CN113648624A - 一种网球捡球机器人 - Google Patents
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Abstract
发明属于机器人领域，为一种网球捡球机器人，一种网球捡球机器人,包括壳体，所述壳体左侧内腔设有进球腔，所述壳体左下侧设有捡球装置，所述捡球装置用于将散落的网球送入所述进球腔内，所述进球腔左下侧左右对称转动设有单向阀，所述单向阀上固定设有复位弹簧，所述复位弹簧用于控制网球的单向通过，所述壳体顶部外侧设有检测装置。本发明在网球场地需要捡球时可通过检测装置和移动装置配合快速到达需要捡球的位置，通过捡球装置将散落的网球快速捡起，并通过内部设置的自动清洁装置完成对网球的逐个清洁，采用硅胶摩擦方式清洁，既能保证较好的清洁效果又能避免网球在清洁时二次的损伤。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，尤其涉及一种网球捡球机器人。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。当进行网球击球训练时将会需要很多的网球，而击球后的网球落在地上如果靠人去捡的话效率将会很低，现有网球捡球机器人功能单一效率较低，捡取的网球还需要人为清洁，耗费人力，现有清洁方式对网球损伤也较大，本发明阐述的一种网球捡球机器人，能够解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种网球捡球机器人，本发明在网球场地需要捡球时可通过检测装置和移动装置配合快速到达需要捡球的位置，通过捡球装置将散落的网球快速捡起，并通过内部设置的自动清洁装置完成对网球的逐个清洁，采用硅胶摩擦方式清洁，既能保证较好的清洁效果又能避免网球在清洁时二次的损伤。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种网球捡球机器人，包括壳体，所述壳体左侧内腔设有进球腔，所述壳体左下侧设有捡球装置，所述捡球装置用于将散落的网球送入所述进球腔内，所述进球腔左下侧左右对称转动设有单向阀，所述单向阀上固定设有复位弹簧，所述复位弹簧用于控制网球的单向通过，所述壳体顶部外侧设有检测装置，所述检测装置用于检测周围散落的网球，所述壳体右侧上部固定设有安装壳，所述安装壳内设有清洁室，所述清洁室内设有自动清洁装置，所述自动清洁装置用于自动清洁网球上的污渍，所述壳体右下侧内部设有收集室，所述收集室内设有收集装置，所述收集装置用于收集清洁后的网球，所述壳体底部下侧设有移动装置，所述移动装置用于控制机器人的整体移动。
优选的，捡球装置包括固定设置在所述壳体左下侧的固定板，所述固定板右侧上部固定设有固定座，所述固定座上固定设有拨杆电机，所述拨杆电机输出端设有拨杆轴，所述拨杆轴上固定设有拨杆，所述拨杆轴上转动设有拨杆轮，所述固定板左侧固定设有安装孔，所述安装孔内转动设有多个带轮轴，所述捡球轮下端固定设有带轮，所述带轮下侧固定设有捡球轮，所述固定板左侧中部带轮电机，所述带轮电机输出端与所述带轮轴固定连接，所述带轮轴上连接设有皮带，所述捡球装置用于将散落的网球送入机器人内部。
优选的，自动清洁装置包括国定设置在所述清洁室左上侧的开合电机，所述开合电机输出端设有开合转轴，所述开合转轴上固定设有扇形板，所述扇形板左端设有，所述清洁室左侧壁上固定设有安装槽。所述安装槽内转动设有副转轴，所述副转轴右侧固定设有副清洁球，所述副清洁球内壁固定设有清洁硅胶，所述清洁硅胶内侧设有清洁腔，所述副清洁球中部设有弹簧孔，所述弹簧孔内设有固定弹簧，所述固定弹簧右侧设有固定块，所述清洁室右侧中部固定设有清洁电机，所述清洁电机输出端设有清洁轴，所述清洁轴左端设有花键轴孔，所述花键轴孔内设有花键轴，所述花键轴左端固定设有推杆。
