CN112494914B - 一种乒乓球捡发装置的发射模块及其发射控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种乒乓球捡发装置的发射模块,包括发射部和视觉识别部;发射部与基座连接并与控制部信号连接;视觉识别部与发射部连接并与控制部信号连接,视觉识别部在发射部的发射端活动安装;控制部基于视觉识别部的识别信息控制基座运动,控制部根据识别结果控制基座运动至预设距离的位置,调整基座的姿态方向;控制部根据视觉识别部的识别信息计算预设距离的位置与目标位置之间的距离,调节发射部的发射初速度,控制发射部采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射,实现将乒乓球发射至目标位置。本发明可根据实际发射情况或发射场景实现发射速度的调节,不仅提高发乒乓球的工作效率,而且可提高乒乓球的发射精度。
Description
技术领域
本发明涉及物料分拣技术领域,更具体地说,涉及一种乒乓球捡发装置的发射模块及其发射控制方法。
背景技术
传统的物料分拣是采用人工分拣,随着智能化的发展,市面上出现了采用机械手进行物料分拣,在物料分拣的过程中,涉及抓取物料,及将物料放置目标位置,以乒乓球为例,采用机械手抓取乒乓球,再将抓取的乒乓球放置目标位置。
在这种智能化实现乒乓球捡发装置中,发射模块是重要的组成机构,其结构设计可影响乒乓球发射的精度和速度。由于现有的发射模块是在乒乓球捡发装置运动至目标位置时才释放乒乓球至目标位置的,因此该乒乓球捡发装置对乒乓球发射的速度没要求,其发射模块只是实现发射功能,存在功能单一和体验感差的缺陷。另外,采用该发射方式是需要乒乓球发射装置在乒乓抓取位置和目标放置位置之间往复运动的,使得操作时长较长,工作效率低。而且该方式无法保证乒乓球发射的精度,从而影响乒乓球捡发装置的工作性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提供一种乒乓球捡发装置的发射模块,该发射模块实用性强,可根据实际发射情况或发射场景实现发射速度的调节,从而不仅提高发乒乓球的工作效率,而且可提高乒乓球的发射精度。本发明还提供一种乒乓球捡发装置的发射控制方法,以提高乒乓球的发射精度和乒乓球捡发装置的工作性能。
为了达到上述目的,本发明通过下述技术方案予以实现:一种乒乓球捡发装置的发射模块,其特征在于:设置在乒乓球捡发装置可运动的基座上,并与乒乓球捡发装置的控制部信号连接;该发射模块包括发射部和视觉识别部;
所述发射部与基座连接并与控制部信号连接;所述视觉识别部与发射部连接并与控制部信号连接,视觉识别部在发射部的发射端活动安装;
所述控制部基于视觉识别部的识别信息控制基座运动以识别目标位置,所述控制部根据识别结果控制基座运动至预设距离的位置,调整基座的姿态方向,以将发射部的发射方向调整至目标发射方向;所述控制部根据视觉识别部的识别信息计算预设距离的位置与目标位置之间的距离,调节发射部的发射初速度,控制发射部采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射,实现将乒乓球发射至目标位置。
在上述方案中,本发明的发射模块可根据实际发射情况或发射场景进行发射速度的调节,这样不仅可以满足乒乓球捡发的各种需求,提高乒乓球的发射精度,而且与传统的运动至目标位置才释放乒乓球的设计相比,采用该发射模块可大大地缩短乒乓球捡发装置至目标位置的运动行程,相应地,节约了乒乓球捡发装置至目标位置之间的运动时间,提高了乒乓球捡发装置捡、发乒乓球的工作效率。
所述发射部包括发射腔、用于将发射腔内乒乓球推动至发射工位的发射杆组件以及用于对发射工位的乒乓球进行发射的发射组件;所述发射腔与基座连接;
