【技术实现步骤摘要】
一种五自由度乒乓球陪练机器人
[0001]本专利技术涉及轻型工业机器人领域，具体涉及一种五自由度乒乓球陪练机器人。
技术介绍
[0002]随着机器人技术和人工智能技术的发展，智能机器人应用领域逐渐扩大，智能体育机器人也开始从实验走向应用。现有的乒乓球机器人主要有串联机器人(中科)、并联机器人(欧姆龙)等各种类型，上述串联机器人自由度多、可达空间大但击球有效率低造成资源浪费，且控制难度大、响应慢；上述并联机器人的可达空间比串联机器人小，很多球接不到，且体积庞大，价格昂贵。
[0003]同时，上述串、并联乒乓球机器人缺少自动发球机，无法直观表现机器人的机械结构特点和自动控制能力，很难与实际情况相结合。
[0004]本专利技术的目的是解决现有串联乒乓球机器人因为自由度多、可达空间大但击球有效率低造成资源浪费，控制难度大，响应速度慢，不能保证球拍快速准确到达指定位置进行击球，接球率低。本专利技术还需要解决现有并联乒乓球机器人因为可达空间有限导致操作空间小，很多球无法回接，且体积庞大，占据空间大，成本高。提供一种机电一...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种五自由度乒乓球陪练机器人，其特征在于，包括机械单元和控制单元；所述机械单元具有四自由度机械臂和水平移动自滑台，组成PRRRR型五自由度机器人，形成狭长足够且有效的击球可达空间，用于接收控制单元发出的控制信号，协调各个部件协同工作来完成击球动作；所述控制单元，用于判断乒乓球的运动状态和运动轨迹，并根据乒乓球的运动状态和运动轨迹产生控制信号，由所述控制信号来控制机械单元的部件完成击球动作。2.根据权利要求1所述的五自由度乒乓球陪练机器人，其特征在于，机械单元包括滚珠丝杆直线模组(3)、四自由度机械臂(4)、接球装置(5)、以及安装在乒乓球桌(2)一侧的自动发球机(1)；所述四自由度机械臂(4)包括依次连接的基座(410)、第一驱动关节(420)、第二驱动关节(430)、第一连杆(440)、第三驱动关节(450)、转换关节(460)、第二连杆(470)、以及第四驱动关节(480)；其中，所述接球装置(5)设置在所述第四驱动关节(480)末端；所述基座(410)设置在所述滚珠丝杆直线模组(3)的滑块上，而所述滚珠丝杆直线模组(3)设置在所述乒乓球桌(2)上，以驱动所述接球装置(5)中的球拍(520)完成水平直线运动和旋转运动进行接球运动。3.根据权利要求2所述的五自由度乒乓球陪练机器人，其特征在于，所述第一驱动关节(420)、所述第二驱动关节(430)、所述第三驱动关节(450)、所述第四驱动关节(480)具有相同的结构，均包括：圆柱形的模组外壳(423)、模组外壳(423)内设置的关节模组(421)、以及垂直于模组外壳(423)的连接端(422)，其中，所述关节模组(421)的输出端与所述模组外壳(423)同轴。4.根据权利要求3所述的五自由度乒乓球陪练机器人，其特征在于，所述第一驱动关节(420)中关节模组(421)的输出端固定安装在所述基座(410)的上端面，所述第二驱动关节(430)中关节模组(421)的输出端与所述第一驱动关节(420)的连接端(422)连接，所述第二驱动关节(430)的连接端(422)上固定着所述第一连杆(440)，所述第一连杆(440)另一端固定连接着所述第三驱动关节(450)，所述转换关节(460)一端与所述第三驱动关节(450)的输出端连接，所述转换关节(460)另一端固定连接所述第二连杆(470)，所述第四驱动关节(480)连接端固定在所述第二连杆(470)上；而所述第四驱动关节(480)中关节模组(421)的输出端与所述接球装置(5)连接。5.根据权利要求3所述的五自由度乒乓球陪练机器人，其特征在于，所述第一驱动关节(420)、所述第二驱动关节(430)、所述第三驱动关节(450)、所述第四驱动关节(480)的连接端(422)与相邻机构均采用螺钉固定方式连接，可方便拆下更换；所述模组外壳(423)上还设有端盖(424)，方...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，施永平，朱华炳，曾亿山，张新，黄睿，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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