优选的，所述清洁室右下侧固定设有气缸，所述气缸上侧固定设有上通液管，所述气缸左端固定设有左通液管，所述清洁室右下侧中部固定设有液压缸，所述液压缸内滑动设有液压推板，所述液压推板将所述液压缸内腔分为左右两腔，所述液压推板左端固定设有液压推杆，所述液压推杆左侧上部固定设有推杆，所述上通液管左侧连接所述液压缸左腔，所述左通液管左端连接所述液压缸右腔，所述推杆左端固定设有主转轴，所述主转轴左端固定设有主清洁球，所述副清洁球右侧边缘固定设有外齿轮，所述副清洁球右侧边缘内侧转动设有多个连接齿轮，所述连接齿轮与所述外齿轮相啮合，所述主清洁球左侧边缘固定设有内齿轮，所述带轮电机可与所述连接齿轮相啮合，所述清洁室左下侧固定设有安装座，所述安装座上固定设有托举电机，所述托举电机输出端设有托举电机轴，所述托举电机轴上固定设有托杆，所述托杆上固定设有托块，所述安装壳左下侧与所述壳体配合设有避让槽，所述避让槽用于所述托杆与托块通过，所述自动清洁装置用于自动清洁进入清洁腔内的网球。
优选的，收集装置包括滑动设置在所述收集室内的收集箱，所述收集室右侧设有开合门，所述收集室左侧壁上固定设有推拉装置，所述推拉装置右侧与所述收集箱左侧外壁相连接，用于推拉所述收集箱,所述收集箱内腔底部滑动设有托板，所述托板将所述收集箱内腔分为上下两腔，所述上腔用于收集清洁后的网球，所述下腔左右两侧对称设有弹簧槽，所述弹簧槽内设有托板弹簧，所述下腔底部固定设有传感器，所述传感器用于检测所述上腔内的网球是否收集满，收集满后，停止捡球，将收集的网球进一步收集到外部设备。
优选的，移动装置包括对称设置在所述壳体底部的左右两侧的四个麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮由各自电机控制，使得整个网球捡球机器人由较好的移动和转向能力配合检测装置能够在最短路径下快速移动到所需捡球位置。
网球捡球机器人启动后，检测装置启动检测周围网球散落情况，规划捡球路线，移动装置启动，通过麦克纳姆轮快速移动至需要捡球的位置，捡球装置启动，带轮电机启动带动带轮轴转动，带轮轴转动带动带轮转动，带轮转动带动捡球轮转动，通过皮带带动多个带轮转动，进而带动多个捡球轮转动，通过将外部的网球送入进球口，同时拨杆电机启动带动拨杆轴转动，进而带动拨杆转动，拨杆转动带动拨杆轮转动，通过与复位弹簧配合将进球口的小球带入进球腔，在多个网球作用下，网球进一步进入到进球腔上方设置的暂存腔内，网球在重力作用下下落进入安装壳与进球腔左上侧的交接处，此时开合电机启动带动开合转轴转动，进而带动扇形板转动，与进球腔重合，网球通过进入到清洁腔内，开合电机反转，与进球腔错开，防止其余网球进入，此时托块位于清洁腔底部，网球停留在托块上。
此时气缸启动，通过左通液管向液压缸右腔进液推动液压推板左移，进而带动液压推杆左移，液压推杆左移带动推杆左移，推杆左移带动主转轴左移，进而推动主清洁球左移，主清洁球将要与托块接触时，托举电机启动带动托举电机轴转动，托举电机轴转动带动托杆转动，托杆转动带动托块转动，主清洁球继续左移，网球留在清洁腔内，通过固定块将网球卡紧，此时内齿轮与连接齿轮啮合，清洁电机启动带动清洁轴转动，清洁轴转动带动花键轴转动，进而带动主清洁球转动，在外齿轮、连接齿轮和内齿轮的作用下，副清洁球与主清洁球反向转动，通过清洁硅胶与网球摩擦，完成网球的清洁，清洁电机停转，此时气缸启动通过左通液管向液压缸左腔进液，进而带动主清洁球回到原位，网球掉落进入收集装置，此时托举电机反转带动托块回到原位，重复上述步骤，完成对网球的自动清洁。网球掉落进如收集箱上腔，当收集到一定数量的网球时，托板压缩托板弹簧与传感器接触，此时推拉装置启动推动收集箱向右滑动推开开合门，收集箱进而被推出收集室，将网球收集到外部设备，收集完成后将收集箱放回关闭开合门，网球捡球机器人继续捡球。
