CN210963811U

CN210963811U - 一种乒乓球智能捡球器

Info

Publication number: CN210963811U
Application number: CN201921834597.4U
Authority: CN
Inventors: 肖瑶
Original assignee: Hunan Mechanical and Electrical Polytechnic
Current assignee: Hunan Mechanical and Electrical Polytechnic
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2029-10-29

Abstract

本实用新型涉及体育设备技术领域，具体为一种乒乓球智能捡球器，包括壳体，壳体的下端对应安装有两个驱动轮，且壳体的上端前侧设置有门形架，且壳体的下端前侧设置有超声波发射器，超声波发射器的下端设置有红外线感应器，壳体的前侧上端位于门形架的正下方内侧安装有捡球叶。本设计通过摄像头与单片机的联合使用，利用摄像头的图像处理技术以及配合超声波发射器发出的超声波，可以精准的定位场地上的乒乓球的位置，进而控制捡球器自动移动至乒乓球前，再利用捡球电机与捡球叶的配合使用，实现旋转式捡球，将乒乓球利用捡球叶旋转由斜板上拨入储球仓内，本设计不仅结构简单，零噪音，而且捡球效率高，续航力能强。

Description

一种乒乓球智能捡球器

技术领域

本实用新型涉及体育设备技术领域，具体是一种乒乓球智能捡球器。

背景技术

乒乓球是我国国球，在历届国际大赛上都取得了非常优异的成绩。自从1959年从中国团夺得世锦赛以来，中国乒乓球人对于乒乓球技术发展所作出的贡献显而易见。首先是在一个拥有13亿人口的大国普及了乒乓球，使乒乓球成为“国球”，乒乓球作为一种时尚的运动已经走入大家的生活当中，目前我们身边有了越来越多的各种球场，也有了越来越多的人爱好上了球类这项运动。

但是在打球的过程中，存在到处弯腰捡球，频繁捡球等问题，因为靠人捡球既累又耗时，因此一些相对高级的球类运动如高尔夫球、网球等会聘请球童捡球，但还有很多球类运动的参与人群雇不起球童，只能自己弯腰拣球；对于专业乒乓球训练队伍来说，每个技术动作都会用到几百到上千个球进行训练，但当前国内对于训练后散落的大量乒乓球还普遍采用传统的纯人工捡取进行收集，这使得大量时间和体力在收集过程中被浪费，从而导致训练效率很大程度降低。因此，本领域技术人员提供了一种乒乓球智能捡球器，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种乒乓球智能捡球器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种乒乓球智能捡球器，包括壳体，所述壳体的下端对应安装有两个驱动轮，且壳体的上端设置有上盖，所述壳体的上端前侧设置有门形架，且壳体的下端前侧设置有超声波发射器，所述超声波发射器的下端设置有红外线感应器，所述壳体的前侧上端位于门形架的正下方内侧安装有捡球叶，且壳体的前端外侧对应捡球叶的中部侧面安装有皮带轮，所述壳体的前侧下端位于超声波发射器的后侧位置处焊接有固定座，且壳体的一侧面下端设置有充电口，所述固定座的上端连接有捡球电机，所述门形架的上端中部倾斜安装有摄像头，所述壳体的内部后端设置有机仓，且壳体的内部前端设置有储球仓，所述壳体的内部位于机仓和储球仓之间设置有蓄电池，所述蓄电池的一侧设置有通信模块，且通信模块的一侧固定安装有单片机。

作为本实用新型进一步的方案：两个所述驱动轮之间连接有连杆，所述连杆的中部设置有从动齿轮，所述机仓的内部底端设置有驱动电机，所述驱动电机的一端固定连接有主齿轮。

作为本实用新型再进一步的方案：所述驱动电机安装于机仓的内部底端，且主齿轮与从动齿轮的齿牙相适配，所述驱动电机与连杆通过从动齿轮和主齿轮齿合连接，所述机仓的内部底端对应主齿轮和从动齿轮的位置处开设有敞口。

作为本实用新型再进一步的方案：所述壳体的前端底部两侧均设置有万向滑轮，且万向滑轮固定安装于固定座的底部。

作为本实用新型再进一步的方案：所述皮带轮的表面套接有皮带，且皮带轮与捡球电机的输出端通过皮带转动连接，所述皮带轮的一端连接有转杆，且转杆的一端贯穿壳体的前侧与捡球叶的中部侧面固定，转杆与壳体和捡球叶的连接处均设置有转轴。

作为本实用新型再进一步的方案：所述捡球叶与壳体通过转杆和转轴转动连接，且捡球叶运动时的周外径与斜板的上表面之间存在间隙，所述斜板的上端呈弧形且延伸至储球仓的正上方。