所述发射杆组件和发射组件均与控制部信号连接,控制部控制发射杆组件在发射腔内移动,控制部控制发射组件以圆周旋转的运动方式对乒乓球进行发射。
所述发射腔包括呈镂空结构的腔体和呈锥形体的发射端;所述腔体呈中空结构,腔体的两侧面及部分底部分别设置有镂空,其中,腔体底部的镂空部分位于腔体远离发射端的端部,用于乒乓球入球至腔体内;所述发射工位位于靠近发射端的腔体内。
所述发射杆组件包括发射杆和发射杆驱动机构;所述发射杆的自由端位于腔体内,所述发射杆驱动机构与控制部信号连接,控制部控制发射杆驱动机构驱动发射杆在腔体内移动。
所述发射杆包括滑动设置于所述腔体外部的滑动部和伸入腔体内部的推动部;所述滑动部和推动部一体成型为匚形结构;
所述滑动部上设置有齿条;
所述发射杆驱动机构包括与齿条相啮合的齿轮和驱动齿轮的驱动部;所述驱动部与控制部信号连接,实现驱动齿轮带动滑动部相对腔体运动,以使推动部在腔体内部运动。
所述推动部远离滑动部的一端设置有突块;所述腔体的顶部还设置有与滑动部配合的固位槽,滑动部贯穿于该固位槽内。
所述发射组件包括发射体和发射体驱动机构;所述发射体靠近发射端对称设置于发射工位的两侧,并与腔体的侧面镂空部分相衔接,以使发射工位及发射端形成发射通道;所述发射体驱动机构与发射体连接并与控制部信号连接,控制部控制发射体驱动机构驱动发射体相对腔体作圆周旋转运动。
所述发射体与乒乓球接触的一面呈凹面状,所述发射体对称设置于发射工位的两侧时,两侧发射体对称的凹面用于包裹乒乓球。
一种乒乓球捡发装置的发射控制方法,其特征在于:
第一步,采用机器视觉的方法识别目标位置,根据目标位置的识别结果确定预设距离的位置,并控制乒乓球捡发装置运动至预设距离的位置;
第二步,调整乒乓球捡发装置的姿态方向,以将乒乓球捡发装置的发射部的发射方向调整至目标发射方向;
第三步,根据目标位置的识别结果计算预设距离的位置与目标位置之间的距离,根据距离调节发射部的发射初速度;控制发射部采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射,实现将乒乓球发射至目标位置。
在上述方案中,本发明的发射控制方法可大大提高乒乓球的发射精度,从而提高乒乓球捡发装置的工作性能。
所述控制发射部采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射是指:在靠近发射部的发射端设置有发射工位,发射工位两侧对称设置有发射体,发射体与发射工位相衔接;发射时,通过发射初速度设定发射体的旋转速度,控制两侧的发射体以设定的旋转速度同时反向圆周旋转,实现共同推动发射工位的乒乓球朝目标发射方向进行发射;
所述发射体与乒乓球接触的一面呈凹面状。
本发明乒乓球捡发装置的发射模块的特点为:
1)在乒乓球发射的过程中,本申请采用将基座运动至距离目标位置为预设距离的位置进行发射,与传统的运动至目标位置才释放乒乓球相比,采用该发射模块大大地缩短了基座至目标位置的运动行程,相应地,节约了基座至目标位置之间的运动时间,提高了捡、发乒乓球的工作效率。
2)发射腔的腔体采用镂空结构设计,且腔体的底部镂空部分可用于乒乓球入球至腔体内,使得腔体与乒乓球捡发装置的抓取部的抓手相匹配形成乒乓球在腔体内的运动通道,使得本申请提供的乒乓球捡发装置结构简单、紧凑、小型化。
3)发射腔的腔体采用镂空结构设计,且发射体与腔体的侧面镂空部分相衔接,以使发射工位及发射端形成发射通道;通过控制发射体的圆周旋转速度以控制乒乓球的发射初速度,进一步,可以控制乒乓球更精准地发射至目标位置。
4)发射腔的发射端采用锥形设计,锥形口给乒乓球的发射留足了足够的偏移余量。