与现有技术相比，本网球捡球机器人具有以下优点：
1.检测装置和移动装置配合，通过运用麦克纳姆轮使得网球捡球机器人能快速移动和转动，极大提升捡球效率。
2.网球捡球机器人内部设有自动清洁装置，采用硅胶摩擦的方式对网球逐个进行自动清洁，清洁效果较好且避免了对网球的二次损伤，提升网球使用寿命，减少人力投入。
3.设置的收集装置可以检测收集状态，在收集箱收集满时会自动将收集箱推出，便于进一步完成对网球的收集，使得机器人可以持续完成捡球清洁工作。
附图说明
图1是网球捡球机器人的结构示意图。
图2是网球捡球机器人的俯视图。
图3是图1中A处的局部放大图。
图4是图1中B处的局部放大图。
图5是图1中C-C方向剖视图。
图6是图3中D-D方向剖视图。
图7是图3中E-E方向剖视图。
图中，10、壳体；11、进球腔；12、检测装置；13、安装壳；14、开合电机；15、开合转轴；16、扇形板；17、托举电机；18、托举电机轴；19、清洁电机；20、气缸；21、推拉装置；22、收集箱；23、收集室；24、开合门；25、托板；26、托板弹簧；27、弹簧槽；28、传感器；29、麦克纳姆轮；30、捡球轮；31、皮带；32、带轮；33、固定板；34、带轮轴；35、固定座；36、拨杆电机；37、拨杆轴；38、拨杆；39、拨杆轮；41、托杆；42、副清洁球；43、清洁硅胶；44、清洁腔；45、副转轴；46、固定弹簧；47、固定块；48、托块；49、主转轴；50、液压缸；51、液压推杆；52、液压推板；53、推杆；54、花键轴；55、清洁轴；56、清洁室；57、上通液管；58、左通液管；59、外齿轮；60、连接齿轮；61、主清洁球；62、内齿轮；63、单向阀；64、复位弹簧；65、带轮电机；66、避让槽。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种网球捡球机器人,包括壳体10，所述壳体10左侧内腔设有进球腔11，所述壳体10左下侧设有捡球装置，所述捡球装置用于将散落的网球送入所述进球腔11内，所述进球腔11左下侧左右对称转动设有单向阀63，所述单向阀63上固定设有复位弹簧64，所述复位弹簧64用于控制网球的单向通过，所述壳体10顶部外侧设有检测装置12，所述检测装置12用于检测周围散落的网球，所述壳体10右侧上部固定设有安装壳13，所述安装壳13内设有清洁室56，所述清洁室56内设有自动清洁装置，所述自动清洁装置用于自动清洁网球上的污渍，所述壳体10右下侧内部设有收集室23，所述收集室23内设有收集装置，所述收集装置用于收集清洁后的网球，所述壳体10底部下侧设有移动装置，所述移动装置用于控制机器人的整体移动。
如图1、图2所示，捡球装置包括固定设置在所述壳体10左下侧的固定板33，所述固定板33右侧上部固定设有固定座35，所述固定座35上固定设有拨杆电机36，所述拨杆电机36输出端设有拨杆轴37，所述拨杆轴37上固定设有拨杆38，所述拨杆轴37上转动设有拨杆轮39，所述固定板33左侧固定设有安装孔，所述安装孔内转动设有多个带轮轴34，所述捡球轮30下端固定设有带轮32，所述带轮32下侧固定设有捡球轮30，所述固定板33左侧中部带轮电机65，所述带轮电机65输出端与所述带轮轴34固定连接，所述带轮轴34上连接设有皮带31，所述捡球装置用于将散落的网球送入机器人内部。