CN105082104B - 投球机器人 - Google Patents

Abstract

投球机器人，涉及属于机器人系统领域。本发明是为了解决现有技术中自动投球或可控投球的机器人领域存在缺失的问题。本发明所述的投球机器人，它包括底座、举升部、机械臂部和控制器；底座中设有弯腰凸轮，利用该弯腰凸轮将举升部顶起，举升部能够控制机械臂部的水平旋转方向，机械臂部包括臂部和转腕部，臂部又包括大臂和小臂，大臂和小臂均能够在竖直平面摆动，转腕部进一步调节求得细节位置。控制器统一通过定位传感器和电机控制所有运动部分，最终完成机器人的整体动作。本发明适用于保龄球训练或娱乐。

Description

投球机器人

技术领域

本发明属于机器人系统领域，尤其涉及一种投球机器人系统。

背景技术

球类运动是一种喜闻乐见的健身体育活动，在生活中有很多爱好者。而自动投球或可控投球用的机器人领域却存在缺失。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中自动投球或可控投球的机器人领域存在缺失的问题，现提供投球机器人。

投球机器人，它包括：底座、举升部、机械臂部和控制器；

底座包括：底座外壳1-1、凸轮电机1-2、凸轮转动传感器1-3、弯腰凸轮1-4、凸轮定位传感器1-8和底座驱动器；底座外壳1-1为顶部倾斜的箱体，该箱体底部设有多个车轮1-7，凸轮电机1-2、凸轮转动传感器1-3、弯腰凸轮1-4和凸轮定位传感器1-8均位于外壳1-1内部，外壳1-1的顶部开有凸轮顶出口1-5，凸轮电机1-2用于带动弯腰凸轮1-4的凸起端向Y方向摆动，使得弯腰凸轮1-4的凸起端突出于凸轮顶出口1-5，底座驱动器用于驱动多个车轮1-7带动底座移动，并通过底座定位传感器确定底座的位移，凸轮转动传感器1-3用于检测凸轮电机1-2的旋转角度和速度，凸轮定位传感器1-8用于检测弯腰凸轮1-4的位置；

举升部包括：转臂转动传感器2-1、转臂电机2-2和举升部外壳2-3；转臂转动传感器2-1和转臂电机2-2均位于举升部外壳2-3内部，举升部外壳2-3底部的一条边通过铰链1-6与底座外壳1-1顶部的高边铰接，使得弯腰凸轮1-4向Y向方向摆动时能够将举升部外壳2-3顶起，转臂电机2-2的转轴输出端穿过举升部外壳2-3的顶部与机械臂部连接，转臂转动传感器2-1用于检测转臂电机2-2的旋转角度和速度；

机械臂部包括：臂部和转腕部；

臂部包括：横梁定位传感器3-1、横梁3-2、大臂电机3-5、大臂转动传感器3-6、大臂定位传感器3-7、大臂3-9、小臂电机3-10、小臂转动传感器3-11、小臂3-12和小臂定位传感器3-12-1；转臂电机2-2的转轴输出端与横梁3-2连接，转臂电机2-2能够驱动横梁3-2在XZ平面旋转，横梁3-2的一端向Y方向弯曲，大臂电机3-5固定在该横梁3-2的弯曲端上，且大臂电机3-5的转轴输出端3-8穿过横梁3-2的弯曲端与大臂3-9的首端相连，使得大臂3-9与大臂电机3-5的转轴输出端3-8的夹角呈90度，大臂3-9上设有大臂挡板3-9-1，小臂电机3-10的转轴输出端穿过大臂3-9的末端与小臂3-12首端连接，小臂电机3-10用于带动小臂3-12在ZY平面摆动，小臂3-12首端设有小臂挡片3-12-2，横梁定位传感器3-1用于检测横梁3-2的位置，大臂转动传感器3-6用于检测大臂电机3-5的旋转角度和速度，大臂定位传感器3-7用于检测大臂挡板3-9-1的位置，小臂转动传感器3-11用于检测小臂电机3-10的旋转角度和速度，小臂定位传感器3-12-1用于检测小臂挡片3-12-2的位置；

