CN110090410A - 一种捡球机器人及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及捡球工具技术领域,目的是提供一种捡球机器人及方法,包括支撑板,支撑板上设置有承装箱,支撑板的底部设置有行走件,支撑板上设置有机架,机架上设置有第一弧形导板和第二弧形导板,承装箱靠近第二弧形导板的侧壁上开设有导流口,机架上设置有推板,机架上设置有第一舵机,机架上设置有推球框,推球框的一侧铰接在机架上,推球框的另一侧位于两块弧形导板之间,机架上还设置有第二舵机;还包括控制器及传感器组件,控制器和传感器组件均安装在机架上,行走件、第一舵机及第二舵机均与控制器电性连接,传感器组件的输出端与控制器电性连接。本发明具有捡球效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及捡球工具技术领域,具体涉及一种捡球机器人及方法。
背景技术
网球、羽毛球、乒乓球运动作为盛行于全世界的球类运动,运动量可灵活调节,是很好的有氧运动,并且还可以锻炼思维及反应速度,所以现在喜欢这三种运动的人越来越多。但在练习打球时,为了节省比赛或训练时间,场地上通常会放置多个球,球被使用后散落于运动场的各个角落,往往比赛完毕或训练完毕后需要专人对球实施回收。
授权公告号为CN203677881U的中国专利公开了一种智能捡球机器人,红外线测距器安装在双摄像头的上方,双摄像头安装于齿条控制箱的上方,齿条控制箱安装在承装箱上表面的中间位置,带齿条的耙子插入齿条控制箱中,铲子安装在承装箱的前部,右前轮、右后轮、左后轮、左前轮分别安装在承装箱的左右两侧,机器人装有电机带动轮子可实现机器人自主运动,双摄像头在机器人最上方可以对整个球场进行拍照摄像,发现球后,红外线测距器测量出到球的最佳路线,机器人自主移动到目标位置,通过齿条控制箱控制带齿条的机械手的上下前后移动与铲子相配合把球装入承装箱中,智能捡球机器人捡球完成。
现有的技术方案存在以下缺陷:上述捡球机器人的智能性不足,不能按路径规划进行拾球,拾球率比较低。
发明内容
本发明目的在于提供一种捡球机器人及方法,具有捡球效率高的优点。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种捡球机器人,包括支撑板,所述支撑板上设置有承装箱,所述支撑板的底部设置有行走件,所述支撑板上设置有机架,所述承装箱设置在所述机架的一侧,所述机架上设置有第一弧形导板和第二弧形导板,所述第二弧形导板位于所述承装箱和第一弧形导板之间,所述第一弧形导板平行于第二弧形导板设置,所述第二弧形导板与所述承装箱的侧壁抵接,所述承装箱靠近第二弧形导板的侧壁上开设有导流口,所述机架上设置有推板,所述推板的一端铰接在所述机架上,所述推板倾斜设置,所述推板的另一端靠近所述支撑板,所述机架上设置有驱动推板绕机架转动的第一舵机,所述机架上设置有推球框,所述推球框的一侧铰接在所述机架上,所述推球框的另一侧的高度位于第一弧形导板和第二弧形导板之间,所述机架上还设置有驱动所述推球框绕机架转动的第二舵机;
还包括控制器及传感器组件,所述控制器和传感器组件均安装在机架上,所述行走件、第一舵机及第二舵机均与所述控制器电性连接,所述传感器组件用于检测机架的前方的球体,所述传感器组件还用于检测机架的前方的障碍物,所述控制器用于建立环境栅格地图,所述控制器还用于接收传感器组件输出的数据并控制行走件、第一舵机及第二舵机工作。
通过采用上述技术方案,本机器人在室内进行拾球工作时,机器人的控制器先以机器人的初始位置为原点建立环境栅格地图,传感器组件检测机器人的前方是否存在球体。若存在,控制器先输出控制信号至第一舵机,第一舵机驱动推板向靠近第一弧形板的方向转动,使得球体移动至第一弧形板和推球框之间,控制器再输出控制信号至第二舵机,第二舵机推动推球框向靠近第一弧形板的方向转动,使得推球框带动球体移动至第一弧形板和第二弧形板之间,在推球框的带动下移动至承装箱内。若不存在,传感器组件检测与机器人相邻的格栅内是否存在障碍物,控制器输出信号至行走件控制机器人行走至下一个没有障碍物的格栅内,进行下一轮的拾球工作。
优选的,所述传感器组件包括多个左侧红外光电传感器及前侧红外光线传感器,所述机架背离所述承装箱的一侧安装有所述前侧红外光线传感器,所述机架的一侧安装有所述左侧红外光电传感器。
