CN109999439A - 网球捡拾机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网球捡拾机器人，包括捡球组件及可调收集箱；所述捡球组件与可调收集箱之间通过运球组件传送捡拾到的网球；所述捡球组件包括贴近地面且平行地面设置的捡球叶轮及将网球扫入至运球组件的扫叶轮。本发明的网球捡拾机器人可以自动扫描和识别地上的网球，通过单片机控制系统调节行走轮的转动使机器人移动到网球位置，然后通过捡球机构对网球进行拾取，并将拾取的网球通过叶轮外壳传递给运球机构，再由运球机构将网球运送至收集箱内，需要再次使用网球时只需打开箱门取出网球即可，实现了自主操作拾取球类，具有占地面积小、无需人工操作、无卡球、无盲点、效率高等特点。

Description

网球捡拾机器人

技术领域

本发明涉及一种网球捡拾机器人。

背景技术

随着网球等球类运动的不断普及，越来越多的运动爱好者开始投身于网球的锻炼中来，而在训练时，网球的使用量非常大，频繁捡起散落在很大范围内的网球是一件耗时耗力的工作，而且不是每个人都能像专业球类运动员一样拥有属于自己的球童，因此高效的自动捡球机会为训练者们提供便利，节省时间。

目前市场上出现了一类手推半自动式球类捡球车，此款捡球车需要有人操作，它体积大且重，相对于智能化捡球机比较笨拙且浪费了不必要的时间与体力。如若配置专门的捡球人员则浪费了人力资源。

因此，急需开发一种能代替人工操作，工作效率高，体积小，无卡球，无盲点的自主式网球捡拾机器人。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能代替人工操作，工作效率高，体积小，无卡球，无盲点的自主式网球捡拾机器人。

本发明的网球捡拾机器人，包括捡球组件及可调收集箱；所述捡球组件与可调收集箱之间通过运球组件传送捡拾到的网球；所述捡球组件包括贴近地面且平行地面设置的捡球叶轮及将网球扫入至运球组件的扫叶轮。

进一步，所述扫叶轮包覆于叶轮外壳中，经捡球叶轮卷入的网球通过叶轮外壳的引导进入到扫叶轮的叶片中，捡球叶轮的动力来源为捡球电机，扫叶轮的动力来源为扫叶电机。

进一步，所述扫叶轮的叶片为弧形叶片且其弯曲方向与网球运动方向一致。

进一步，所述运球组件包括套筒及套设于其内的螺旋叶轮，所述扫叶轮与螺旋叶轮之间设置有供网球通过的带斜台挡板的斜台，所述斜台上大下小形成供网球有序通过的出口，所述套筒底部开设有与斜台出口连接的入口；所述螺旋叶轮的动力来源为提升电机。

进一步，所述可调收集箱由设置于运球组件和捡球组件上的斜板及外壳组成，所述斜板上开设有与运球组件相配合的运球孔且斜板的倾斜度可调；所述捡球组件位于外壳内底部且外壳底部具有形状相适应于所述捡球叶轮供捡球叶轮旋转捡球的开口。

进一步，还包括行走组件，所述行走组件包括周向分布设置于外壳底面上的行走轮，所述行走轮可滚动接触于地面且其动力来源为驱动电机。

进一步，所述捡球组件和运球组件受控于控制器协同工作。

进一步，所述控制器包括设置于外壳顶部及底板上的多个用于扫描并识别网球的视觉传感器和用于调节行走轮转动的单片机控制系统，所述单片机控制系统与驱动电机电连接。

本发明的有益效果：本发明的网球捡拾机器人可以自动扫描和识别地上的网球，通过单片机控制系统调节行走轮的转动使机器人移动到网球位置，然后通过捡球机构对网球进行拾取，并将拾取的网球通过叶轮外壳传递给运球组件，再由运球组件将网球运送至收集箱内，需要再次使用网球时只需打开箱门取出网球即可，实现了自主操作拾取球类，具有占地面积小、无需人工操作、无卡球、无盲点、效率高等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的整机结构示意图；

图2为本发明内底部结构示意图；

图3为本发明内部结构示意图；

图4为本发明内部结构正面示意图；

图5为本发明扫叶轮结构示意图；

图6为本发明运球组件结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的整机结构示意图，图2为本发明内底部结构示意图，图3为本发明内部结构示意图，图4为本发明内部结构正面示意图，图5为本发明扫叶轮结构示意图，图6为本发明运球组件结构示意图，如图所示：本实施例的网球捡拾机器人，包括捡球组件及可调收集箱3；所述捡球组件与可调收集箱3之间通过运球组件传送捡拾到的网球；所述捡球组件包括贴近地面且平行地面设置的捡球叶轮21及将网球扫入至运球组件的扫叶轮23，贴近地面的捡球叶轮21在捡球电机52的驱动下旋转卷入散落在地面上的网球，捡拾网球，扫叶轮23将卷入的网球扫入至运球组件中。