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，自动清洁装置包括国定设置在所述清洁室56左上侧的开合电机14，所述开合电机14输出端设有开合转轴15，所述开合转轴15上固定设有扇形板16，所述扇形板16左端设有67，所述清洁室56左侧壁上固定设有安装槽。所述安装槽内转动设有副转轴45，所述副转轴45右侧固定设有副清洁球42，所述副清洁球42内壁固定设有清洁硅胶43，所述清洁硅胶43内侧设有清洁腔44，所述副清洁球42中部设有弹簧孔，所述弹簧孔内设有固定弹簧46，所述固定弹簧46右侧设有固定块47，所述清洁室56右侧中部固定设有清洁电机19，所述清洁电机19输出端设有清洁轴55，所述清洁轴55左端设有花键轴孔，所述花键轴孔内设有花键轴54，所述花键轴54左端固定设有推杆53。
如图1、图3、图4、图6和图7所示，所述清洁室56右下侧固定设有气缸20，所述气缸20上侧固定设有上通液管57，所述气缸20左端固定设有左通液管58，所述清洁室56右下侧中部固定设有液压缸50，所述液压缸50内滑动设有液压推板52，所述液压推板52将所述液压缸50内腔分为左右两腔，所述液压推板52左端固定设有液压推杆51，所述液压推杆51左侧上部固定设有推杆53，所述上通液管57左侧连接所述液压缸50左腔，所述左通液管58左端连接所述液压缸50右腔，所述推杆53左端固定设有主转轴49，所述主转轴49左端固定设有主清洁球61，所述副清洁球42右侧边缘固定设有外齿轮59，所述副清洁球42右侧边缘内侧转动设有多个连接齿轮60，所述连接齿轮60与所述外齿轮59相啮合，所述主清洁球61左侧边缘固定设有内齿轮62，所述带轮电机65可与所述连接齿轮60相啮合，所述清洁室56左下侧固定设有安装座，所述安装座上固定设有托举电机17，所述托举电机17输出端设有托举电机轴18，所述托举电机轴18上固定设有托杆41，所述托杆41上固定设有托块48，所述安装壳13左下侧与所述壳体10配合设有避让槽66，所述避让槽66用于所述托杆41与托块48通过，所述自动清洁装置用于自动清洁进入清洁腔44内的网球。
如图1所示，收集装置包括滑动设置在所述收集室23内的收集箱22，所述收集室23右侧设有开合门24，所述收集室23左侧壁上固定设有推拉装置21，所述推拉装置右侧与所述收集箱22左侧外壁相连接，用于推拉所述收集箱22,所述收集箱22内腔底部滑动设有托板25，所述托板25将所述收集箱22内腔分为上下两腔，所述上腔用于收集清洁后的网球，所述下腔左右两侧对称设有弹簧槽27，所述弹簧槽27内设有托板弹簧26，所述下腔底部固定设有传感器28，所述传感器28用于检测所述上腔内的网球是否收集满，收集满后，停止捡球，将收集的网球进一步收集到外部设备。
如图1、图2所示，移动装置包括对称设置在所述壳体10底部的左右两侧的四个麦克纳姆轮29，所述麦克纳姆轮29由各自电机控制，使得整个网球捡球机器人由较好的移动和转向能力配合检测装置12能够在最短路径下快速移动到所需捡球位置。
网球捡球机器人启动后，检测装置启动检测周围网球散落情况，规划捡球路线，移动装置启动，通过麦克纳姆轮29快速移动至需要捡球的位置，捡球装置启动，带轮电机65启动带动带轮轴34转动，带轮轴34转动带动带轮32转动，带轮32转动带动捡球轮30转动，通过皮带31带动多个带轮32转动，进而带动多个捡球轮30转动，通过将外部的网球送入进球口，同时拨杆电机36启动带动拨杆轴37转动，进而带动拨杆38转动，拨杆38转动带动拨杆轮39转动，通过与复位弹簧64配合将进球口的小球带入进球腔11，在多个网球作用下，网球进一步进入到进球腔11上方设置的暂存腔内，网球在重力作用下下落进入安装壳13与进球腔11左上侧的交接处，此时开合电机14启动带动开合转轴15转动，进而带动扇形板16转动，67与进球腔11重合，网球通过67进入到清洁腔44内，开合电机14反转，67与进球腔11错开，防止其余网球进入，此时托块48位于清洁腔44底部，网球停留在托块48上。
