CN111888738A - 一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，包括底板、基座、四组行走机构、发球机构、捡球机构、寻球机构以及供电机构，所述底板水平设置，所述基座固定安装在在所述底板的上部，四组所述行走机构均固定安装在所述底板的底部，且四组所述行走机构对称设置。本发明，其可以代替教练或者陪练给训练运动员发球用于乒乓球训练，这样可以有效降低人力负担，同时可以有效节约教练或者陪练的时间和力气，具备可以自动捡球的功能，可解决现状中训练完之后地面上会存在大量乒乓球需要人力去收集而导致的费时费力的问题，智能化程度较高，可以精准找到掉落的乒乓球，避免盲目工作，有效提高该机器人的工作效率。

Description

一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体来说，涉及一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人。

背景技术

乒乓球，被称为中国的″国球″，是一种世界流行的球类体育项目，包括进攻、对抗和防守。比赛分团体、单打、双打、混双等数种；2001年9月1日前以21分为一局，现以11分为一局；采用三局两胜，五局三胜，七局四胜。乒乓球为圆球状，重2.53～2.70克，白或橙色，以高分子聚合物为原料的新塑料球。

现有技术的乒乓球陪练机器人，其不能代替教练或者陪练给训练运动员发球用于乒乓球训练，这样不但增加了人力负担，同时还浪费教练或者陪练的时间和力气；其次，现有技术的乒乓球陪练机器人，也不具备可以自动捡球的功能，使得现状中存在训练完之后地面上会存在大量乒乓球需要人力去收集而导致的费时费力的问题；此外，现有技术的乒乓球陪练机器人，智能化程度较低，不能精准找到掉落的乒乓球，经常会盲目工作，严重影响工作效率。

为此，提出一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其可以代替教练或者陪练给训练运动员发球用于乒乓球训练，这样可以有效降低人力负担，同时可以有效节约教练或者陪练的时间和力气，具备可以自动捡球的功能，可解决现状中训练完之后地面上会存在大量乒乓球需要人力去收集而导致的费时费力的问题，智能化程度较高，可以精准找到掉落的乒乓球，避免盲目工作，有效提高该机器人的工作效率，来解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，包括底板、基座、四组行走机构、发球机构、捡球机构、寻球机构以及供电机构，所述底板水平设置，所述基座固定安装在在所述底板的上部，四组所述行走机构均固定安装在所述底板的底部，且四组所述行走机构对称设置，所述发球机构设置在所述基座与所述底板上，所述捡球机构安装在所述基座上，且所述捡球机构与所述发球机构相配合设置，所述寻球机构安装在所述基座的上部，且所述寻球机构分别与四组所述行走机构、所述发球机构以及所述捡球机构电性连接，所述供电机构安装在所述基座上，且所述供电机构分别与四组所述行走机构、所述发球机构和所述捡球机构以及所述寻球机构电性连接；

其中，每组所述行走机构均包括立板、连接轴、第一驱动电机以及行走轮，所述立板竖直且固定地安装在所述底板的底部，所述连接轴通过滚动轴承固定且水平地安装在所述立板的底端，所述第一驱动电机通过配装座固定安装在所述底板的底部，且所述第一驱动电机的转动轴与所述连接轴的一端固定连接，所述行走轮固定安装在所述连接轴的另一端端部，且所述行走轮垂直于所述连接轴设置；

其中，所述发球机构包括进球通道、输送通道、加速通道、放球斗、抛出管道、第一高压气泵、配装槽以及第二高压气泵，所述进球通道水平开设在所述基座的内部底部，所述输送通道竖直开设在所述基座的内部，且输送通道与所述进球通道相连通，所述加速通道呈弧线形开设在所述基座的内部上部，且所述加速通道与所述输送通道相连通，所述放球斗的底端通过弧形弯管与所述进球通道相连通，且所述放球斗位于所述基座的一侧，所述抛出管道倾斜且固定地安装在所述基座的另一侧面上，且所述抛出管道的底端与所述加速通道相连通，所述第一高压气泵通过固定座固定安装在所述底板的底部，且所述第一高压气泵的出气口固定安装有第一喷气管，所述第一喷气管远离所述第一高压气泵的一端伸入所述进球通道与所述输送通道的交界处，所述配装槽固定开设在所述基座背向所述抛出管道的一侧面上，所述第二高压气泵固定安装在所述配装槽的内部，且所述第二高压气泵的出气口固定安装有第二喷气管，所述第二喷气管远离所述第二高压气泵的一端伸入所述输送通道与所述加速通道的交界处。