本实施例中，所述扫叶轮23包覆于叶轮外壳1中，经捡球叶轮21卷入的网球通过叶轮外壳1的引导进入到扫叶轮23的叶片中，捡球叶轮21的动力来源为捡球电机52，扫叶轮23的动力来源为扫叶电机53。

本实施例中，所述扫叶轮23的叶片为弧形叶片且其弯曲方向与网球运动方向一致，这样的弧形叶片能够更好的扫入网球，达到经捡球叶轮21捡入的网球都能及时的扫入至运球组件中进行有序的传递，避免网球在重力的作用下卡滞于叶轮外壳22中。

本实施例中，所述运球组件包括套筒26及套设于其内的螺旋叶轮25，所述扫叶轮23与螺旋叶轮25之间设置有供网球通过的带斜台24挡板的斜台24，所述斜台24上大下小形成供网球有序通过的出口，所述套筒26底部开设有与斜台24出口连接的入口；所述螺旋叶轮25的动力来源为提升电机。

本实施例中，所述可调收集箱3由设置于运球组件和捡球组件上的斜板31及外壳1组成，所述斜板31上开设有与运球组件相配合的运球孔且斜板31的倾斜度可调；所述捡球组件位于外壳1内底部且外壳1底部具有形状相适应于所述捡球叶轮21供捡球叶轮21旋转捡球的开口。

本实施例中，还包括行走组件，所述行走组件包括周向分布设置于外壳1底面上的行走轮11，所述行走轮11可滚动接触于地面且其动力来源为驱动电机51，作为优选，该行走轮一般采取全向轮，更易于实现各个方向的转变。

本实施例中，所述捡球组件和运球组件受控于控制器协同工作。

本实施例中，所述控制器包括设置于外壳1顶部及底部上的多个用于扫描并识别网球的视觉传感器4和用于调节行走轮11转动的单片机控制系统，所述单片机控制系统与驱动电机51电连接。

本实施例中，机器人通电后，视觉传感器4开始扫描并识别地上的网球，发现后通过单片机控制系统调节驱动电机51的转向及转速来控制行走轮11的转动以达到调节网球捡拾机器人的移动状态，使机器人移动到散落网球所在位置，然后机器人通过捡球组件将球拾取，最后通过运球组件将球送入到可调收集箱3，可调收集箱3的顶部上设置有可打开的箱门。当可调收集箱3装满球后，可打开机器人顶部的箱门取出球即可。驱动电机51接收到来自单片机控制系统的运动指令过后作出相应转速及转向的调整，以此来达到控制行走轮11的运动轨迹的目的。

本实施例中，所述行走轮11为三组周向设置于外壳1底部，所述行走轮11可滚动接触于地面，三组行走轮11呈120度间隔周向设置于底板上，三个行走轮11运动方向和速度的叠加来对网球捡拾机器人的运动轨迹进行调控。

本实施例中，所述捡球叶轮21通过V带连接于捡球电机52，在网球捡拾机器人工作过程中，捡球电机52旋转带动捡球叶轮21的旋转，对散落在地上的网球进行拾取，当网球被拾取进入到叶轮外壳22上，叶轮外壳22与扫叶轮23将网球的运动轨迹限定在扫叶轮23的两片相邻叶片之间，并随扫叶轮23的旋转通过叶轮外壳22与斜台24构成的开口落入到斜台24上，斜台24两斜边上设置有挡板，落入到斜台24上的网球在重力作用下，滚向斜台24的出口，该斜台24的出口与套筒26的入口相连，网球有序进入到套筒26中，因为套筒26中套设有螺旋叶轮25，螺旋叶轮25的动力来源为提升电机(图中未示出)，在螺旋叶轮25的旋转带动下网球顺利进入到可调收集箱3中，完成了网球的拾取和收集。

本实施例中，所述运球组件包括横向设置通过V带连接于扫叶电机53的扫叶轮23和竖直设置轴连接于提升电机的螺旋叶轮25，所述扫叶轮23与螺旋叶轮25之间设置有供网球通过的带挡板的斜台24，所述斜台24上大下小形成供网球有序通过的出口，这个出口有效保证了网球的通过数量，使得网球一个一个通过出口进入到套筒26中，不会导致网球在套筒26内发生卡球的情况产生，所述螺旋叶轮25设置于套筒26内，所述套筒26底部开设有与斜台24出口连接的入口保证网球顺利进入到套筒26内，在螺旋叶轮25的作用下运动至可调收集箱3中，扫叶轮23通过V带与扫叶电机53相连，解决了底板上各电机布置的问题，因为底板上布置了较多电机，都采用轴连接的方式进行布置的话，不利于电机位置排列，使得底板面积过大也会导致整个网球捡拾机器人体积过大。