通过采用上述技术方案,前侧红外光线用于检测位于机器人的正前方的相邻的格栅内是否存在障碍物,左侧红外光电传感器用于检测位于机器人的左侧的相邻的格栅内是否存在障碍物。
优选的,所述传感组件还包括多个球体检测红外光电传感器,所述支撑板远离所述承装箱的一侧设置有左侧检测板和右侧检测板,所述左侧检测板和右侧检测板的一端均位于所述支撑板的外部,所述左侧检测板平行于右侧检测板设置,所述左侧检测板上安装有多个所述球体检测红外光电传感器。
通过采用上述技术方案,多个球体检测红外光电传感器用于检测左侧检测板和右侧检测板之间是否存在球体,即机器人所处的栅格内是否存在球体。
优选的,所述右侧检测板正对左侧检测板的侧壁上粘贴有黑色胶布。
通过采用上述技术方案,便于球体检测红外光电传感器检测球体是否存在。
优选的,所述行走件包括两个主动轮及两个马达,两个所述马达的输出轴分别与两个所述主动轮同轴连接,所述支撑板的底部还设置有两个安装座,两个所述安装座均与所述支撑板转动连接,两个所述马达分别与所述安装座固定连接,两个所述马达还均与所述控制器电性连接。
通过采用上述技术方案,控制器输出控制信号至两个马达,当两个马达的转速相同时,车辆直行。当左侧的马达的转速大于右侧的马达的转速时,机器人右转,当左侧的马达的转速小于右侧的马达的转速时,机器人左转。
优选的,所述承装箱的顶部壁面上还穿设有存储空间检测红外光线传感器,所述存储空间检测红外光线传感器的光线发射端正对所述承装箱的底部设置,所述存储空间检测红外光线传感器与所述控制器电性连接。
通过采用上述技术方案,存储空间检测红外光线传感器检测承装箱内位于最上部的球体与红外光线传感器之间的距离,当承装箱内位于最上部的球体与红外光线传感器之间的距离小于距离最小阈值时,控制器判断承装箱内装满了球体,控制机器人结束捡球工作。
一种使用捡球机器人的捡球方法,包括以下步骤:
S1:所述控制器(11)以初始位置为原点建立环境栅格地图,执行S2;
S2:所述球体检测红外光电传感器(9)检测当前栅格内是否存在球体,若存在,执行S3,若不存在,执行S4;
S3:机器人将球体拾取至承装箱(2)内,检测环境栅格地图内的所有栅格是否都已行走过,若没有,执行S4,若有,执行S5;
S4:多个所述左侧红外光电传感器(7)及前侧红外光线传感器(8)检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器(11),控制器(11)按照行走规则及内螺旋算法输出控制信号至行走件,行走件带动机器人移动至下一栅格内,执行S2;
S5:结束捡球工作。
优选的,所述S3包括以下步骤:
S31:控制器输出控制信号至第一舵机,第一舵机带动推板绕机架转动,推动球体移动至两块弧形板的前方,执行S32;
S32:控制器再输出控制信号至第二舵机,第二舵机带动推球框绕机架转动,推球框带动球体顺着第一弧形导板和第二弧形导板的壁面从承装箱的导流口移动至承装箱内,执行S4。
优选的,所述S4还包括以下步骤:
S41:承装箱(2)检测红外光线传感器检测承装箱(2)内是否存满球体,若是,执行S42,若不是,执行S43;
S42:多个所述左侧红外光电传感器(7)及前侧红外光线传感器(8)检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器(11),控制器(11)规划一条从机器人的当前位置A到初始位置的路径,控制器(11)发出控制信号至行走件,行走件控制机器人按照控制器(11)规划的路径移动至初始位置进行倒球工作,完成倒球工作后按路径返回当前位置A,执行S2;
S43:多个所述左侧红外光电传感器(7)及前侧红外光线传感器(8)检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器(11),控制器(11)按照行走规则及内螺旋算法输出控制信号至行走件,行走件带动机器人移动至下一栅格内,执行S2。
优选的,所述S43中的行走规则包括以下步骤:
S431:所述前侧红外光线传感器(8)检测是否存在障碍物,若不存在,执行S432,若存在,执行S433;
S432:所述左侧红外光电传感器(7)检测是否存在障碍物,若存在,执行S434,若不存在,执行S435;
S433:所述左侧红外光电传感器(7)检测是否存在障碍物,若存在,执行S436,若不存在,执行S437;
S434:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人直行至下一个栅格内;