作为优选，所述捡球机构包括第二驱动电机、方形套管、方形连接壁、固定板、丝杆、安装座、第一电动推杆以及抓球组件，所述第二驱动电机通过支撑座固定安装在所述基座背向所述放球斗的一侧面上，所述方形套管水平且固定地安装在所述基座的上部，所述方形连接壁滑移安装在所述方形套管的内部，且所述方形连接壁的外表面与所述方形套管的内壁相贴合设置，所述固定板固定安装在所述方形套管靠近所述第二驱动电机的一端端部，所述丝杆通过滚动轴承水平且固定地安装在所述固定板的中心位置处，且所述丝杆的一端通过联轴器与所述第二驱动电机的转动轴固定连接，所述丝杆的另一端螺接在所述方形连接壁的内部，所述安装座固定安装在所述方形连接壁背向所述第二驱动电机的一端端部，且所述安装座位于所述方形套管的外部，所述第一电动推杆竖直且固定地安装在所述安装座的内部，所述抓球组件安装在所述第一电动推杆的伸缩端端部，且所述抓球组件与所述放球斗相配合设置。

作为优选，所述抓球组件包括第一龙门形固定架、第二龙门形固定架、第二电动推杆、圆轴、第一连接横片、第二连接横片、第一连接竖片、第二连接竖片、第一活动片、第二活动片、第三活动片、第一夹块以及第二夹块，所述第一龙门形固定架竖直且固定地安装在所述第一电动推杆的伸缩端端部，所述第二龙门形固定架竖直且固定地安装在所述第一龙门形固定架的底部，所述第二电动推杆竖直且固定地安装在所述第一龙门形固定架的内部，且所述第二电动推杆的伸缩端活动伸入所述第二龙门形固定架的内部，所述圆轴水平且固定地安装在所述第二龙门形固定架的底部内部，所述第一连接横片的一端和所述第二连接横片的一端均铰接在所述圆轴上，所述第一连接竖片固定安装在所述第一连接横片的另一端端部，且所述第一连接竖片垂直于所述第一连接横片设置，所述第二连接竖片固定安装在所述第二连接横片的的另一端端部，且所述第二连接竖片垂直于所述第二连接横片设置，所述第一活动片的一端与所述第一连接竖片的上端铰接连接，所述第二活动片的一端与所述第二连接竖片的上端铰接连接，所述第三活动片竖直且固定安装在所述第二电动推杆的伸缩端端部，且所述第三活动片的底端分别与所述第一活动片的另一端和所述第二活动片的另一端铰接连接，所述第一夹块固定安装在所述第一连接竖片的底端端部，所述第二夹块固定安装在所述第二连接竖片的底端端部，且所述第二夹块与所述第一夹块之间具有用于夹持乒乓球的容纳腔。

作为优选，所述圆轴的中部还固定套装有圆形挡片，所述圆形挡片位于所述第一连接横片和所述第二连接横片之间，且所述圆形挡片分别与所述第一连接横片和所述第二连接横片贴合设置。

作为优选，所述配装槽的槽口处还通过第一螺栓固定安装有第一侧盖，所述第一侧盖上均匀开设有若干通孔。

作为优选，所述寻球机构包括方形盒体、盒盖、四个配装块、四个摄像头以及控制器，所述方形盒体通过两个支撑杆固定安装在所述基座的上部，所述盒盖固定安装在所述方形盒体的上部，四个所述配装块均通过横杆分别固定安装在所述方形盒体的四个侧面上，四个所述摄像头分别嵌装在四个所述配装块的底部，所述控制器固定安装在所述方形盒体的内部，且所述控制器分别与所述第一驱动电机、所述第一高压气泵、所述第二高压气泵、所述第二驱动电机、所述第一电动推杆、所述第二电动推杆以及所述摄像头电性连接。

作为优选，所述供电机构包括安装槽、蓄电池、第二侧盖以及充电接口，所述安装槽开设在所述基座背向所述配装槽的一侧面上，所述蓄电池固定安装在所述安装槽的内部，且所述蓄电池分别与所述控制器、所述第一驱动电机、所述第一高压气泵、所述第二高压气泵、所述第二驱动电机、所述第一电动推杆、所述第二电动推杆以及所述摄像头电性连接，所述第二侧盖通过第二螺栓固定安装在所述安装槽的槽口处，所述充电接口嵌装在所述基座的一侧面上，且所述充电接口与所述蓄电池电性连接。

作为优选，所述基座嵌装有所述充电接口的一侧面上还嵌装有触控显示屏，所述触控显示屏通过数据线与所述控制器双向电性连接。

作为优选，所述基座嵌装有所述充电接口的一侧面上还固定安装有电源开关，所述电源开关与所述蓄电池电性连接。

作为优选，所述底板的周围边缘上还固定安装有若干个雷达传感器，若干个所述雷达传感器均与所述控制器电性连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明，设置的发球机构用于完成发球工作，可以代替教练或者陪练给训练运动员发球用于乒乓球训练，这样可以有效降低人力负担，同时可以有效节约教练或者陪练的时间和力气；