此时气缸20启动，通过左通液管58向液压缸50右腔进液推动液压推板52左移，进而带动液压推杆51左移，液压推杆51左移带动推杆53左移，推杆53左移带动主转轴49左移，进而推动主清洁球61左移，主清洁球61将要与托块48接触时，托举电机17启动带动托举电机轴18转动，托举电机轴18转动带动托杆41转动，托杆41转动带动托块48转动，主清洁球61继续左移，网球留在清洁腔44内，通过固定块47将网球卡紧，此时内齿轮62与连接齿轮60啮合，清洁电机19启动带动清洁轴55转动，清洁轴55转动带动花键轴54转动，进而带动主清洁球61转动，在外齿轮59、连接齿轮60和内齿轮62的作用下，副清洁球42与主清洁球61反向转动，通过清洁硅胶43与网球摩擦，完成网球的清洁，清洁电机19停转，此时气缸20启动通过左通液管58向液压缸50左腔进液，进而带动主清洁球61回到原位，网球掉落进入收集装置，此时托举电机17反转带动托块48回到原位，重复上述步骤，完成对网球的自动清洁。网球掉落进如收集箱22上腔，当收集到一定数量的网球时，托板25压缩托板弹簧26与传感器28接触，此时推拉装置21启动推动收集箱22向右滑动推开开合门24，收集箱22进而被推出收集室23，将网球收集到外部设备，收集完成后将收集箱22放回关闭开合门24，网球捡球机器人继续捡球。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种网球捡球机器人，包括壳体(10)，其特征在于，所述壳体(10)左侧内腔设有进球腔(11)，所述壳体(10)左下侧设有捡球装置，所述捡球装置用于将散落的网球送入所述进球腔(11)内，所述进球腔(11)左下侧左右对称转动设有单向阀(63)，所述单向阀(63)上固定设有复位弹簧(64)，所述复位弹簧(64)用于控制网球的单向通过，所述壳体(10)顶部外侧设有检测装置(12)，所述检测装置(12)用于检测周围散落的网球，所述壳体(10)右侧上部固定设有安装壳(13)，所述安装壳(13)内设有清洁室(56)，所述清洁室(56)内设有自动清洁装置，所述自动清洁装置用于自动清洁网球上的污渍，所述壳体(10)右下侧内部设有收集室(23)，所述收集室(23)内设有收集装置，所述收集装置用于收集清洁后的网球，所述壳体(10)底部下侧设有移动装置，所述移动装置用于控制机器人的整体移动。
2.根据权利要求1所述的一种网球捡球机器人，其特征在于：捡球装置包括固定设置在所述壳体(10)左下侧的固定板(33)，所述固定板(33)右侧上部固定设有固定座(35)，所述固定座(35)上固定设有拨杆电机(36)，所述拨杆电机(36)输出端设有拨杆轴(37)，所述拨杆轴(37)上固定设有拨杆(38)，所述拨杆轴(37)上转动设有拨杆轮(39)，所述固定板(33)左侧固定设有安装孔，所述安装孔内转动设有多个带轮轴(34)，所述捡球轮(30)下端固定设有带轮(32)，所述带轮(32)下侧固定设有捡球轮(30)，所述固定板(33)左侧中部带轮电机(65)，所述带轮电机(65)输出端与所述带轮轴(34)固定连接，所述带轮轴(34)上连接设有皮带(31)，所述捡球装置用于将散落的网球送入机器人内部。