5)发射体与乒乓球接触的一面呈凹面状,发射体对称设置于所述腔体的两侧时,两侧发射体对称的凹面用于包裹乒乓球,增大发射体与乒乓球的接触面,提高发射体与乒乓球之间的摩擦力,使得乒乓球的发射更稳定,更精准。
与现有技术相比,本发明具有如下优点与有益效果:
1、本发明乒乓球捡发装置的发射模块实用性强,可根据实际发射情况或发射场景实现发射速度的调节,从而不仅提高发乒乓球的工作效率,而且可提高乒乓球的发射精度。
2、本发明乒乓球捡发装置的发射控制方法可提高乒乓球的发射精度和乒乓球捡发装置的工作性能。
附图说明
图1为发射模块中发射部的示意图;
图2为腔体结构示意图;
图3为腔体另一视图结构示意图;
图4为发射杆结构示意图;
图5为发射杆驱动机构示意图;
图6为发射体结构示意图;
图7为乒乓球捡发装置结构示意图;
图8为基座结构示意图;
图9为抓取部和发射部配合结构示意图;
图10为抓取部结构示意图;
图11为抓手结构示意图;
图12为抓手结构的另一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例
本申请的乒乓球捡发装置是基于来福枪和散弹枪的发射模块的灵感而设计的,通过一体化的思想将传统的捡发球机构的分散机构(球装置、传递装置、发射装置)进行整合,实现一体化结构。基于该构思,下面对本申请提供的一体化装置进行详细说明。
如图1至图12所示,本申请的乒乓球捡发装置包括:基座100、控制部200、发射部300、抓取部400、视觉识别部500和支撑部600,其中,发射部300和视觉识别部500作为发射模块,该发射模块是设置在乒乓球捡发装置可运动的基座100上,并与乒乓球捡发装置的控制部200信号连接的。
该乒乓球捡发装置的基座100为支撑控制部200、发射部300、抓取部400、视觉识别部500和支撑部600的载体,其中,发射部300与基座100连接并与控制部200信号连接,视觉识别部500与发射部300连接并与控制部200信号连接,视觉识别部500在发射部300的发射端活动安装,抓取部400配合发射部300活动安装并与控制部200信号连接。控制部200基于视觉识别部500的识别信息控制基座100运动以识别目标位置,根据识别结果控制抓取部400抓取乒乓球,及控制抓取部400将抓取的乒乓球传递至发射部300。控制部200根据识别结果控制基座100运动至预设距离的位置,调整基座100的姿态方向,以将发射部300的发射方向调整至目标发射方向,控制部200根据视觉识别部500的识别信息计算预设距离的位置与目标位置之间的距离,调节发射部300的发射初速度,控制发射部300采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射,实现将乒乓球发射至目标位置。
本发明的发射部300包括发射腔301、用于将发射腔301内乒乓球推动至发射工位的发射杆302和发射杆驱动机构303、以及用于对发射工位的乒乓球进行发射的发射体304和发射体驱动机构305。
其中,发射腔301通过支撑部600与基座100连接,发射腔301包括呈镂空结构的腔体3011和呈锥形体的发射端3012。腔体3011呈中空结构,腔体3011的两侧面、及部分底部分别设置有镂空,其中,腔体3011底部的镂空部分位于腔体3011远离发射端3012的尾部,该设计用于乒乓球入球至腔体3011内,而发射工位位于靠近发射端3012的腔体3011内。
发射杆302和发射杆驱动机构303配合腔体3011安装,其中,发射杆302的自由端位于腔体3011内,发射杆驱动机构303与控制部200信号连接,控制部200控制发射杆驱动机构303驱动发射杆302在腔体3011内移动。