2、本发明，设置的捡球机构用于捡起训练场地地面上掉落的乒乓球，并将捡起的乒乓球供给发球机构使用，从而使得该机器人具备可以自动捡球的功能，可解决现状中训练完之后地面上会存在大量乒乓球需要人力去收集而导致的费时费力的问题；

3、本发明，设置的四组行走机构用于实现该机器人可转向行走，设置的寻球机构用于寻找掉落在地面上的乒乓球，在找到地面上的乒乓球时，其控制四组行走机构工作使得该机器人走向找到的乒乓球，待该机器人走到找到的乒乓球的跟前时，其控制捡球机构捡起找到的乒乓球，并将捡起的乒乓球供给发球机构使用，从而使得该机器人智能化程度较高，可以精准找到掉落的乒乓球，避免盲目工作，有效提高该机器人的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的可以自动捡球的乒乓球发球机器人的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的可以自动捡球的乒乓球发球机器人的另一视角的结构示意图之一；

图3是根据本发明实施例的可以自动捡球的乒乓球发球机器人的另一视角的结构示意图之二；

图4是根据本发明实施例的可以自动捡球的乒乓球发球机器人的另一视角的结构示意图之三；

图5是根据本发明实施例的行走机构的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的寻球机构的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的捡球机构的结构示意图；

图8是图7中局部视图A的放大结构示意图；

图9是根据本发明实施例的抓球组件的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的的可以自动捡球的乒乓球发球机器人的局部结构示意图；

图11是图10的剖视结构示意图；

图12是图11改变视角后的结构示意图。

图中：

1、底板；2、基座；3、行走机构；301、立板；302、行走轮；303、连接轴；304、第一驱动电机；305、配装座；4、发球机构；401、放球斗；402、弧形弯管；403、进球通道；404、第一高压气泵；405、第一喷气管；406、输送通道；407、配装槽；408、第二高压气泵；409、第二喷气管；410、抛出管道；411、第一侧盖；412、通孔；413、第一螺栓；414、固定座；415、加速通道；5、捡球机构；501、方形套管；502、方形连接壁；503、安装座；504、第一电动推杆；505、支撑座；506、丝杆；507、第二驱动电机；508、联轴器；509、固定板；6、寻球机构；601、方形盒体；602、支撑杆；603、盒盖；604、横杆；605、配装块；606、摄像头；607、控制器；7、供电机构；701、安装槽；702、蓄电池；703、第二侧盖；704、第二螺栓；705、充电接口；8、抓球组件；801、第一龙门形固定架；802、第二电动推杆；803、第三活动片；804、第一活动片；805、圆形挡片；806、第一连接横片；807、第一连接竖片；808、第一夹块；809、第二夹块；810、圆轴；811、第二连接横片；812、第二连接竖片；813、第二活动片；814、第二龙门形固定架；9、触控显示屏；10、电源开关；11、雷达传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1-12所示，根据本发明实施例的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，包括底板1、基座2、四组行走机构3、发球机构4、捡球机构5、寻球机构6以及供电机构7，所述底板1水平设置，所述基座2固定安装在在所述底板1的上部，四组所述行走机构3均固定安装在所述底板1的底部，且四组所述行走机构3对称设置，所述发球机构4设置在所述基座2与所述底板1上，所述捡球机构5安装在所述基座2上，且所述捡球机构5与所述发球机构4相配合设置，所述寻球机构6安装在所述基座2的上部，且所述寻球机构6分别与四组所述行走机构3、所述发球机构4以及所述捡球机构5电性连接，所述供电机构7安装在所述基座2上，且所述供电机构7分别与四组所述行走机构3、所述发球机构4和所述捡球机构5以及所述寻球机构6电性连接；上述底板1和基座2构成该机器人的基础支撑结构；四组行走机构3用于实现该机器人可转向行走；发球机构4用于完成发球工作，可以代替教练或者陪练给训练运动员发球用于乒乓球训练，这样可以有效降低人力负担，同时可以有效节约教练或者陪练的时间和力气；捡球机构5用于捡起训练场地地面上掉落的乒乓球，并将捡起的乒乓球供给发球机构4使用，从而使得该机器人具备可以自动捡球的功能，可解决现状中训练完之后地面上会存在大量乒乓球需要人力去收集而导致的费时费力的问题；寻球机构6用于寻找掉落在地面上的乒乓球，在找到地面上的乒乓球时，其控制四组行走机构3工作使得该机器人走向找到的乒乓球，待该机器人走到找到的乒乓球的跟前时，其控制捡球机构5捡起找到的乒乓球，并将捡起的乒乓球供给发球机构4使用，供电机构7用于为四组行走机构3、发球机构4、捡球机构5以及寻球机构6供电。