3.根据权利要求2所述的一种网球捡球机器人，其特征在于：自动清洁装置包括国定设置在所述清洁室(56)左上侧的开合电机(14)，所述开合电机(14)输出端设有开合转轴(15)，所述开合转轴(15)上固定设有扇形板(16)，所述扇形板(16)左端设有(67)，所述清洁室(56)左侧壁上固定设有安装槽。所述安装槽内转动设有副转轴(45)，所述副转轴(45)右侧固定设有副清洁球(42)，所述副清洁球(42)内壁固定设有清洁硅胶(43)，所述清洁硅胶(43)内侧设有清洁腔(44)，所述副清洁球(42)中部设有弹簧孔，所述弹簧孔内设有固定弹簧(46)，所述固定弹簧(46)右侧设有固定块(47)，所述清洁室(56)右侧中部固定设有清洁电机(19)，所述清洁电机(19)输出端设有清洁轴(55)，所述清洁轴(55)左端设有花键轴孔，所述花键轴孔内设有花键轴(54)，所述花键轴(54)左端固定设有推杆(53)。
4.根据权利要求3所述的一种网球捡球机器人，其特征在于：所述清洁室(56)右下侧固定设有气缸(20)，所述气缸(20)上侧固定设有上通液管(57)，所述气缸(20)左端固定设有左通液管(58)，所述清洁室(56)右下侧中部固定设有液压缸(50)，所述液压缸(50)内滑动设有液压推板(52)，所述液压推板(52)将所述液压缸(50)内腔分为左右两腔，所述液压推板(52)左端固定设有液压推杆(51)，所述液压推杆(51)左侧上部固定设有推杆(53)，所述上通液管(57)左侧连接所述液压缸(50)左腔，所述左通液管(58)左端连接所述液压缸(50)右腔，所述推杆(53)左端固定设有主转轴(49)，所述主转轴(49)左端固定设有主清洁球(61)，所述副清洁球(42)右侧边缘固定设有外齿轮(59)，所述副清洁球(42)右侧边缘内侧转动设有多个连接齿轮(60)，所述连接齿轮(60)与所述外齿轮(59)相啮合，所述主清洁球(61)左侧边缘固定设有内齿轮(62)，所述带轮电机(65)可与所述连接齿轮(60)相啮合，所述清洁室(56)左下侧固定设有安装座，所述安装座上固定设有托举电机(17)，所述托举电机(17)输出端设有托举电机轴(18)，所述托举电机轴(18)上固定设有托杆(41)，所述托杆(41)上固定设有托块(48)，所述安装壳(13)左下侧与所述壳体(10)配合设有避让槽(66)，所述避让槽(66)用于所述托杆(41)与托块(48)通过，所述自动清洁装置用于自动清洁进入清洁腔(44)内的网球。
5.根据权利要求4所述的一种网球捡球机器人，其特征在于：收集装置包括滑动设置在所述收集室(23)内的收集箱(22)，所述收集室(23)右侧设有开合门(24)，所述收集室(23)左侧壁上固定设有推拉装置(21)，所述推拉装置右侧与所述收集箱(22)左侧外壁相连接，用于推拉所述收集箱(22),所述收集箱(22)内腔底部滑动设有托板(25)，所述托板(25)将所述收集箱(22)内腔分为上下两腔，所述上腔用于收集清洁后的网球，所述下腔左右两侧对称设有弹簧槽(27)，所述弹簧槽(27)内设有托板弹簧(26)，所述下腔底部固定设有传感器(28)，所述传感器(28)用于检测所述上腔内的网球是否收集满，收集满后，停止捡球，将收集的网球进一步收集到外部设备。
6.根据权利要求5所述的一种网球捡球机器人，其特征在于：移动装置包括对称设置在所述壳体(10)底部的左右两侧的四个麦克纳姆轮(29)，所述麦克纳姆轮(29)由各自电机控制，使得整个网球捡球机器人由较好的移动和转向能力配合检测装置(12)能够在最短路径下快速移动到所需捡球位置。
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