具体的,发射杆302包括滑动设置于腔体3011外部有滑动部3021和伸入腔体3011骨部的推动部3022,滑动部3021和推动部3022一体成型为匚形结构,滑动部3021上设置有齿条3023。优选的,滑动部3021设置于腔体3011的顶部,相应的,腔体3011的顶部还设置有与滑动部3021配合的固位槽3013,滑动部3021贯穿于该固位槽3013内。优选的,推动部3022与乒乓球接触的一端设置有突块3024,通过突块3024增大推动部3022与乒乓球的接触面积,突块3024可以是圆柱体结构,也可以是方形体结构。
发射杆驱动机构303包括与齿条3023相啮合的齿轮3031和驱动齿轮3031的驱动部3032,齿轮3031与发射杆302上的齿条3023相啮合,驱动部3032优选为电机,电机相对齿轮3031安装于腔体3011的一侧,且电机的转轴与齿轮3031固定连接,当电机驱动齿轮3031带动滑动部3021相对腔体3011运动时,则推动部3022在腔体3011内部运动。
发射体304和发射体驱动机构305配合腔体3011安装,其中,发射体304靠近发射端3012对称设置于射工位的两侧,并与腔体3011的侧面镂空部分相衔接,以使发射工位及发射端3012形成发射通道。发射体驱动机构305与控制部200信号连接,控制部200根据预设距离控制发射体驱动机构305驱动发射体304相对腔体3011作圆周旋转运动。待控制部200控制发射杆驱动机构303驱动发射杆302将腔体3011内的乒乓球推至发射通道时,发射体304通过旋转运动带动乒乓球运动至发射端3012并射出。
优选的,由于只需将腔体3011内的乒乓球推送至发射通道,具体是推送到发射工位,本申请通过设计齿轮3031和齿条3023的齿比关系,控制齿轮3031只需转动180°就能将乒乓球推送至发射通道,这种设计能够无误差地将乒乓球推送至指定位置,提高了乒乓球发射的成功率。基于该构思,本领域技术人员还可以设计齿轮3031和齿条3023的其他数值的齿比关系,例如,控制齿轮3031转动360°将乒乓球推送至发射通道。
发射体304与乒乓球接触的一面呈凹面状,发射体304对称设置于腔体3011的两侧时,两侧发射体304对称的凹面用于包裹乒乓球,增大发射体304与乒乓球的接触面,提高发射体304与乒乓球之间的摩擦力,使得乒乓球的发射更稳定,更精准。
发射体304优选为具有摩擦的发射轮,发射体驱动机构305优选为电机,本申请通过控制电机的转速以控制发射体304的旋转速度,进而控制乒乓球的发射初速度,在乒乓球发射的过程中,本申请采用将基座100运动至距离目标位置为预设距离的位置进行发射,故控制部200根据该预设距离控制乒乓球的发射初速度,以控制乒乓球精准地发射至目标位置,与传统的运动至目标位置才释放乒乓球相比,大大地缩短了基座100至目标位置的运动行程,相应地,节约了基座100至目标位置之间的运动时间,提高了捡、发乒乓球的工作效率。
本发明乒乓球捡发装置的基座100采用双层结构设计,基座100配置有万向轮101,例如,配置有三个万向轮101,通过万向轮101,控制部200可以控制基座100灵活运动及转向,通过双层结构设计,使得基座100不容易变形、更牢固、降低重心、保持整体结构稳定、同时还防止乒乓球卡到基座100底部。
控制部200是乒乓球捡发装置的处理器,用于数据处理和指令信号发送,例如,根据视觉识别部500的识别信息控制基座100、发射部300、抓取部400的操作动作,例如,控制部200控制基座100运动,控制发射部300执行发球动作,控制抓取部400执行捡球动作。在本申请中,控制部200可以是PLC控制器,本领域技术人员,也可以根据实际应用选择其他处理器,例如,ARM处理器。
本实施例的抓取部400包括机械臂401和抓手402,机械臂401安装于腔体3011的底部,且靠近发射端3012;抓手402配合安装于机械臂401的末端;机械臂401和抓手402的配合安装结构相对腔体3011呈内勾状,以缩小占用空间。