S435:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先左转再直行至下一个格栅内;
S436:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先右转再直行至下一个栅格内;
S437:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先左转再直行至下一个栅格内。
综上所述,本发明的有益效果为:
1、本发明的捡球机器人能够按路径规划进行捡球,具有提高捡球效率的优点;
2、本发明的捡球机器人设置有存储空间检测红外光线传感器,检测承装箱内是否存满了球体,若检测承装箱内存满了球体,机器人结束捡球工作,机器人移动至初始位置,具有提高机器捡球的智能性的优点。
附图说明
图1为本发明的一种捡球机器人的控制器的示意图;
图2为本发明的一种捡球方法中用于展示行走规则的示意图;
图3为本发明的一种捡球机器人在实施例中的边界地图示意图;
图4为本发明的一种捡球机器人的结构示意图;
图5为本发明的一种捡球机器人用于展示主动轮的结构示意图;
图6为本发明的一种捡球方法的流程示意图;
图7为本发明的一种捡球方法的S4的流程示意图;
图8为本发明的一种捡球方法中用于展示机器人按照内螺纹算法行走的路径图。
图中,1、支撑板;11、控制器;2、承装箱;21、导流口;22、存储空间检测红外光线传感器;23、卸料板;24、第三舵机;31、主动轮;32、马达;33、安装座;4、机架;41、第一弧形导板;42、第二弧形导板;43、推板;44、推球框;45、左侧检测板;5、第一舵机;6、第二舵机;7、左侧红外光电传感器;8、前侧红外光线传感器;9、球体检测红外光电传感器。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1~8,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1、2,本发明的一种捡球机器人,应用于捡拾兵乓球的实际环境中,包括控制器11,本实施例中采用STC15W4K58S4单片机作主控制芯片,STC15W4K58S4单片机通过串口控制蓝牙通信,STC15W4K58S4单片机提供十四路I/O口、八通道10位的ADC采样端及两路PWM控制端。本实施例中,在进行捡球工作前,机器人先以初始位置为原点建立栅格地图,一个栅格的长度和宽度均为30cm,控制器11再控制机器人按照行走规则行走,沿环境的边界行走一周,形成环境的边界地图。本实施例中,操作人员可以使用智能手机通过蓝牙与机器人进行通信,机器人将格栅地图和边界地图发送至智能手机,操作人员在智能手机端可以查看和修改地图。操作人员通过点击空白栅格,改变空白栅格的属性,将其设置有障碍栅格,如环境中有些小的区域,机器人不方便进入的角落,可将其设置为障碍栅格。本实施例中,将没有障碍物且机器人没有行走过的空白栅格的属性设置为“0”,将有障碍栅格的属性设置为“1”,将行走过的空白格栅的属性设置为“2”,控制器11在机器人走过一个没有障碍物的空白格栅后,将该栅格的属性更改为“2”。操作人员将修改后的地图保存后通过蓝牙再发送回机器人的STC15W4K58S4单片机,STC15W4K58S4单片机按更新后的地图控制机器人进行拾球。结合图3,展示了本机器人在实际环境中,在边界的行走路线,其中R代表机器人。
参照图4,本发明的一种捡球机器人,包括支撑板1,支撑板1上设置有承装箱2,支撑板1上设置有机架4,承装箱2设置在机架4的一侧。机架4上设置有第一弧形导板41和第二弧形导板42,第二弧形导板42位于承装箱2和第一弧形导板41之间,第一弧形导板41平行于第二弧形导板42设置,第二弧形导板42与承装箱2的侧壁抵接。承装箱2靠近第二弧形导板42的侧壁上开设有导流口21,机架4上设置有推板43,推板43的一端铰接在机架4上,推板43倾斜设置,推板43的另一端靠近支撑板1。机架4上设置有驱动推板43绕机架4转动的第一舵机5,机架4上设置有推球框44,推球框44的一侧铰接在机架4上,推球框44的另一侧的高度位于第一弧形导板41和第二弧形导板42之间,机架4上还设置有驱动推球框44绕机架4转动的第二舵机6。第一舵机5和第二舵机6通过串口与控制器11电性连接。
本实施例中,承装箱2背离第二弧形导板的侧壁上还开设有卸料口,承装箱2背离第二弧形导板42的侧壁上还铰接有卸料板23,卸料板23盖合在卸料口上,承装箱2上还设置有驱动卸料板23转动的第三舵机24,第三舵机24通过串口与控制器11电性连接。