转腕部包括：转腕转动传感器4-1、转腕电机4-2、转腕4-3、两个夹杆4-4、抓球凸轮4-5、转球凸轮电机4-5-1、两个抓球爪4-6、扭腕电机4-6-2和带轮系统4-7；小臂3-12末端向X方向弯曲，转腕电机4-2固定在该弯曲端上表面，且转腕电机4-2的转轴输出端穿过该弯曲端与转腕4-3的首端连接，两个夹杆4-4成镜像对称结构固定在转腕4-3上，抓球凸轮4-5呈椭圆形，且位于两个夹杆4-4之间，转球凸轮电机4-5-1用于驱动抓球凸轮4-5在XY平面旋转，两个夹杆4-4之间通过回拉弹簧4-4-2连接，两个抓球爪4-6分别通过两组轴承4-6-1固定在两个夹杆4-4的末端，使得两个抓球爪4-6均能够在ZY方向旋转，带轮系统4-7固定在一侧的夹杆4-4上，扭腕电机4-6-2用于带动带轮系统4-7驱动该侧的抓球爪4-6在ZY方向旋转，转腕转动传感器4-1用于检测转腕电机4-2的旋转角度和速度，小臂3-12的弯曲端下表面设有转腕定位传感器4-3-1，该转腕定位传感器4-3-1用于检测转腕4-3的位置，转腕4-3上设有夹杆定位传感器4-3-2，该夹杆定位传感器4-3-2用于检测两个夹杆4-4的摆动位置，转腕4-3末端设有球定位传感器4-4-1，该球定位传感器4-4-1用于检测两个抓球爪4-6抓取的球的位置；

凸轮转动传感器1-3的信号输出端连接控制器的凸轮转动信号输入端，凸轮定位传感器1-8的信号输出端连接控制器的凸轮定位信号输入端，转臂转动传感器2-1的信号输出端连接控制器的转臂转动信号输入端，横梁定位传感器3-1的信号输出端连接控制器的横梁定位信号输入端，大臂转动传感器3-6的信号输出端连接控制器的大臂转动信号输入端，大臂定位传感器3-7的信号输出端连接控制器的大臂定位信号输入端，小臂转动传感器3-11的信号输出端连接控制器的小臂转动信号输入端，小臂定位传感器3-12-1的信号输出端连接控制器的小臂定位信号输入端，转腕转动传感器4-1的信号输出端连接控制器的转腕转动信号输入端，转腕定位传感器4-3-1的信号输出端连接控制器的转腕定位信号输入端，夹杆定位传感器4-3-2的信号输出端连接控制器的夹杆定位信号输入端，球定位传感器4-4-1的信号输出端连接控制器的球定位信号输入端，底座定位传感器的信号输出端连接控制器的底座定位信号输入端；

控制器的凸轮转动信号输出端连接凸轮电机1-2的信号输入端，控制器的转臂转动信号输出端连接转臂电机2-2的信号输入端，控制器的大臂转动信号输出端连接大臂电机3-5的信号输入端，控制器的小臂转动信号输出端连接小臂电机3-10的信号输入端，控制器的转腕转动信号输出端连接转腕电机4-2的信号输入端，控制器的转球凸轮转动信号输出端连接转球凸轮电机4-5-1的信号输入端，控制器的扭腕转动信号输出端连接扭腕电机4-6-2的信号输入端，控制器的底座驱动信号输出端连接底座驱动器的信号输入端；

控制器中嵌有标准信号，控制器中包括以下单元：

传感器信号采集单元：实时采集所有传感器获得的信号；

信号比较单元：将传感器获得的信号与标准信号进行比较，获得比较结果；

电机驱动单元：根据信号比较单元获得的比较结果驱动所有电机的旋转角度和速度。

本发明所述的投球机器人，能够设定机器人各个运动部分的摆动角度，模拟人体在打保龄球时的运动状态，弥补投球机器人领域的缺失，增加了打球的乐趣。同时，本发明所述的投球机器人还适用于投球训练领域，在训练时，教练将训练参数输入到控制器中，研究不同数据投球获得的效果，进而训练运动员，本投球机器人可用于打保龄球的投球部分，实现小场地打保龄球动作，也适用于其它需要投球的运动或机构。