作为本实用新型再进一步的方案：所述摄像头的输出端与单片机的输入端电性连接，所述充电口的输出端与蓄电池的输入端电性连接，所述单片机和通信模块的输入端均与蓄电池的输出端电性连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述超声波发射器和红外线感应器均设置有两个，且分别安装于所述壳体的前侧下端，所述超声波发射器和红外线感应器的输出端均与单片机的输入端电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型设计的一种乒乓球智能捡球器，在实际操作时，通过摄像头与单片机的联合使用，利用摄像头的图像处理技术以及配合超声波发射器发出的超声波，可以精准的定位场地上的乒乓球的位置，进而控制捡球器自动移动至乒乓球前，再利用捡球电机与捡球叶的配合使用，实现旋转式捡球，将乒乓球利用捡球叶旋转由斜板上拨入储球仓内，本设计不仅结构简单，零噪音，而且捡球效率高，续航力能强。

附图说明

图1为一种乒乓球智能捡球器的结构示意图；

图2为一种乒乓球智能捡球器的内部结构示意图；

图3为一种乒乓球智能捡球器中驱动轮与驱动电机的连接示意图。

图中：1、壳体；2、驱动轮；3、上盖；4、门形架；5、摄像头；6、皮带轮；7、捡球叶；8、超声波发射器；9、斜板；10、捡球电机；11、固定座；12、充电口；13、机仓；14、单片机；15、通信模块；16、蓄电池；17、储球仓；18、连杆；19、主齿轮；20、从动齿轮；21、驱动电机；22、红外线感应器。

具体实施方式

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种乒乓球智能捡球器，包括壳体1，壳体1的下端对应安装有两个驱动轮2，且壳体1的上端设置有上盖3，壳体1的上端前侧设置有门形架4，且壳体1的下端前侧设置有超声波发射器8（且超声发生器8内设置有型号为RKU-50132082的超声波传感器，用于将采集的超声波信息传输给单片机14），超声波发射器8的下端设置有红外线感应器22（型号为P228），壳体1的前侧上端位于门形架4的正下方内侧安装有捡球叶7，且壳体1的前端外侧对应捡球叶7的中部侧面安装有皮带轮6，壳体1的前侧下端位于超声波发射器8的后侧位置处焊接有固定座11，且壳体1的一侧面下端设置有充电口12，固定座11的上端连接有捡球电机10（型号为SGMGH-75ACA61），门形架4的上端中部倾斜安装有摄像头5，壳体1的内部后端设置有机仓13，且壳体1的内部前端设置有储球仓17，壳体1的内部位于机仓13和储球仓17之间设置有蓄电池16，方便对捡球器提供电源，且配合充电口12的使用，可以进行充电续航，蓄电池16的一侧设置有通信模块15，通过通信模块15可以实时与外接的控制设备进行连接，方便远程操作，通信模块15的一侧固定安装有单片机14（采用32位高性能主控芯片 STM32F 103C8T6 ），壳体1的前端底部两侧均设置有万向滑轮，且万向滑轮固定安装于固定座11的底部。

两个驱动轮2之间连接有连杆18，连杆18的中部设置有从动齿轮20，机仓13的内部底端设置有驱动电机21（型号为MCA17N23-RS0B0），驱动电机21的一端固定连接有主齿轮19，驱动电机21安装于机仓13的内部底端，且主齿轮19与从动齿轮20的齿牙相适配，驱动电机21与连杆18通过从动齿轮20和主齿轮19齿合连接，机仓13的内部底端对应主齿轮19和从动齿轮20的位置处开设有敞口，通过单片机14控制驱动电机21工作，可以利用驱动电机21带动主齿轮19转动，进而由主齿轮19带动从动齿轮20转动，进一步的，可以带动连杆18转动，由此可带动驱动轮2转动行走，实现捡球器的行走功能，其原理与现有市场的机器人行走原理一致。

皮带轮6的表面套接有皮带，且皮带轮6与捡球电机10的输出端通过皮带转动连接，皮带轮6的一端连接有转杆，且转杆的一端贯穿壳体1的前侧与捡球叶7的中部侧面固定，转杆与壳体1和捡球叶7的连接处均设置有转轴，捡球叶7与壳体1通过转杆和转轴转动连接，且捡球叶7运动时的周外径与斜板9的上表面之间存在间隙，便于捡球叶7的旋转，且两者之间的间隙不易过大，避免乒乓球漏掉，斜板9的上端呈弧形且延伸至储球仓17的正上方，通过单片机14控制捡球电机10工作，由捡球电机10通过皮带带动皮带轮6转动，进而皮带轮6会通过转杆带动捡球叶7旋转转动，从而可以将乒乓球由斜板9拨入储球仓17内，实现自动捡球功能。

摄像头5的输出端与单片机14的输入端电性连接，充电口12的输出端与蓄电池16的输入端电性连接，单片机14和通信模块15的输入端均与蓄电池16的输出端电性连接，在捡球器工作过程中，利用摄像头5和超声波发射器8的配合，实时监测捕捉场地上乒乓球的位置，然后通过摄像头5采集的图片信息传输给单片机14，再利用单片机14控制驱动轮2行走，便于捡球器迅速到达乒乓球附近，再通过捡球电机10控制捡球叶7将乒乓球捡入储球仓17内。