在进行捡球时,控制器11控制第一舵机5驱动推板43向靠近第一弧形导板41的方向转动,使得球体移动至第一弧形导板41和推球框44之间,控制器11再输出控制信号至第二舵机6,第二舵机6推动推球框44向靠近第一弧形导板41的方向转动,使得推球框44带动球体移动至第一弧形导板41和第二弧形导板42之间,在推球框44的带动下移动至承装箱2内。
参照图3,本发明的机器人还包括传感器组件,传感器组件包括两个左侧红外光电传感器7、两个前侧红外光线传感器8、三个球体检测红外光电传感器9及一个存储空间检测红外光线传感器22。机架4背离承装箱2的一侧安装有两个前侧红外光线传感器8,机架4的一侧安装有两个左侧红外光电传感器7。前侧红外光线传感器8用于检测位于机器人的正前方的相邻的格栅内是否存在障碍物,左侧红外光电传感器7用于检测位于机器人的左侧的相邻的格栅内是否存在障碍物。支撑板1远离承装箱2的一侧设置有左侧检测板45和右侧检测板,左侧检测板45和右侧检测板的一端均位于支撑板1的外部,左侧检测板45平行于右侧检测板设置,左侧检测板45上安装有三个球体检测红外光电传感器9。右侧检测板正对左侧检测板45的侧壁上粘贴有黑色胶布。本实施例中,三个球体检测红外光电传感器9的安装高度小于乒乓球的直径,使得球体检测红外光电传感器9能检测到乒乓球的存在。两个左侧红外光电传感器7、两个前侧红外光线传感器8、三个球体检测红外光电传感器9及一个存储空间检测红外光线传感器22均与控制器11的八通道10位的ADC采样端电性连接。
参照图3,承装箱2的顶部壁面上还穿设有存储空间检测红外光线传感器22,存储空间检测红外光线传感器22的光线发射端正对承装箱2的底部设置,即存储空间检测红外光线传感器22的红外光线是从承装箱2的顶部壁面照射至承装箱2的底部壁面。存储空间检测红外光线传感器22检测承装箱2内位于最上部的球体与存储空间检测红外光线传感器22之间的距离,当承装箱2内位于最上部的球体与存储空间检测红外光线传感器22之间的距离小于距离最小阈值时,控制器11判断承装箱2内装满了球体,控制机器人结束捡球工作。
参照图5,支撑板1的底部还设置有行走件,行走件包括两个主动轮31及两个马达32,两个马达32的输出轴分别与两个主动轮31同轴连接,支撑板1的底部还设置有两个安装座33,两个安装座33均与支撑板1转动连接,两个马达32分别与安装座33固定连接,两个马达32还均与控制器11电性连接。一个马达32电性连接有第一路H桥控制电路,另一个马达32连接有第二路H桥控制电路,第一路H桥控制电路和第二H桥控制电路分别与两路PWM控制端连接,控制器11通过第一路H桥控制电路、第二路H桥控制电路分别控制两个马达32的转向及转速。当两个马达32的转速相同时,车辆直行。当左侧的马达32的转速大于右侧的马达32的转速时,机器人右转,当左侧的马达32的转速小于右侧的马达32的转速时,机器人左转。
参照图6、7,一种使用捡球机器人的捡球方法,包括以下步骤:
S1:控制器11以初始位置为原点建立环境栅格地图,每个栅格的长度和宽度均为30cm,执行S2;
S2:球体检测红外光电传感器9检测当前栅格内是否存在球体,若存在,执行S31,若不存在,执行S41;
S31:控制器11输出控制信号至第一舵机5,第一舵机5带动推板43绕机架4转动,推动球体移动至两块弧形板的前方,执行S32;
S32:控制器11再输出控制信号至第二舵机6,第二舵机6带动推球框44绕机架4转动,推球框44带动球体顺着第一弧形导板41和第二弧形导板42的壁面从承装箱2的导流口21移动至承装箱2内,执行S33;
S33:检测环境栅格地图内的所有栅格是否都已行走过,若没有,执行S41,若有,执行S5;
S41:承装箱2检测红外光线传感器检测承装箱2内是否存满球体,若是,执行S42,若不是,执行S43;
S42:两个左侧红外光电传感器7及两个前侧红外光线传感器8检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器11,控制器11规划一条从机器人的当前位置A到初始位置的路径,控制器11发出控制信号至行走件,行走件控制机器人按照控制器11规划的路径移动至初始位置,第三舵机24带动卸料板23转动,将球体从承装箱2内排出,然后原路从初始位置返回至当前位置A,执行S2;