其中，如图1、4和5所示，每组所述行走机构3均包括立板301、连接轴303、第一驱动电机304以及行走轮302，所述立板301竖直且固定地安装在所述底板1的底部，所述连接轴303通过滚动轴承固定且水平地安装在所述立板301的底端，所述第一驱动电机304通过配装座305固定安装在所述底板1的底部，且所述第一驱动电机304的转动轴与所述连接轴303的一端固定连接，所述行走轮302固定安装在所述连接轴303的另一端端部，且所述行走轮302垂直于所述连接轴303设置；上述每组行走机构3均由立板301、连接轴303、第一驱动电机304以及行走轮302构成，可利用第一驱动电机304驱动行走轮302转动实现该机器人行走的目的，同时四组第一驱动电机304相互配合工作可以实现该机器人转向的功能。

其中，如图1、11和12所示，所述发球机构4包括进球通道403、输送通道406、加速通道415、放球斗401、抛出管道410、第一高压气泵404、配装槽407以及第二高压气泵408，所述进球通道403水平开设在所述基座2的内部底部，所述输送通道406竖直开设在所述基座2的内部，且输送通道406与所述进球通道403相连通，所述加速通道415呈弧线形开设在所述基座2的内部上部，且所述加速通道415与所述输送通道406相连通，所述放球斗401的底端通过弧形弯管402与所述进球通道403相连通，且所述放球斗401位于所述基座2的一侧，所述抛出管道410倾斜且固定地安装在所述基座2的另一侧面上，且所述抛出管道410的底端与所述加速通道415相连通，所述第一高压气泵404通过固定座414固定安装在所述底板1的底部，且所述第一高压气泵404的出气口固定安装有第一喷气管405，所述第一喷气管405远离所述第一高压气泵404的一端伸入所述进球通道403与所述输送通道406的交界处，所述配装槽407固定开设在所述基座2背向所述抛出管道410的一侧面上，所述第二高压气泵408固定安装在所述配装槽407的内部，且所述第二高压气泵408的出气口固定安装有第二喷气管409，所述第二喷气管409远离所述第二高压气泵408的一端伸入所述输送通道406与所述加速通道415的交界处；上述发球机构4由进球通道403、输送通道406、加速通道415、放球斗401、抛出管道410、第一高压气泵404、配装槽407以及第二高压气泵408构成，使得捡球机构5可将捡起的乒乓球放入放球斗401的内部，放入放球斗401内部的乒乓球通过弧形弯管402进入进球通道403的内部，由于惯性，乒乓球会进入进球通道403与输送通道406的交界处，此时，启动的第一高压气泵404将会通过第一喷气管405朝向乒乓球喷发高压气体，此时乒乓球获得一个向上的力从而产生向上的加速度，并沿着输送通道406进入输送通道406与加速通道415的交界处，此时，启动的第二高压气泵408将会通过第二喷气管409朝向乒乓球喷发高压气体，此时乒乓球获得一个朝向抛出管道410的加速度，并沿着加速通道415运动进入抛出管道410的内部，最终通过抛出管道410远离基座2的一端端口抛出，实现发球的目的。

需要说明的是，进球通道403、输送通道406、加速通道415、抛出管道410的内径都是乒乓球的尺寸相匹配的，以保证乒乓球能够被发球机构4顺利抛出为训练运动员发球，其次，进球通道403也可以倾斜设置，使得进球通道403靠近输送通道406的一侧稍微低些，这样可以保证进球通道403内的最后一个乒乓球也能在重力的作用下顺利进入到进球通道403与输送通道406的交界处，可避免进球通道403内遗留乒乓球，同时保证进球通道403与输送通道406的交界处只能容纳一个乒乓球，这可以保证发球机构4一次只能发出一个乒乓球，可避免影响训练运动员训练。