附图说明

图1为投球机器人的机械结构示意图；

图2为图1的右视图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的投球机器人，它包括：底座、举升部、机械臂部和控制器；

底座包括：底座外壳1-1、凸轮电机1-2、凸轮转动传感器1-3、弯腰凸轮1-4、凸轮定位传感器1-8和底座驱动器；底座外壳1-1为顶部倾斜的箱体，该箱体底部设有多个车轮1-7，凸轮电机1-2、凸轮转动传感器1-3、弯腰凸轮1-4和凸轮定位传感器1-8均位于外壳1-1内部，外壳1-1的顶部开有凸轮顶出口1-5，凸轮电机1-2用于带动弯腰凸轮1-4的凸起端向Y方向摆动，使得弯腰凸轮1-4的凸起端突出于凸轮顶出口1-5，底座驱动器用于驱动多个车轮1-7带动底座移动，并通过底座定位传感器确定底座的位移，凸轮转动传感器1-3用于检测凸轮电机1-2的旋转角度和速度，凸轮定位传感器1-8用于检测弯腰凸轮1-4的位置；

举升部包括：转臂转动传感器2-1、转臂电机2-2和举升部外壳2-3；转臂转动传感器2-1和转臂电机2-2均位于举升部外壳2-3内部，举升部外壳2-3底部的一条边通过铰链1-6与底座外壳1-1顶部的高边铰接，使得弯腰凸轮1-4向Y向方向摆动时能够将举升部外壳2-3顶起，转臂电机2-2的转轴输出端穿过举升部外壳2-3的顶部与机械臂部连接，转臂转动传感器2-1用于检测转臂电机2-2的旋转角度和速度；

机械臂部包括：臂部和转腕部；

臂部包括：横梁定位传感器3-1、横梁3-2、大臂电机3-5、大臂转动传感器3-6、大臂定位传感器3-7、大臂3-9、小臂电机3-10、小臂转动传感器3-11、小臂3-12和小臂定位传感器3-12-1；转臂电机2-2的转轴输出端与横梁3-2连接，转臂电机2-2能够驱动横梁3-2在XZ平面旋转，横梁3-2的一端向Y方向弯曲，大臂电机3-5固定在该横梁3-2的弯曲端上，且大臂电机3-5的转轴输出端3-8穿过横梁3-2的弯曲端与大臂3-9的首端相连，使得大臂3-9与大臂电机3-5的转轴输出端3-8的夹角呈90度，大臂3-9上设有大臂挡板3-9-1，小臂电机3-10的转轴输出端穿过大臂3-9的末端与小臂3-12首端连接，小臂电机3-10用于带动小臂3-12在ZY平面摆动，小臂3-12首端设有小臂挡片3-12-2，横梁定位传感器3-1用于检测横梁3-2的位置，大臂转动传感器3-6用于检测大臂电机3-5的旋转角度和速度，大臂定位传感器3-7用于检测大臂挡板3-9-1的位置，小臂转动传感器3-11用于检测小臂电机3-10的旋转角度和速度，小臂定位传感器3-12-1用于检测小臂挡片3-12-2的位置；

转腕部包括：转腕转动传感器4-1、转腕电机4-2、转腕4-3、两个夹杆4-4、抓球凸轮4-5、转球凸轮电机4-5-1、两个抓球爪4-6、扭腕电机4-6-2和带轮系统4-7；小臂3-12末端向X方向弯曲，转腕电机4-2固定在该弯曲端上表面，且转腕电机4-2的转轴输出端穿过该弯曲端与转腕4-3的首端连接，两个夹杆4-4成镜像对称结构固定在转腕4-3上，抓球凸轮4-5呈椭圆形，且位于两个夹杆4-4之间，转球凸轮电机4-5-1用于驱动抓球凸轮4-5在XY平面旋转，两个夹杆4-4之间通过回拉弹簧4-4-2连接，两个抓球爪4-6分别通过两组轴承4-6-1固定在两个夹杆4-4的末端，使得两个抓球爪4-6均能够在ZY方向旋转，带轮系统4-7固定在一侧的夹杆4-4上，扭腕电机4-6-2用于带动带轮系统4-7驱动该侧的抓球爪4-6在ZY方向旋转，转腕转动传感器4-1用于检测转腕电机4-2的旋转角度和速度，小臂3-12的弯曲端下表面设有转腕定位传感器4-3-1，该转腕定位传感器4-3-1用于检测转腕4-3的位置，转腕4-3上设有夹杆定位传感器4-3-2，该夹杆定位传感器4-3-2用于检测两个夹杆4-4的摆动位置，转腕4-3末端设有球定位传感器4-4-1，该球定位传感器4-4-1用于检测两个抓球爪4-6抓取的球的位置；