S43:两个左侧红外光电传感器7及两个前侧红外光线传感器8检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器11,控制器11按照行走规则及内螺旋算法输出控制信号至行走件,行走件带动机器人移动至下一栅格内,执行S2,结合图8,显示了机器人按照内螺旋算法行走时的行走路径;
S5:结束捡球工作。
参照图2,本发明的一种捡球方法中S43中行走规则包括以下步骤:
S431:前侧红外光线传感器(8)检测是否存在障碍物,若不存在,执行S432,若存在,执行S433;
S432:左侧红外光电传感器(7)检测是否存在障碍物,若存在,执行S434,若不存在,执行S435;
S433:左侧红外光电传感器(7)检测是否存在障碍物,若存在,执行S436,若不存在,执行S437;
S434:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人直行至下一个栅格内;
S435:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先左转再直行至下一个格栅内;
S436:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先右转再直行至下一个栅格内;
S437:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先左转再直行至下一个栅格内。
本发明的实施原理为:在进行捡球工作前,操作人员使用智能手机通过蓝牙与机器人进行通信,机器人将格栅地图和边界地图发送至智能手机,操作人员在智能手机端可以查看和修改地图。操作人员通过点击空白栅格,改变空白栅格的属性,将其设置有障碍栅格,如环境中有些小的区域,机器人不方便进入的角落,可将其设置为障碍栅格,操作人员将修改后的地图保存后通过蓝牙再发送回机器人的STC15W4K58S4单片机,STC15W4K58S4单片机按更新后的地图控制机器人进行拾球。球体检测红外光电传感器9检测当前栅格内是否存在球体,若存在,机器人将球体拾取至承装箱2内,承装箱2内的存储空间检测红外光线传感器22检测承装箱2内是否存满球体,若没有存满,机器人再判断环境栅格地图内的所有栅格是否都已经走过,若没有,机器人再按照行走规则移动至下一个空白且机器人没有走过的栅格内,若有,则机器人停止捡球工作并回到初始位置;若存满了,机器人从当前位置A回到初始位置,第三舵机24带动卸料板23转动,球体从承装箱2内滚出,机器人再按原路返回当前位置A,机器人再判断环境栅格地图内的所有栅格是否都已经走过,若没有,机器人再按照行走规则移动至下一个空白且机器人没有走过的栅格内,若有,则机器人停止捡球工作并回到初始位置。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种捡球机器人,包括支撑板(1),所述支撑板(1)上设置有承装箱(2),其特征在于:所述支撑板(1)的底部设置有行走件,所述支撑板(1)上设置有机架(4),所述承装箱(2)设置在所述机架(4)的一侧,所述机架(4)上设置有第一弧形导板(41)和第二弧形导板(42),所述第二弧形导板(42)位于所述承装箱(2)和第一弧形导板(41)之间,所述第一弧形导板(41)平行于第二弧形导板(42)设置,所述第二弧形导板(42)与所述承装箱(2)的侧壁抵接,所述承装箱(2)靠近第二弧形导板(42)的侧壁上开设有导流口(21),所述机架(4)上设置有推板(43),所述推板(43)的一端铰接在所述机架(4)上,所述推板(43)倾斜设置,所述推板(43)的另一端靠近所述支撑板(1),所述机架(4)上设置有驱动推板(43)绕机架(4)转动的第一舵机(5),所述机架(4)上设置有推球框(44),所述推球框(44)的一侧铰接在所述机架(4)上,所述推球框(44)的另一侧的高度位于第一弧形导板(41)和第二弧形导板(42)之间,所述机架(4)上还设置有驱动所述推球框(44)绕机架(4)转动的第二舵机(6);
还包括控制器(11)及传感器组件,所述控制器(11)和传感器组件均安装在机架(4)上,所述行走件、第一舵机(5)及第二舵机(6)均与所述控制器(11)电性连接,所述传感器组件用于检测机架(4)的前方的球体,所述传感器组件还用于检测机架(4)的前方的障碍物,所述控制器(11)用于建立环境栅格地图,所述控制器(11)还用于接收传感器组件输出的数据并控制行走件、第一舵机(5)及第二舵机(6)工作。
