活，储球能力大，捡球效率高，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种球场棒球捡拾机器人
本技术涉及机器人
，特别涉及一种自动捡球、储球以及卸球的体育器材类机器人。
技术介绍
近年来，随着我国国民经济持续快速发展，人们也越来越注重自身身体健康开始体育锻炼，棒球作为一种新兴运动已经走入人们的生活中。在运动过程中，运动员四处跑动去捡球会消耗大量的体力，而捡球机器人作为服务机器人的一大种类，已逐渐成为机器人研究领域的热点。经过国内外研究现状分析可知，目前针对球类物体捡拾机器人的研究成果不多，市场上的绝大多数设备仍处于人机结合阶段，通过人与机器的协作来实现球类物体回收，而且大部分服务性不强、工作性能一般、花费较为昂贵，这不仅加大技术资源的投入，也增加了人力资源的负担。目前捡拾机器人主要分为手推式捡球机、远程控制捡球机以及自动控制捡球车三种。手推式捡球机如主要靠人推着车来完成捡球，需要耗费较多的人力资源。远程控制捡球机虽然只需要通过远程控制，但是无法精确进行球类物体的捡拾并且仍需要消耗人力资源。而自动控制捡球车往往只能进行单个球体的捡拾并且没有卸球和避障功能，工作效率不高。为满足拾球机器人适应不同的工作需求，充分发挥拾球机器人功能多样性的优势，本技术提出了一种棒球捡拾机器人，同时具有自动拾球、储球以及卸球的功能。
技术实现思路
为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种球场棒球捡拾机器人，主要由行走机构、拾球机构、卸球机构、视觉云台和机器人支架(6)构成。优选的，所述行走机构包括蜗轮蜗杆减速电机(10)和麦克纳姆轮(13)。所述的四个麦克纳姆轮(13)由所述的四个蜗轮蜗杆减速电机(10)分别驱动，位于机器人下方的四个边角，可以使所述机器人完成前进、后退、左右横移及零半径回转动作，实现全方位移动。优选的，所述机器人支架(6)位于所示行走机构蜗轮蜗杆减速电机(10)的上方。优选的，所述拾球机构包括集球栏板(1)、弹簧(2)、拾球筐(3)、拾球筐转轴(4)和拾球筐旋转驱动减速电机(5)。所述的拾球筐转轴(4)由拾球筐旋转驱动减速电机(5)驱动，通过拾球筐转轴(4)的转动迫使拾球筐(3)旋转。优选的，所述拾球机构拾球筐(3)，其底部由多个弹簧组成，相邻两个弹簧间的空隙略微小于棒球的直径，便于捡拾和装载棒球。优选的，所述拾球机构前端为集球栏板(1)，防止收集的棒球滑出。优选的，所述拾球筐旋转驱动减速电机(5)控制拾球筐(3)向下转动，当拾球筐(3)转动至最低高度低于棒球的半径高度时，所述散落在地上的棒球(14)受到压力，通过拾球机构的弹簧(2)变形进入到拾球筐(3)内。优选的，所述弹簧(2)复原后，拾起状态的棒球(15)无法掉出拾球筐。优选的，所述的拾球筐(3)尾部与储球箱(8)头部切合，当所述拾球筐旋转驱动减速电机(5)控制拾球筐(3)向上转动时，所述正在从拾球筐向储球箱运动的棒球(17)受到重力作用进入到储球箱(8)内。优选的，所述卸球机构包括卸球电动缸(7)和储球箱(8)组成。储球箱形状为上宽下窄的梯形，卸球电动缸(7)位于储球箱(8)的下方，拥有内部滑动轴承导轨和可延长的丝杆，通过丝杆的伸缩可以调节储球箱(8)相对于机器人支架的倾斜角度，达到卸球的目的。优选的，所述视觉云台包括视觉云台舵机(9)、视觉云台支架(11)和视觉云台摄像头(12)。所述视觉云台支架(11)位于储球箱(8)的上方，与视觉云台摄像头(12)连接固定，通过视觉云台舵机(9)来控制摄像头的转动。优选的，所述视觉云台摄像头(12)通过图像采集、处理和分析，获得棒球位置信息。采用上述方案后，本拾球机器人的有益效果为：结构简单，实用价值高，价格低廉，性能可靠。使用了麦克纳姆轮技术实现全方位运动捡球，转向灵活；集捡拾、储球和卸球为一体，提高了捡球效率；一次可以收集多个网球，储球能力大；不依靠机器人以外的设备，操作方便。附图说明图1，图2，图3分别为是拾球，集球，卸球状态下的拾球机器人结构示意图。