凸轮转动传感器1-3的信号输出端连接控制器的凸轮转动信号输入端，凸轮定位传感器1-8的信号输出端连接控制器的凸轮定位信号输入端，转臂转动传感器2-1的信号输出端连接控制器的转臂转动信号输入端，横梁定位传感器3-1的信号输出端连接控制器的横梁定位信号输入端，大臂转动传感器3-6的信号输出端连接控制器的大臂转动信号输入端，大臂定位传感器3-7的信号输出端连接控制器的大臂定位信号输入端，小臂转动传感器3-11的信号输出端连接控制器的小臂转动信号输入端，小臂定位传感器3-12-1的信号输出端连接控制器的小臂定位信号输入端，转腕转动传感器4-1的信号输出端连接控制器的转腕转动信号输入端，转腕定位传感器4-3-1的信号输出端连接控制器的转腕定位信号输入端，夹杆定位传感器4-3-2的信号输出端连接控制器的夹杆定位信号输入端，球定位传感器4-4-1的信号输出端连接控制器的球定位信号输入端，底座定位传感器的信号输出端连接控制器的底座定位信号输入端；

控制器的凸轮转动信号输出端连接凸轮电机1-2的信号输入端，控制器的转臂转动信号输出端连接转臂电机2-2的信号输入端，控制器的大臂转动信号输出端连接大臂电机3-5的信号输入端，控制器的小臂转动信号输出端连接小臂电机3-10的信号输入端，控制器的转腕转动信号输出端连接转腕电机4-2的信号输入端，控制器的转球凸轮转动信号输出端连接转球凸轮电机4-5-1的信号输入端，控制器的扭腕转动信号输出端连接扭腕电机4-6-2的信号输入端，控制器的底座驱动信号输出端连接底座驱动器的信号输入端；