2.根据权利要求1所述的一种捡球机器人,其特征在于:所述传感器组件包括多个左侧红外光电传感器(7)及前侧红外光线传感器(8),所述机架(4)背离所述承装箱(2)的一侧安装有所述前侧红外光线传感器(8),所述机架(4)的一侧安装有所述左侧红外光电传感器(7)。
3.根据权利要求2所述的一种捡球机器人,其特征在于:所述传感组件还包括多个球体检测红外光电传感器(9),所述支撑板(1)远离所述承装箱(2)的一侧设置有左侧检测板(45)和右侧检测板,所述左侧检测板(45)和右侧检测板的一端均位于所述支撑板(1)的外部,所述左侧检测板(45)平行于右侧检测板设置,所述左侧检测板(45)上安装有多个所述球体检测红外光电传感器(9)。
4.根据权利要求3所述的一种捡球机器人,其特征在于:所述右侧检测板正对左侧检测板(45)的侧壁上粘贴有黑色胶布。
5.根据权利要求1所述的一种捡球机器人,其特征在于:所述行走件包括两个主动轮(31)及两个马达(32),两个所述马达(32)的输出轴分别与两个所述主动轮(31)同轴连接,所述支撑板(1)的底部还设置有两个安装座(33),两个所述安装座(33)均与所述支撑板(1)转动连接,两个所述马达(32)分别与所述安装座(33)固定连接,两个所述马达(32)还均与所述控制器(11)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种捡球机器人,其特征在于:所述承装箱(2)的顶部壁面上还穿设有存储空间检测红外光线传感器(22),所述存储空间检测红外光线传感器(22)的光线发射端正对所述承装箱(2)的底部设置,所述存储空间检测红外光线传感器(22)与所述控制器(11)电性连接。
7.一种使用捡球机器人的捡球方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:所述控制器(11)以初始位置为原点建立环境栅格地图,执行S2;
S2:所述球体检测红外光电传感器(9)检测当前栅格内是否存在球体,若存在,执行S3,若不存在,执行S4;
S3:机器人将球体拾取至承装箱(2)内,检测环境栅格地图内的所有栅格是否都已行走过,若没有,执行S4,若有,执行S5;
S4:多个所述左侧红外光电传感器(7)及前侧红外光线传感器(8)检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器(11),控制器(11)按照行走规则及内螺旋算法输出控制信号至行走件,行走件带动机器人移动至下一栅格内,执行S2;
S5:结束捡球工作。
8.根据权利要求7所述的一种捡球方法,其特征在于:所述S3中机器人将球体拾取至承装箱(2)还包括以下步骤:
S31:控制器(11)输出控制信号至第一舵机(5),第一舵机(5)带动推板(43)绕机架(4)转动,推动球体移动至两块弧形板的前方,执行S32;
S32:控制器(11)再输出控制信号至第二舵机(6),第二舵机(6)带动推球框(44)绕机架(4)转动,推球框(44)带动球体顺着的壁面从承装箱(2)的导流口(21)移动至承装箱(2)内,执行S4。
9.根据权利要求7所述的一种捡球方法,其特征在于:所述S4还包括以下步骤:
S41:承装箱(2)检测红外光线传感器检测承装箱(2)内是否存满球体,若是,执行S42,若不是,执行S43;
S42:多个所述左侧红外光电传感器(7)及前侧红外光线传感器(8)检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器(11),控制器(11)规划一条从机器人的当前位置A到初始位置的路径,控制器(11)发出控制信号至行走件,行走件控制机器人按照控制器(11)规划的路径移动至初始位置进行倒球工作,完成倒球工作后按路径返回当前位置A,执行S2;
S43:多个所述左侧红外光电传感器(7)及前侧红外光线传感器(8)检测机器人周围是否存在障碍物并传输数据至控制器(11),控制器(11)按照行走规则及内螺旋算法输出控制信号至行走件,行走件带动机器人移动至下一栅格内,执行S2。
10.根据权利要求9所述的一种捡球方法,其特征在于:所述S43中的行走规则包括以下步骤:
S431:所述前侧红外光线传感器(8)检测是否存在障碍物,若不存在,执行S432,若存在,执行S433;
S432:所述左侧红外光电传感器(7)检测是否存在障碍物,若存在,执行S434,若不存在,执行S435;