本实施例中，所述套筒26连通连接于可调收集箱3，当套筒26内的网球在螺旋叶轮25的作用下上升至套筒26上端口时，在重力及螺旋叶轮25离心力的作用下使得网球沿着斜板落入到可调收集箱3内，为了增大可调收集箱3的容量和更方便网球的落入，该斜板31一般倾斜设置，与套筒26连通处为上端，出于对斜板31安装稳定性的考虑可在斜板31底面设置三支柱支撑于外壳1底部，所述可调收集箱3为斜板31与外壳1组成的具有箱门的腔体，该箱门通过铰接的方式设置于外壳1顶部，所述箱门上设置有把手，通过把手方便开启和关闭箱门。

本实施例中，所述叶轮外壳22包覆于扫叶轮23表面用于限制的网球的运动轨迹，并与斜台24形成一个供网球通过的开口，扫叶轮23在旋转过程中，扫入其相邻两叶片之间的网球在叶轮外壳22的限制下随扫叶轮23转动，并进入到斜台24上，随着斜台24的倾斜面滚动通过斜台24的出口进入与该出口相连的套筒26内。

本实施例中，所述控制器包括设置于外壳1顶部及底板上的多个用于扫描并识别网球的视觉传感器4和用于调节行走轮11转动的单片机控制系统，所述单片机控制系统与驱动电机51相连，为了全方位对散落的网球进行拾取，一般设置三组视觉传感器4，一组位于外壳1顶部，可以扫描和识别较远处的网球分布情况，两组设置于底板上且分别位于捡球叶轮21的两侧，用于扫描识别机器人两侧距离较近的网球，三个视觉传感器4同时工作，保证了对散落的网球进行无死角的扫描和识别，视觉传感器4将该扫描的位置信息发送给单片机控制系统，单片机控制系统对信息进行加工分析并对驱动电机51发出指令，实现机器人的移动，完成机器人的自动捡球。

本实施例中，所述驱动电机51、捡球电机52、扫叶电机53及提升电机均由蓄电池5提供电能，为了给蓄电池5更好的散热，将蓄电池5设置于外壳1顶部，避免接收到底板上众多电机工作时产生的大量热量，同时也极大的方便了充电和剩余电量观察，甚至在蓄电池5更换上也非常方便，可以通过更换蓄电池5实现机器人的不间断工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种网球捡拾机器人，其特征在于：包括捡球组件及可调收集箱；所述捡球组件与可调收集箱之间通过运球组件传送捡拾到的网球；所述捡球组件包括贴近地面且平行地面设置的捡球叶轮及将网球扫入至运球组件的扫叶轮。

2.根据权利要求1所述的网球捡拾机器人，其特征在于：所述扫叶轮包覆于叶轮外壳中，经捡球叶轮卷入的网球通过叶轮外壳的引导进入到扫叶轮的叶片中，捡球叶轮的动力来源为捡球电机，扫叶轮的动力来源为扫叶电机。

3.根据权利要求2所述的网球捡拾机器人，其特征在于：所述扫叶轮的叶片为弧形叶片且其弯曲方向与网球运动方向一致。

4.根据权利要求1所述的网球捡拾机器人，其特征在于：所述运球组件包括套筒及套设于其内的螺旋叶轮，所述扫叶轮与螺旋叶轮之间设置有供网球通过的带斜台挡板的斜台，所述斜台上大下小形成供网球有序通过的出口，所述套筒底部开设有与斜台出口连接的入口；所述螺旋叶轮的动力来源为提升电机。

5.根据权利要求1所述的网球捡拾机器人，其特征在于：所述可调收集箱由设置于运球组件和捡球组件上的斜板及外壳组成，所述斜板上开设有与运球组件相配合的运球孔且斜板的倾斜度可调；所述捡球组件位于外壳内底部且外壳底部具有形状相适应于所述捡球叶轮供捡球叶轮旋转捡球的开口。

6.根据权利要求1-5所述的网球捡拾机器人，其特征在于：还包括行走组件，所述行走组件包括周向分布设置于外壳底面上的行走轮，所述行走轮可滚动接触于地面且其动力来源为驱动电机。

7.根据权利要求1所述的网球捡拾机器人，其特征在于：所述捡球组件和运球组件受控于控制器协同工作。

8.根据权利要求7所述的网球捡拾机器人，其特征在于：所述控制器包括设置于外壳顶部及底板上的多个用于扫描并识别网球的视觉传感器和用于调节行走轮转动的单片机控制系统，所述单片机控制系统与驱动电机电连接。