其中，如图1和7-8所示，所述捡球机构5包括第二驱动电机507、方形套管501、方形连接壁502、固定板509、丝杆506、安装座503、第一电动推杆504以及抓球组件8，所述第二驱动电机507通过支撑座505固定安装在所述基座2背向所述放球斗401的一侧面上，所述方形套管501水平且固定地安装在所述基座2的上部，所述方形连接壁502滑移安装在所述方形套管501的内部，且所述方形连接壁502的外表面与所述方形套管501的内壁相贴合设置，所述固定板509固定安装在所述方形套管501靠近所述第二驱动电机507的一端端部，所述丝杆506通过滚动轴承水平且固定地安装在所述固定板509的中心位置处，且所述丝杆506的一端通过联轴器508与所述第二驱动电机507的转动轴固定连接，所述丝杆506的另一端螺接在所述方形连接壁502的内部，所述安装座503固定安装在所述方形连接壁502背向所述第二驱动电机507的一端端部，且所述安装座503位于所述方形套管501的外部，所述第一电动推杆504竖直且固定地安装在所述安装座503的内部，所述抓球组件8安装在所述第一电动推杆504的伸缩端端部，且所述抓球组件8与所述放球斗401相配合设置。上述捡球机构5由第二驱动电机507、方形套管501、方形连接壁502、固定板509、丝杆506、安装座503、第一电动推杆504以及抓球组件8构成，在使用时，第二驱动电机507驱动丝杆506转动，在方形套管501、对方形连接壁502的限制作用下，方形连接壁502将会沿着方形套管501座直线运动，当需要捡球时，方形连接壁502处于远离第二驱动电机507的位置，第一电动推杆504推动抓球组件8靠近地面并抓取地面上掉落的乒乓球，待抓取完毕后，第一电动推杆504收缩，将抓球组件8升高，然后第二驱动电机507动作驱动方形连接壁502带动抓球组件8朝向放球斗401的上方运动，当抓球组件8位于放球斗401的上方时，其将抓取的乒乓球松开落入放球斗401的内部为发球机构4供球。

需要说明的是，方形连接壁502的默认位置是远离第二驱动电机507设置的，每当捡球机构5将抓取的乒乓球放在放球斗401的内部以后，第二驱动电机507会驱动自动回到设定的默认位置。

其中，如图7和9所示，所述抓球组件8包括第一龙门形固定架801、第二龙门形固定架814、第二电动推杆802、圆轴810、第一连接横片806、第二连接横片811、第一连接竖片807、第二连接竖片812、第一活动片804、第二活动片813、第三活动片803、第一夹块808以及第二夹块809，所述第一龙门形固定架801竖直且固定地安装在所述第一电动推杆504的伸缩端端部，所述第二龙门形固定架814竖直且固定地安装在所述第一龙门形固定架801的底部，所述第二电动推杆802竖直且固定地安装在所述第一龙门形固定架801的内部，且所述第二电动推杆802的伸缩端活动伸入所述第二龙门形固定架814的内部，所述圆轴810水平且固定地安装在所述第二龙门形固定架814的底部内部，所述第一连接横片806的一端和所述第二连接横片811的一端均铰接在所述圆轴810上，所述第一连接竖片807固定安装在所述第一连接横片806的另一端端部，且所述第一连接竖片807垂直于所述第一连接横片806设置，所述第二连接竖片812固定安装在所述第二连接横片811的的另一端端部，且所述第二连接竖片812垂直于所述第二连接横片811设置，所述第一活动片804的一端与所述第一连接竖片807的上端铰接连接，所述第二活动片813的一端与所述第二连接竖片812的上端铰接连接，所述第三活动片803竖直且固定安装在所述第二电动推杆802的伸缩端端部，且所述第三活动片803的底端分别与所述第一活动片804的另一端和所述第二活动片813的另一端铰接连接，所述第一夹块808固定安装在所述第一连接竖片807的底端端部，所述第二夹块809固定安装在所述第二连接竖片812的底端端部，且所述第二夹块809与所述第一夹块808之间具有用于夹持乒乓球的容纳腔；上述抓球组件8由第一龙门形固定架801、第二龙门形固定架814、第二电动推杆802、圆轴810、第一连接横片806、第二连接横片811、第一连接竖片807、第二连接竖片812、第一活动片804、第二活动片813、第三活动片803、第一夹块808以及第二夹块809构成，在使用时，第二电动推杆802伸长其伸缩端，在圆轴810、第一连接横片806、第二连接横片811、第一连接竖片807、第二连接竖片812、第一活动片804、第二活动片813、第三活动片803相配配合的作用下，第一夹块808和第二夹块809相互远离，即实现抓球组件8张开容纳腔，第一电动推杆504推动抓球组件8继续向下运动使得落在地面上的乒乓球进入容纳腔的内部，此时，第二电动推杆802收缩其伸缩端，第一夹块808和第二夹块809相互靠近将乒乓球夹持在容纳腔的内部，从而实现捡球的目的。