控制器中嵌有标准信号，控制器中包括以下单元：

传感器信号采集单元：实时采集所有传感器获得的信号；

信号比较单元：将传感器获得的信号与标准信号进行比较，获得比较结果；

电机驱动单元：根据信号比较单元获得的比较结果驱动所有电机的旋转角度和速度。

本实施方式所述的投球机器人，在实际应用时，在控制器中设定好机器人的摆臂角度，然后各个部分开始工作：

底座驱动器驱动底座带动机器人整体移动，同时底座定位传感器实时监测待夹取的保龄球的位置，当检测到球时，配合底座驱动器使机器人到达指定位置。凸轮电机1-2驱动弯腰凸轮1-4向Y方向摆动，并通过凸轮转动传感器1-3和凸轮定位传感器1-8相互配合确定摆动角度，弯腰凸轮1-4突出于凸轮顶出口1-5将举升部外壳2-3顶起，确定出横梁3-2的高度。转臂电机2-2驱动横梁3-2在在XZ平面旋转，并通过横梁定位传感器3-1和转臂转动传感器2-1相互配合确定横梁3-2的旋转角度，横梁3-2带动整个机械臂摆动。大臂电机3-5驱动大臂3-9在ZY平面摆动，并通过大臂转动传感器3-6、大臂挡板3-9-1和大臂定位传感器3-7的配合确定大臂3-9的摆动角度。小臂电机3-10驱动小臂3-12在ZY平面摆动，并通过小臂转动传感器3-11、小臂定位传感器3-12-1和小臂挡片3-12-2的配合确定小臂3-12的摆动角度。转腕电机4-2驱动转腕4-3在XY平面旋转，并通过转腕转动传感器4-1和转腕定位传感器4-3-1的配合确定转腕4-3的旋转角度。抓球凸轮4-5的长轴在两个抓球爪4-6未抓球时与Y轴同向，转球凸轮电机4-5-1驱动抓球凸轮4-5在XY平面旋转将两个夹杆4-4的首端撑开，使得两个夹杆4-4的末端相互靠近，利用两个抓球爪4-6将保龄球夹紧。扭腕电机4-6-2带动带轮系统4-7转动，进而该侧驱动轴承4-6-1带动抓球爪4-6旋转，当两个抓球爪4-6夹紧保龄球时，一侧抓球爪4-6旋转，那么另一侧抓球爪4-6也会随之旋转，并通过保龄球定位传感器4-4-1和扭腕电机4-6-2的配合确定保龄球的最终位置。当需要放球时，转球凸轮电机4-5-1驱动抓球凸轮4-5回复原始位置，两个夹杆4-4的首端在回拉弹簧4-4-2的拉力下相互靠近，进而使得两个夹杆4-4的末端分开将球释放。

本实施方式中，控制器对所有电机输出的控制信号在实际意义上均为信号形式的电能，本实施方式用信号的表达方式是为了进一步区分控制器输出电能的功能。

所述标准信号为预先在控制中设定好的各个运动部件的位置信号，例如：首先设定好小臂定位传感器3-12-1的采集量，即：保证小臂定位传感器3-12-1与小臂挡片3-12-2的距离确定，这样就能够保证小臂的摆动位置。

投球机器人，可以做转身、弯腰、移动、摆大臂、摆小臂、转小臂、扭碗使球自转等动作，参与者选择和设定不同的组合动作和参数，可以获得仿飞碟球、左勾球、右勾球等保龄球技法，以增加游戏的难度和参与者的兴趣。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的投球机器人作进一步说明，本实施方式中，它还包括：平衡臂电机3-3和平衡臂3-4；

平衡臂3-4固定在横梁3-2的另一端，且与横梁3-2的夹角呈90°，平衡臂电机3-3能够通过传动机构带动平衡臂3-4在ZY平面摆动，控制器的平衡臂摆动信号输出端连接平衡臂电机3-3的控制信号输入端。

本实施方式中增加的平衡臂3-4用于与机械臂部保持平衡，同时平衡臂3-4摆动时，能够模拟真人在实际打球时的摆臂动作，提高机器人的仿真性，增加趣味性。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的投球机器人作进一步说明，本实施方式中，所有定位传感器均为TCRT5000红外对管传感器。

定位传感器选用红外对管传感器TCRT5000。该红外对管传感器由一个红外发射管和一个红外接收管并列组成；红外发射管不断发出红外线，当有物体和红外对管足够近的时候，红外线会被反射回来，被红外接收管收到，因而可以用来定位物体是不是存在。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的投球机器人作进一步说明，本实施方式中，它还包括：控制信号输入设备，该控制信号输入设备能够向控制器中输入标准信号，还能够向控制器中输入电机控制信号；

控制器中还包括标准信号采集单元和电机控制信号采集单元，标准信号采集单元用于采集控制信号输入设备发送的标准信号，电机控制信号采集单元用于采集控制信号输入设备发送的电机控制信号。

本实施方式中，利用控制信号输入设备向机器人的控制器中输入信号，驱动机器人作行走、头球、摆臂等其他动作。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四所述的投球机器人作进一步说明，本实施方式中，控制信号输入设备与控制器之间通过无线信号进行数据交互。

Claims (5)