抓手402与腔体3011底部的镂空部分相配合,待机械臂401驱动抓手402通过腔体3011底部的镂空部分伸入腔体3011内部时,抓手402的展开状态与腔体3011、发射通道相衔接,以使抓手402、发射通道形成待发射乒乓球的运动通道。
机械臂401以铰链的方式安装于腔体3011的底部,控制部200控制机械臂401以铰点作旋转运动,进而带动抓手402运动。
抓手402包括呈对称结构且呈内凹结构的夹板4021、配合对称结构的夹板设置的相互啮合的齿轮4022,及驱动齿轮4022啮合运动的驱动部,夹板4021与齿轮4022之间设置有支撑杆4023,其中,齿轮4022与支撑杆4023为一体化结构,驱动部驱动相互啮合的齿轮4022旋转运动,以驱动对称的夹板4021相互夹持或张开。
在其他实施例中,为了防止两夹板4021因过度夹持导致之间夹持的乒乓球损坏,进一步,夹板4021与乒乓球接触的一面呈弹性。具体的,夹板4021与乒乓球接触的一面设置有防滑板4024,防滑板4024与夹板4021之间设置有弹性体4025,该弹性体4025可以是弹簧,也可以是海绵等弹性物。
本发明的视觉识别部500具体是具有视觉识别的摄像头,采用视觉识别部500可以获取所需的目标物,例如,针对乒乓球的不同应用场景,乒乓球分别设计有不同的颜色,例如,红色乒乓球、蓝色乒乓球、绿色乒乓球等,如果需要针对蓝色颜色的乒乓球进行捡、发操作,则通过视觉识别部500对不同颜色的乒乓球进行视觉识别,以识别出蓝色的乒乓球。由于本申请是在距离目标位置的预设距离的位置处发射乒乓球,假设该预设距离为10m,则在本申请中,还需采用视觉识别部500识别距离为10m的目标位置。不论是对乒乓球进行识别还是对目标位置进行识别,为了扩展视觉识别部500的视野(或者摄像头的拍摄广角),视觉识别部500可旋转地设置于发射端3012的正下方,控制部200根据抓取部400的抓取过程和发射部300的发射过程实时控制视觉识别部500的旋转方向,并及时获取视觉识别部500的识别信息。
进一步,为了扩展抓取部400前向倾斜的抓取范围,本申请的支撑部600相对基座100活动安装,待抓取部400抓取乒乓球的过程中,支撑部600随抓取部400的前向运动而前向倾斜。
相应的,抓取部400前向运动抓取乒乓球的过程中会产生前向倾斜力,及发射部300发射乒乓球的过程中也会产生前向发射冲力,为了防止整体结构前向倾斜,进一步,还包括防倾部700,防倾部700配合基座100设置,具体的,防倾部700与抓取部400同则且设置于基座100上。
进一步,还包括辅助部800,辅助部800配合支撑部600安装,辅助部800用于当支撑部600前向倾斜时,辅助支撑部600复位。
下面对本申请的乒乓球捡发装置的工作原理进行说明。
乒乓球抓取:控制部200驱动基座100运动,控制部200基于视觉识别部500的识别信息控制基座100运动以识别待抓取的乒乓球,根据识别结果控制机械臂401向前向下运动,并控制抓手402张开抓取乒乓球。
乒乓球放入腔体3011内:控制部200控制机械臂401向后向上运动,使抓手402通过腔体3011底部的镂空部分伸入腔体3011内部,抓手402的展开状态与腔体3011、发射通道相衔接。
乒乓球发射:控制部200控制发射杆驱动机构303驱动发射杆302在腔体3011内移动,以使腔体3011内的乒乓球推至发射工位,控制部200根据目标位置调整基座100的姿态方向,以调整发射端3012相对目标位置的朝向,也即是调整发射端3012的发射方向,然后,控制部200再根据预设距离控制发射体驱动机构305驱动发射体304相对腔体3011作圆周旋转运动,带动乒乓球以设定的发射初速度沿调整的目标发射方向稳定射出并精准地将乒乓球射入目标位置。