其中，如图1-2、4和6所示，所述寻球机构6包括方形盒体601、盒盖603、四个配装块605、四个摄像头606以及控制器607，所述方形盒体601通过两个支撑杆602固定安装在所述基座2的上部，所述盒盖603固定安装在所述方形盒体601的上部，四个所述配装块605均通过横杆604分别固定安装在所述方形盒体601的四个侧面上，四个所述摄像头606分别嵌装在四个所述配装块605的底部，所述控制器607固定安装在所述方形盒体601的内部，且所述控制器607分别与所述第一驱动电机304、所述第一高压气泵404、所述第二高压气泵408、所述第二驱动电机507、所述第一电动推杆504、所述第二电动推杆802以及所述摄像头606电性连接。上述，寻球机构6由方形盒体601、盒盖603、四个配装块605、四个摄像头606以及控制器607构成，在使用时，四个摄像头606用于寻找地面上掉落的乒乓球，在找到掉落的乒乓球时，其将乒乓球的位置信息上传给控制器607，控制器607控制四个第一驱动电机304协同动作，实现该机器人朝向找到的乒乓球的位置处行进，在该机器人走到找到的乒乓球的跟前时，控制器607控制第一电动推杆504驱动抓球组件8向下运动，同时控制第二电动推杆802推动第三活动片803向下运动，此时第一夹块808和第二夹块809之前的容纳腔张开，当摄像头606检测到地面上的乒乓球进入容纳腔的内部以后，控制器607控制第二电动推杆802拉动第三活动片803向上运动，将捡起的乒乓球夹持在容纳腔的内部，在控制第一电动推杆504驱动抓球组件8向上运动，随后控制第二驱动电机507动作，驱动方形连接壁502带动抓球组件8朝向放球斗401的上方运动，当抓球组件8位于放球斗401的上方时，控制器606控制第二电动推杆802推动第三活动片803向下运动，将抓取的乒乓球松开落入放球斗401的内部为发球机构4供球。

其中，如图5和10-12所示，所述供电机构7包括安装槽701、蓄电池702、第二侧盖703以及充电接口705，所述安装槽701开设在所述基座2背向所述配装槽407的一侧面上，所述蓄电池702固定安装在所述安装槽701的内部，且所述蓄电池702分别与所述控制器607、所述第一驱动电机304、所述第一高压气泵404、所述第二高压气泵408、所述第二驱动电机507、所述第一电动推杆504、所述第二电动推杆802以及所述摄像头606电性连接，所述第二侧盖703通过第二螺栓704固定安装在所述安装槽701的槽口处，所述充电接口705嵌装在所述基座2的一侧面上，且所述充电接口705与所述蓄电池702电性连接。上述供电机构7由安装槽701、蓄电池702、第二侧盖703以及充电接口705构成，蓄电池702用于为控制器607、第一驱动电机304、第一高压气泵404、第二高压气泵408、第二驱动电机507、第一电动推杆504、第二电动推杆802以及摄像头606供电，充电接口705用于为蓄电池702充电。

实施例二

如图9所示，本实施例与实施例一的不同之处在于所述圆轴810的中部还固定套装有圆形挡片805，所述圆形挡片805位于所述第一连接横片806和所述第二连接横片811之间，且所述圆形挡片805分别与所述第一连接横片806和所述第二连接横片811贴合设置。上述圆形挡片805可避免第一连接横片806和第二连接横片811之间具有间隙而晃动，从而使得抓球组件8的结构比较稳定，抓取乒乓球的性能比较好。

实施例三

如图10和11所示，本实施例与实施例二的不同之处在于所述配装槽407的槽口处还通过第一螺栓413固定安装有第一侧盖411，所述第一侧盖411上均匀开设有若干通孔412。上述第一侧盖411用于防止第二高压气泵408免受闲杂人员触摸或者损坏，从而保证第二高压气泵408的使用寿命，若干通孔412用于为第二高压气泵408提供空气。

实施例四

如图10所示，本实施例与实施例三的不同之处在于所述基座2嵌装有所述充电接口705的一侧面上还嵌装有触控显示屏9，所述触控显示屏9通过数据线与所述控制器607双向电性连接；所述基座2嵌装有所述充电接口705的一侧面上还固定安装有电源开关10，所述电源开关10与所述蓄电池702电性连接；所述底板1的周围边缘上还固定安装有若干个雷达传感器11，若干个所述雷达传感器11均与所述控制器607电性连接。上述触控显示屏9用于显示控制器607、第一驱动电机304、第一高压气泵404、第二高压气泵408、第二驱动电机507、第一电动推杆504、第二电动推杆802以及摄像头606的工作状态以及修改工作参数使用，电源开关10用于控制该机器人开关机，雷达传感器11用于实时检测底板1外周附近的障碍物，可避免该机器人与其周边的障碍物发生碰撞而损坏，从而使得该机器人具备方防撞的功能，进而有效延长该机器人的使用寿命。

值得说明的是，所述第一驱动电机304和所述第二驱动电机507均可选用步进电机，所述雷达传感器11均可选用24GHz的雷达传感器，所述控制器607可选用西门子s7-300系列的PLC控制器。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，通过触控显示屏9设定好控制器607、第一驱动电机304、第一高压气泵404、第二高压气泵408、第二驱动电机507、第一电动推杆504、第二电动推杆802以及摄像头606的的工作参数，然后使得该机器人进入自动运转模式，可将该机器人调整为发球模式和捡球模式，当该机器人工作在发球模式时，其可以代替教练或者陪练给训练运动员发球用于乒乓球训练，当该机器人工作在捡球模式时，其会利用摄像头寻找地面上掉落的乒乓球，并将掉落的乒乓球捡起供给发球机构4发球使用。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，包括底板(1)、基座(2)、四组行走机构(3)、发球机构(4)、捡球机构(5)、寻球机构(6)以及供电机构(7)，所述底板(1)水平设置，所述基座(2)固定安装在在所述底板(1)的上部，四组所述行走机构(3)均固定安装在所述底板(1)的底部。