1.投球机器人，其特征在于，它包括：底座、举升部、机械臂部和控制器；

底座包括：底座外壳(1-1)、凸轮电机(1-2)、凸轮转动传感器(1-3)、弯腰凸轮(1-4)、凸轮定位传感器(1-8)和底座驱动器；底座外壳(1-1)为顶部倾斜的箱体，该箱体底部设有多个车轮(1-7)，凸轮电机(1-2)、凸轮转动传感器(1-3)、弯腰凸轮(1-4)和凸轮定位传感器(1-8)均位于外壳(1-1)内部，外壳(1-1)的顶部开有凸轮顶出口(1-5)，凸轮电机(1-2)用于带动弯腰凸轮(1-4)的凸起端向Y方向摆动，使得弯腰凸轮(1-4)的凸起端突出于凸轮顶出口(1-5)，底座驱动器用于驱动多个车轮(1-7)带动底座移动，并通过底座定位传感器确定底座的位移，凸轮转动传感器(1-3)用于检测凸轮电机(1-2)的旋转角度和速度，凸轮定位传感器(1-8)用于检测弯腰凸轮(1-4)的位置；举升部包括：转臂转动传感器(2-1)、转臂电机(2-2)和举升部外壳(2-3)；转臂转动传感器(2-1)和转臂电机(2-2)均位于举升部外壳(2-3)内部，举升部外壳(2-3)底部的一条边通过铰链(1-6)与底座外壳(1-1)顶部的高边铰接，使得弯腰凸轮(1-4)向Y向方向摆动时能够将举升部外壳(2-3)顶起，转臂电机(2-2)的转轴输出端穿过举升部外壳(2-3)的顶部与机械臂部连接，转臂转动传感器(2-1)用于检测转臂电机(2-2)的旋转角度和速度；

机械臂部包括：臂部和转腕部；

臂部包括：横梁定位传感器(3-1)、横梁(3-2)、大臂电机(3-5)、大臂转动传感器(3-6)、大臂定位传感器(3-7)、大臂(3-9)、小臂电机(3-10)、小臂转动传感器(3-11)、小臂(3-12)和小臂定位传感器(3-12-1)；转臂电机(2-2)的转轴输出端与横梁(3-2)连接，转臂电机(2-2)能够驱动横梁(3-2)在XZ平面旋转，横梁(3-2)的一端向Y方向弯曲，大臂电机(3-5)固定在该横梁(3-2)的弯曲端上，且大臂电机(3-5)的转轴输出端(3-8)穿过横梁(3-2)的弯曲端与大臂(3-9)的首端相连，使得大臂(3-9)与大臂电机(3-5)的转轴输出端(3-8)的夹角呈90度，大臂(3-9)上设有大臂挡板(3-9-1)，小臂电机(3-10)的转轴输出端穿过大臂(3-9)的末端与小臂(3-12)首端连接，小臂电机(3-10)用于带动小臂(3-12)在ZY平面摆动，小臂(3-12)首端设有小臂挡片(3-12-2)，横梁定位传感器(3-1)用于检测横梁(3-2)的位置，大臂转动传感器(3-6)用于检测大臂电机(3-5)的旋转角度和速度，大臂定位传感器(3-7)用于检测大臂挡板(3-9-1)的位置，小臂转动传感器(3-11)用于检测小臂电机(3-10)的旋转角度和速度，小臂定位传感器(3-12-1)用于检测小臂挡片(3-12-2)的位置；

转腕部包括：转腕转动传感器(4-1)、转腕电机(4-2)、转腕(4-3)、两个夹杆(4-4)、抓球凸轮(4-5)、转球凸轮电机(4-5-1)、两个抓球爪(4-6)、扭腕电机(4-6-2)和带轮系统(4-7)；小臂(3-12)末端向X方向弯曲，转腕电机(4-2)固定在该弯曲端上表面，且转腕电机(4-2)的转轴输出端穿过该弯曲端与转腕(4-3)的首端连接，两个夹杆(4-4)成镜像对称结构固定在转腕(4-3)上，抓球凸轮(4-5)呈椭圆形，且位于两个夹杆(4-4)之间，转球凸轮电机(4-5-1)用于驱动抓球凸轮(4-5)在XY平面旋转，两个夹杆(4-4)之间通过回拉弹簧(4-4-2)连接，两个抓球爪(4-6)分别通过两组轴承(4-6-1)固定在两个夹杆(4-4)的末端，使得两个抓球爪(4-6)均能够在ZY方向旋转，带轮系统(4-7)固定在一侧的夹杆(4-4)上，扭腕电机(4-6-2)用于带动带轮系统(4-7)驱动该侧的抓球爪(4-6)在ZY方向旋转，转腕转动传感器(4-1)用于检测转腕电机(4-2)的旋转角度和速度，小臂(3-12)的弯曲端下表面设有转腕定位传感器(4-3-1)，该转腕定位传感器(4-3-1)用于检测转腕(4-3)的位置，转腕(4-3)上设有夹杆定位传感器(4-3-2)，该夹杆定位传感器(4-3-2)用于检测两个夹杆(4-4)的摆动位置，转腕(4-3)末端设有球定位传感器(4-4-1)，该球定位传感器(4-4-1)用于检测两个抓球爪(4-6)抓取的球的位置；