本发明一种乒乓球捡发装置的发射控制方法是这样的:
第一步,采用机器视觉的方法识别目标位置,根据目标位置的识别结果确定预设距离的位置,并控制乒乓球捡发装置运动至预设距离的位置;
第二步,调整乒乓球捡发装置的姿态方向,以将乒乓球捡发装置的发射部300的发射方向调整至目标发射方向;
第三步,根据目标位置的识别结果计算预设距离的位置与目标位置之间的距离,根据距离调节发射部300的发射初速度;控制发射部300采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射,实现将乒乓球发射至目标位置。
其中,控制发射部300采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射是指:在靠近发射部300的发射端3012设置有发射工位,发射工位两侧对称设置有发射体304,发射体304与发射工位相衔接;发射时,通过发射初速度设定发射体304的旋转速度,控制两侧的发射体304以设定的旋转速度同时反向圆周旋转,实现共同推动发射工位的乒乓球朝目标发射方向进行发射。
本发明乒乓球捡发装置的发射模块的特点为:
1)在乒乓球发射的过程中,本申请采用将基座100运动至距离目标位置为预设距离的位置进行发射,与传统的运动至目标位置才释放乒乓球相比,采用该发射模块大大地缩短了基座100至目标位置的运动行程,相应地,节约了基座100至目标位置之间的运动时间,提高了捡、发乒乓球的工作效率。
2)本申请的发射腔301的腔体3011采用镂空结构设计,且腔体3011的底部镂空部分与抓取部400的抓手402相匹配形成乒乓球在腔体3011内的运动通道;使得本申请提供的乒乓球捡发一体化装置结构简单、紧凑、小型化。
3)发射体304与腔体3011的侧面镂空部分相衔接,以使发射工位及发射端3012形成发射通道,通过控制发射体304的圆周旋转速度以控制乒乓球的发射初速度,通过控制发射初速度可以控制乒乓球更精准地发射至目标位置。
4)发射腔300的发射端3012采用锥形设计,当乒乓球发射时存在方向偏差时,锥形口给乒乓球的发射留足了足够的偏移余量,进而能够避免乒乓球与发射端3012的内壁接触形成细微的震动所导致的乒乓球的发射初速度大幅下降。
5)发射体304与乒乓球接触的一面呈凹面状,发射体304对称设置于腔体3011的两侧时,两侧发射体304对称的凹面用于包裹乒乓球,增大发射体与乒乓球的接触面,提高发射体与乒乓球之间的摩擦力,使得乒乓球的发射更稳定,更精准。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种乒乓球捡发装置的发射模块,其特征在于:设置在乒乓球捡发装置可运动的基座上,并与乒乓球捡发装置的控制部信号连接;该发射模块包括发射部和视觉识别部;
所述发射部与基座连接并与控制部信号连接;所述视觉识别部与发射部连接并与控制部信号连接,视觉识别部在发射部的发射端活动安装;
所述控制部基于视觉识别部的识别信息控制基座运动以识别目标位置,所述控制部根据识别结果控制基座运动至预设距离的位置,调整基座的姿态方向,以将发射部的发射方向调整至目标发射方向;所述控制部根据视觉识别部的识别信息计算预设距离的位置与目标位置之间的距离,调节发射部的发射初速度,控制发射部采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射,实现将乒乓球发射至目标位置;
所述发射部包括发射腔、用于将发射腔内乒乓球推动至发射工位的发射杆组件以及用于对发射工位的乒乓球进行发射的发射组件;所述发射腔与基座连接;
所述发射杆组件和发射组件均与控制部信号连接,控制部控制发射杆组件在发射腔内移动,控制部控制发射组件以圆周旋转的运动方式对乒乓球进行发射;