2.根据权利要求1所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，四组所述行走机构(3)对称设置，所述发球机构(4)设置在所述基座(2)与所述底板(1)上，所述捡球机构(5)安装在所述基座(2)上，且所述捡球机构(5)与所述发球机构(4)相配合设置，所述寻球机构(6)安装在所述基座(2)的上部，且所述寻球机构(6)分别与四组所述行走机构(3)、所述发球机构(4)以及所述捡球机构(5)电性连接，所述供电机构(7)安装在所述基座(2)上，且所述供电机构(7)分别与四组所述行走机构(3)、所述发球机构(4)和所述捡球机构(5)以及所述寻球机构(6)电性连接；

其中，每组所述行走机构(3)均包括立板(301)、连接轴(303)、第一驱动电机(304)以及行走轮(302)，所述立板(301)竖直且固定地安装在所述底板(1)的底部，所述连接轴(303)通过滚动轴承固定且水平地安装在所述立板(301)的底端，所述第一驱动电机(304)通过配装座(305)固定安装在所述底板(1)的底部，且所述第一驱动电机(304)的转动轴与所述连接轴(303)的一端固定连接，所述行走轮(302)固定安装在所述连接轴(303)的另一端端部，且所述行走轮(302)垂直于所述连接轴(303)设置；

其中，所述发球机构(4)包括进球通道(403)、输送通道(406)、加速通道(415)、放球斗(401)、抛出管道(410)、第一高压气泵(404)、配装槽(407)以及第二高压气泵(408)，所述进球通道(403)水平开设在所述基座(2)的内部底部，所述输送通道(406)竖直开设在所述基座(2)的内部，且输送通道(406)与所述进球通道(403)相连通，所述加速通道(415)呈弧线形开设在所述基座(2)的内部上部，且所述加速通道(415)与所述输送通道(406)相连通，所述放球斗(401)的底端通过弧形弯管(402)与所述进球通道(403)相连通，且所述放球斗(401)位于所述基座(2)的一侧，所述抛出管道(410)倾斜且固定地安装在所述基座(2)的另一侧面上，且所述抛出管道(410)的底端与所述加速通道(415)相连通，所述第一高压气泵(404)通过固定座(414)固定安装在所述底板(1)的底部，且所述第一高压气泵(404)的出气口固定安装有第一喷气管(405)，所述第一喷气管(405)远离所述第一高压气泵(404)的一端伸入所述进球通道(403)与所述输送通道(406)的交界处，所述配装槽(407)固定开设在所述基座(2)背向所述抛出管道(410)的一侧面上，所述第二高压气泵(408)固定安装在所述配装槽(407)的内部，且所述第二高压气泵(408)的出气口固定安装有第二喷气管(409)，所述第二喷气管(409)远离所述第二高压气泵(408)的一端伸入所述输送通道(406)与所述加速通道(415)的交界处；

所述捡球机构(5)包括第二驱动电机(507)、方形套管(501)、方形连接壁(502)、固定板(509)、丝杆(506)、安装座(503)、第一电动推杆(504)以及抓球组件(8)，所述第二驱动电机(507)通过支撑座(505)固定安装在所述基座(2)背向所述放球斗(401)的一侧面上，所述方形套管(501)水平且固定地安装在所述基座(2)的上部，所述方形连接壁(502)滑移安装在所述方形套管(501)的内部，且所述方形连接壁(502)的外表面与所述方形套管(501)的内壁相贴合设置，所述固定板(509)固定安装在所述方形套管(501)靠近所述第二驱动电机(507)的一端端部，所述丝杆(506)通过滚动轴承水平且固定地安装在所述固定板(509)的中心位置处，且所述丝杆(506)的一端通过联轴器(508)与所述第二驱动电机(507)的转动轴固定连接，所述丝杆(506)的另一端螺接在所述方形连接壁(502)的内部，所述安装座(503)固定安装在所述方形连接壁(502)背向所述第二驱动电机(507)的一端端部，且所述安装座(503)位于所述方形套管(501)的外部，所述第一电动推杆(504)竖直且固定地安装在所述安装座(503)的内部，所述抓球组件(8)安装在所述第一电动推杆(504)的伸缩端端部，且所述抓球组件(8)与所述放球斗(401)相配合设置。