超声波发射器8和红外线感应器22均设置有两个，且分别安装于壳体1的前侧下端，超声波发射器8和红外线感应器22的输出端均与单片机14的输入端电性连接，利用超声波发射器8发生的超声波配合摄像头5捕捉乒乓球的位置，从而实现捡球器的智能捕捉技术，再利用红外线感应器22来感应捡球器前方是否有障碍物，从而来传输信号给单片机14，方便单片机14控制捡球器自动躲避前方障碍物。

本实用新型的工作原理是：本设计在使用时，通过单片机14控制驱动电机21工作，利用驱动电机21带动主齿轮19转动，进而由主齿轮19带动从动齿轮20转动，进一步的，可以带动连杆18转动，由此可带动驱动轮2转动行走，实现捡球器的行走功能，并且利用摄像头5和超声波发射器8的配合实现对场地上乒乓就的监控和捕捉，进而将采集的图片信息传输给单片机14，由单片机14控制捡球器移动至乒乓球处，再通过控制捡球电机10工作，由皮带和皮带轮6带动捡球叶7旋转，进而可以将乒乓球拨入储球仓17内，而且在捡球器行走过程中，可以利用红外线感应器22来感应捡球器前侧是否有障碍物，若有，则立即传输信号给单片机14，由单片机14控制捡球器自动躲避障碍物，从而实现了对乒乓球的智能捡取，同时捡球器内设置有GPS定位器，便于实时定位捡球器的位置，方便工作人员的寻找。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种乒乓球智能捡球器，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）的下端对应安装有两个驱动轮（2），且壳体（1）的上端设置有上盖（3），所述壳体（1）的上端前侧设置有门形架（4），且壳体（1）的下端前侧设置有超声波发射器（8），所述超声波发射器（8）的下端设置有红外线感应器（22），所述壳体（1）的前侧上端位于门形架（4）的正下方内侧安装有捡球叶（7），且壳体（1）的前端外侧对应捡球叶（7）的中部侧面安装有皮带轮（6），所述壳体（1）的前侧下端位于超声波发射器（8）的后侧位置处焊接有固定座（11），且壳体（1）的一侧面下端设置有充电口（12），所述固定座（11）的上端连接有捡球电机（10），所述门形架（4）的上端中部倾斜安装有摄像头（5），所述壳体（1）的内部后端设置有机仓（13），且壳体（1）的内部前端设置有储球仓（17），所述壳体（1）的内部位于机仓（13）和储球仓（17）之间设置有蓄电池（16），所述蓄电池（16）的一侧设置有通信模块（15），且通信模块（15）的一侧固定安装有单片机（14）。

2.根据权利要求1所述的一种乒乓球智能捡球器，其特征在于，两个所述驱动轮（2）之间连接有连杆（18），所述连杆（18）的中部设置有从动齿轮（20），所述机仓（13）的内部底端设置有驱动电机（21），所述驱动电机（21）的一端固定连接有主齿轮（19）。

3.根据权利要求2所述的一种乒乓球智能捡球器，其特征在于，所述驱动电机（21）安装于机仓（13）的内部底端，且主齿轮（19）与从动齿轮（20）的齿牙相适配，所述驱动电机（21）与连杆（18）通过从动齿轮（20）和主齿轮（19）齿合连接，所述机仓（13）的内部底端对应主齿轮（19）和从动齿轮（20）的位置处开设有敞口。

4.根据权利要求1所述的一种乒乓球智能捡球器，其特征在于，所述壳体（1）的前端底部两侧均设置有万向滑轮，且万向滑轮固定安装于固定座（11）的底部。

5.根据权利要求1所述的一种乒乓球智能捡球器，其特征在于，所述皮带轮（6）的表面套接有皮带，且皮带轮（6）与捡球电机（10）的输出端通过皮带转动连接，所述皮带轮（6）的一端连接有转杆，且转杆的一端贯穿壳体（1）的前侧与捡球叶（7）的中部侧面固定，转杆与壳体（1）和捡球叶（7）的连接处均设置有转轴。

6.根据权利要求5所述的一种乒乓球智能捡球器，其特征在于，所述捡球叶（7）与壳体（1）通过转杆和转轴转动连接，且捡球叶（7）运动时的周外径与斜板（9）的上表面之间存在间隙，所述斜板（9）的上端呈弧形且延伸至储球仓（17）的正上方。

7.根据权利要求1所述的一种乒乓球智能捡球器，其特征在于，所述摄像头（5）的输出端与单片机（14）的输入端电性连接，所述充电口（12）的输出端与蓄电池（16）的输入端电性连接，所述单片机（14）和通信模块（15）的输入端均与蓄电池（16）的输出端电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种乒乓球智能捡球器，其特征在于，所述超声波发射器（8）和红外线感应器（22）均设置有两个，且分别安装于所述壳体（1）的前侧下端，所述超声波发射器（8）和红外线感应器（22）的输出端均与单片机（14）的输入端电性连。