图中：集球栏板(1)，弹簧(2)，拾球筐(3)，拾球筐转轴(4)，拾球筐旋转驱动减速电机(5)，机器人支架(6)，卸球电动缸(7)，储球箱(8)，视觉云台舵机(9)，蜗轮蜗杆减速电机(10)，视觉云台支架(11)，视觉云台摄像头(12)，麦克纳姆轮(13)，散落在地上的棒球(14)、拾起状态的棒球(15)、已经收集在储球箱中的棒球(16)，正在从拾球筐向储球箱运动的棒球(17)、正在被卸下的棒球(18)。具体实施方式为使本技术的目的、特征和优点更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1～图3所示提供了一种球场棒球捡拾机器人，按照以下步骤实现棒球自动捡拾、储球和卸球工作：步骤1：待机状态的拾球机器人通过视觉云台摄像头(12)进行图像采集、处理和分析，获得棒球位置信息。通过蜗轮蜗杆减速电机(10)分别驱动对应麦克纳姆轮(13)控制拾球机器人移动。步骤2：通过拾球筐旋转驱动减速电机(5)驱动拾球筐转轴(4)向下转动，从而带动拾球筐(3)向下转动，所述散落在地上的棒球(14)受到压力，通过拾球机构的弹簧(2)变形进入到拾球筐(3)内被储存而不掉出来，即完成拾球操作。步骤3：在集球状态下，所述拾球筐旋转驱动减速电机(5)控制拾球筐(3)向上转动，所述拾起状态的棒球(15)受到重力作用沿拾球筐(3)尾部和储球箱(8)头部斜面连接形成的通道滚入卸球机构中，即完成储球操作。步骤4：当卸球机构中的棒球数量达到卸载要求时，拾球机器人回到球场的球框位置，开始进行卸球操作。所述卸球电动缸(7)动作，顶起储球箱(8)，其中已经收集在储球箱中的棒球(16)沿着储球箱尾部斜面被卸载到球场球框中，即完成卸球操作。上述技术方案中，使用了麦克纳姆轮技术实现全方位运动捡球，转向灵活；集捡拾、储球和卸球为一体，提高了捡球效率；一次可以收集多个网球，储球能力大；不依靠机器人以外的设备，操作方便；适用场地较多，适用范围广。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案以及技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球场棒球捡拾机器人，主要包括行走机构、拾球机构、卸球机构、视觉云台和机器人支架(6)，其特征在于：行走机构由蜗轮蜗杆减速电机(10)和麦克纳姆轮(13)组成，四个麦克纳姆轮(13)分别位于机器人下方的四个边角，四个蜗轮蜗杆减速电机(10)与所述麦克纳姆轮一一对应，通过电机驱动麦克纳姆轮转动，由四个麦克纳姆轮不同的转动方向组合关系来实现机器人全方位移动；拾球机构由集球栏板(1)、弹簧(2)、拾球筐(3)、拾球筐转轴(4)和拾球筐旋转驱动减速电机(5)组成，可对散落在地上的棒球(14)的进行捡拾；卸球机构由卸球电动缸(7)和储球箱(8)组成，通过储球箱(8)对棒球进行存储及卸载；视觉云台由视觉云台舵机(9)、视觉云台支架(11)和视觉云台摄像头(12)组成，用于获取棒球的信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种球场棒球捡拾机器人，主要包括行走机构、拾球机构、卸球机构、视觉云台和机器人支架(6)，其特征在于：行走机构由蜗轮蜗杆减速电机(10)和麦克纳姆轮(13)组成，四个麦克纳姆轮(13)分别位于机器人下方的四个边角，四个蜗轮蜗杆减速电机(10)与所述麦克纳姆轮一一对应，通过电机驱动麦克纳姆轮转动，由四个麦克纳姆轮不同的转动方向组合关系来实现机器人全方位移动；拾球机构由集球栏板(1)、弹簧(2)、拾球筐(3)、拾球筐转轴(4)和拾球筐旋转驱动减速电机(5)组成，可对散落在地上的棒球(14)的进行捡拾；卸球机构由卸球电动缸(7)和储球箱(8)组成，通过储球箱(8)对棒球进行存储及卸载；视觉云台由视觉云台舵机(9)、视觉云台支架(11)和视觉云台摄像头(12)组成，用于获取棒球的信息。


2.根据权利要求1所述的一种球场棒球捡拾机器人，其特征在于：所述拾球机构的拾球筐转轴(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁涛，黄晓巍，
申请(专利权)人：浙江量大智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33