3.根据权利要求2所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述抓球组件(8)包括第一龙门形固定架(801)、第二龙门形固定架(814)、第二电动推杆(802)、圆轴(810)、第一连接横片(806)、第二连接横片(811)、第一连接竖片(807)、第二连接竖片(812)、第一活动片(804)、第二活动片(813)、第三活动片(803)、第一夹块(808)以及第二夹块(809)，所述第一龙门形固定架(801)竖直且固定地安装在所述第一电动推杆(504)的伸缩端端部，所述第二龙门形固定架(814)竖直且固定地安装在所述第一龙门形固定架(801)的底部，所述第二电动推杆(802)竖直且固定地安装在所述第一龙门形固定架(801)的内部，且所述第二电动推杆(802)的伸缩端活动伸入所述第二龙门形固定架(814)的内部，所述圆轴(810)水平且固定地安装在所述第二龙门形固定架(814)的底部内部，所述第一连接横片(806)的一端和所述第二连接横片(811)的一端均铰接在所述圆轴(810)上，所述第一连接竖片(807)固定安装在所述第一连接横片(806)的另一端端部，且所述第一连接竖片(807)垂直于所述第一连接横片(806)设置，所述第二连接竖片(812)固定安装在所述第二连接横片(811)的的另一端端部，且所述第二连接竖片(812)垂直于所述第二连接横片(811)设置，所述第一活动片(804)的一端与所述第一连接竖片(807)的上端铰接连接，所述第二活动片(813)的一端与所述第二连接竖片(812)的上端铰接连接，所述第三活动片(803)竖直且固定安装在所述第二电动推杆(802)的伸缩端端部，且所述第三活动片(803)的底端分别与所述第一活动片(804)的另一端和所述第二活动片(813)的另一端铰接连接，所述第一夹块(808)固定安装在所述第一连接竖片(807)的底端端部，所述第二夹块(809)固定安装在所述第二连接竖片(812)的底端端部，且所述第二夹块(809)与所述第一夹块(808)之间具有用于夹持乒乓球的容纳腔。

4.根据权利要求3所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述圆轴(810)的中部还固定套装有圆形挡片(805)，所述圆形挡片(805)位于所述第一连接横片(806)和所述第二连接横片(811)之间，且所述圆形挡片(805)分别与所述第一连接横片(806)和所述第二连接横片(811)贴合设置。

5.根据权利要求1所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述配装槽(407)的槽口处还通过第一螺栓(413)固定安装有第一侧盖(411)，所述第一侧盖(411)上均匀开设有若干通孔(412)。

6.根据权利要求3所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述寻球机构(6)包括方形盒体(601)、盒盖(603)、四个配装块(605)、四个摄像头(606)以及控制器(607)，所述方形盒体(601)通过两个支撑杆(602)固定安装在所述基座(2)的上部，所述盒盖(603)固定安装在所述方形盒体(601)的上部，四个所述配装块(605)均通过横杆(604)分别固定安装在所述方形盒体(601)的四个侧面上，四个所述摄像头(606)分别嵌装在四个所述配装块(605)的底部，所述控制器(607)固定安装在所述方形盒体(601)的内部，且所述控制器(607)分别与所述第一驱动电机(304)、所述第一高压气泵(404)、所述第二高压气泵(408)、所述第二驱动电机(507)、所述第一电动推杆(504)、所述第二电动推杆(802)以及所述摄像头(606)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述供电机构(7)包括安装槽(701)、蓄电池(702)、第二侧盖(703)以及充电接口(705)，所述安装槽(701)开设在所述基座(2)背向所述配装槽(407)的一侧面上，所述蓄电池(702)固定安装在所述安装槽(701)的内部，且所述蓄电池(702)分别与所述控制器(607)、所述第一驱动电机(304)、所述第一高压气泵(404)、所述第二高压气泵(408)、所述第二驱动电机(507)、所述第一电动推杆(504)、所述第二电动推杆(802)以及所述摄像头(606)电性连接，所述第二侧盖(703)通过第二螺栓(704)固定安装在所述安装槽(701)的槽口处，所述充电接口(705)嵌装在所述基座(2)的一侧面上，且所述充电接口(705)与所述蓄电池(702)电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述基座(2)嵌装有所述充电接口(705)的一侧面上还嵌装有触控显示屏(9)，所述触控显示屏(9)通过数据线与所述控制器(607)双向电性连接。

9.根据权利要求7所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述基座(2)嵌装有所述充电接口(705)的一侧面上还固定安装有电源开关(10)，所述电源开关(10)与所述蓄电池(702)电性连接。

10.根据权利要求7所述的一种可以自动捡球的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述底板(1)的周围边缘上还固定安装有若干个雷达传感器(11)，若干个所述雷达传感器(11)均与所述控制器(607)电性连接。

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