S433:所述左侧红外光电传感器(7)检测是否存在障碍物,若存在,执行S436,若不存在,执行S437;
S434:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人直行至下一个栅格内;
S435:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先左转再直行至下一个格栅内;
S436:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先右转再直行至下一个栅格内;
S437:控制器(11)输出控制信号至行走件,行走件控制机器人先左转再直行至下一个栅格内。
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---|---|---|---|---|
CN111558210A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-08-21 | 西北工业大学 | 一种全自动捡球机器人的捡球方法及全自动捡球机器人 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090112338A (ko) * | 2008-04-24 | 2009-10-28 | (주) 리버스 | 골프공 수거로봇 |
US20130064631A1 (en) * | 2011-09-14 | 2013-03-14 | Luck Stone Corporation | Tennis ball collection device |
JP5637581B1 (ja) * | 2014-03-08 | 2014-12-10 | 友生 江津 | シャトル集め機 |
CN106964121A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-21 | 东华大学 | 一种智能巡检拾取乒乓球的装置 |
CN108499054A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-07 | 清华大学深圳研究生院 | 一种基于slam的车载机械臂捡球系统及其捡球方法 |
CN108786041A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-13 | 贵州理工学院 | 智能捡球控制方法及智能捡球机器人 |
-
2019
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090112338A (ko) * | 2008-04-24 | 2009-10-28 | (주) 리버스 | 골프공 수거로봇 |
US20130064631A1 (en) * | 2011-09-14 | 2013-03-14 | Luck Stone Corporation | Tennis ball collection device |
JP5637581B1 (ja) * | 2014-03-08 | 2014-12-10 | 友生 江津 | シャトル集め機 |
CN106964121A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-21 | 东华大学 | 一种智能巡检拾取乒乓球的装置 |
CN108499054A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-07 | 清华大学深圳研究生院 | 一种基于slam的车载机械臂捡球系统及其捡球方法 |
CN108786041A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-13 | 贵州理工学院 | 智能捡球控制方法及智能捡球机器人 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111558210A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-08-21 | 西北工业大学 | 一种全自动捡球机器人的捡球方法及全自动捡球机器人 |
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