所述发射腔包括呈镂空结构的腔体和呈锥形体的发射端;所述腔体呈中空结构,腔体的两侧面及部分底部分别设置有镂空,其中,腔体底部的镂空部分位于腔体远离发射端的端部,用于乒乓球入球至腔体内;所述发射工位位于靠近发射端的腔体内;
所述发射杆组件包括发射杆和发射杆驱动机构;所述发射杆的自由端位于腔体内,所述发射杆驱动机构与控制部信号连接,控制部控制发射杆驱动机构驱动发射杆在腔体内移动;
所述发射杆包括滑动设置于所述腔体外部的滑动部和伸入腔体内部的推动部;所述滑动部和推动部一体成型为匚形结构;
所述滑动部上设置有齿条;
所述发射杆驱动机构包括与齿条相啮合的齿轮和驱动齿轮的驱动部;所述驱动部与控制部信号连接,实现驱动齿轮带动滑动部相对腔体运动,以使推动部在腔体内部运动;
所述发射组件包括发射体和发射体驱动机构;所述发射体靠近发射端对称设置于发射工位的两侧,并与腔体的侧面镂空部分相衔接,以使发射工位及发射端形成发射通道;所述发射体驱动机构与发射体连接并与控制部信号连接,控制部控制发射体驱动机构驱动发射体相对腔体作圆周旋转运动;
所述发射体与乒乓球接触的一面呈凹面状,所述发射体对称设置于发射工位的两侧时,两侧发射体对称的凹面用于包裹乒乓球。
2.根据权利要求1所述的乒乓球捡发装置的发射模块,其特征在于:所述推动部远离滑动部的一端设置有突块;所述腔体的顶部还设置有与滑动部配合的固位槽,滑动部贯穿于该固位槽内。
3.一种乒乓球捡发装置的发射控制方法,其特征在于:
第一步,采用机器视觉的方法识别目标位置,根据目标位置的识别结果确定预设距离的位置,并控制乒乓球捡发装置运动至预设距离的位置;
第二步,调整乒乓球捡发装置的姿态方向,以将乒乓球捡发装置的发射部的发射方向调整至目标发射方向;
第三步,根据目标位置的识别结果计算预设距离的位置与目标位置之间的距离,根据距离调节发射部的发射初速度;控制发射部采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射,实现将乒乓球发射至目标位置;
所述发射部包括发射腔、用于将发射腔内乒乓球推动至发射工位的发射杆组件以及用于对发射工位的乒乓球进行发射的发射组件;所述发射腔与基座连接;
所述发射杆组件和发射组件均与控制部信号连接,控制部控制发射杆组件在发射腔内移动,控制部控制发射组件以圆周旋转的运动方式对乒乓球进行发射;
所述发射腔包括呈镂空结构的腔体和呈锥形体的发射端;所述腔体呈中空结构,腔体的两侧面及部分底部分别设置有镂空,其中,腔体底部的镂空部分位于腔体远离发射端的端部,用于乒乓球入球至腔体内;所述发射工位位于靠近发射端的腔体内;
所述发射杆组件包括发射杆和发射杆驱动机构;所述发射杆的自由端位于腔体内,所述发射杆驱动机构与控制部信号连接,控制部控制发射杆驱动机构驱动发射杆在腔体内移动;
所述发射杆包括滑动设置于所述腔体外部的滑动部和伸入腔体内部的推动部;所述滑动部和推动部一体成型为匚形结构;
所述滑动部上设置有齿条;
所述发射杆驱动机构包括与齿条相啮合的齿轮和驱动齿轮的驱动部;所述驱动部与控制部信号连接,实现驱动齿轮带动滑动部相对腔体运动,以使推动部在腔体内部运动;
所述控制发射部采用圆周旋转的方式,以发射初速度朝目标发射方向进行发射是指:在靠近发射部的发射端设置有发射工位,发射工位两侧对称设置有发射体,发射体与发射工位相衔接;发射时,通过发射初速度设定发射体的旋转速度,控制两侧的发射体以设定的旋转速度同时反向圆周旋转,实现共同推动发射工位的乒乓球朝目标发射方向进行发射;
所述发射体与乒乓球接触的一面呈凹面状。
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