凸轮转动传感器(1-3)的信号输出端连接控制器的凸轮转动信号输入端，凸轮定位传感器(1-8)的信号输出端连接控制器的凸轮定位信号输入端，转臂转动传感器(2-1)的信号输出端连接控制器的转臂转动信号输入端，横梁定位传感器(3-1)的信号输出端连接控制器的横梁定位信号输入端，大臂转动传感器(3-6)的信号输出端连接控制器的大臂转动信号输入端，大臂定位传感器(3-7)的信号输出端连接控制器的大臂定位信号输入端，小臂转动传感器(3-11)的信号输出端连接控制器的小臂转动信号输入端，小臂定位传感器(3-12-1)的信号输出端连接控制器的小臂定位信号输入端，转腕转动传感器(4-1)的信号输出端连接控制器的转腕转动信号输入端，转腕定位传感器(4-3-1)的信号输出端连接控制器的转腕定位信号输入端，夹杆定位传感器(4-3-2)的信号输出端连接控制器的夹杆定位信号输入端，球定位传感器(4-4-1)的信号输出端连接控制器的球定位信号输入端，底座定位传感器的信号输出端连接控制器的底座定位信号输入端；

控制器的凸轮转动信号输出端连接凸轮电机(1-2)的信号输入端，控制器的转臂转动信号输出端连接转臂电机(2-2)的信号输入端，控制器的大臂转动信号输出端连接大臂电机(3-5)的信号输入端，控制器的小臂转动信号输出端连接小臂电机(3-10)的信号输入端，控制器的转腕转动信号输出端连接转腕电机(4-2)的信号输入端，控制器的转球凸轮转动信号输出端连接转球凸轮电机(4-5-1)的信号输入端，控制器的扭腕转动信号输出端连接扭腕电机(4-6-2)的信号输入端，控制器的底座驱动信号输出端连接底座驱动器的信号输入端；控制器中嵌有标准信号，控制器中包括以下单元：

传感器信号采集单元：实时采集所有传感器获得的信号；

信号比较单元：将传感器获得的信号与标准信号进行比较，获得比较结果；

电机驱动单元：根据信号比较单元获得的比较结果驱动所有电机的旋转角度和速度。

2.根据权利要求1所述的投球机器人，其特征在于，它还包括：平衡臂电机(3-3)和平衡臂(3-4)；

平衡臂(3-4)固定在横梁(3-2)的另一端，且与横梁(3-2)的夹角呈90°，平衡臂电机(3-3)能够通过传动机构带动平衡臂(3-4)在ZY平面摆动，控制器的平衡臂摆动信号输出端连接平衡臂电机(3-3)的控制信号输入端。

3.根据权利要求1所述的投球机器人，其特征在于，所有定位传感器均为TCRT5000红外对管传感器。

4.根据权利要求1所述的投球机器人，其特征在于，它还包括：控制信号输入设备，该控制信号输入设备能够向控制器中输入标准信号，还能够向控制器中输入电机控制信号；

控制器中还包括标准信号采集单元和电机控制信号采集单元，标准信号采集单元用于采集控制信号输入设备发送的标准信号，电机控制信号采集单元用于采集控制信号输入设备发送的电机控制信号。

5.根据权利要求4所述的投球机器人，其特征在于，控制信号输入设备与控制器之间通过无线信号进行数据交互。