CN212593842U - 一种捡球发球机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种捡球发球机器人，包括抓球机械手、车架、发球机构，车架上设置有前、后驱动轮机构，抓球机械手设置在车架上，发射体上设置足球托架，发射体固定球杆套，击球杆滑动安装在球杆套内，球杆套后端固定后支撑板，足球弹射装置包括左侧弹射机构、右侧弹射机构，右侧弹射机构的右平移沿着前后方向移动，右平移杆上设置有右侧长孔，翻板的左、右侧设置有高度不等的翻板轴，翻板的左、右侧的翻板轴分别安装在右侧长孔、左平移杆的左侧长孔内，击球杆设置冲击板和向上侧伸出的竖直杆，竖直杆端部设置有勾头，后支撑板与冲击板之间设置有弹性蓄能装置，实现到达场外足球位置抓球、发球，发球的力量、着力点，发球角度可调节。

Description

一种捡球发球机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，具体涉及一种捡球发球机器人。

背景技术

现今足球成为一项很流行的运动，给人们生活带来了很大的乐趣。但是在踢足球时足球被踢飞的情况时有出现，需要对这些被踢飞的球进行回收，现有完全依靠人工去捡球，而且需要频繁地去捡球，劳动强度大。尤其是对于足球场这种场地较大的球类运动来说，球被踢飞到远处的可能性更大，将这些飞远的球回收起来更费劲，十分影响踢球的体验。所以现在急需一种可以自动把足球传回足球场的智能机器人。

捡球机器人作为服务机器人的一大种类，近几年已成为机器人研究领域的热点。经过国内外研究现状总结分析可知，目前捡拾机器人的研究成果一般针对小球类物体，国外研究的单位有西班牙University of Minho、美国MIT、英国University of Bradford和荷兰Vrije University等，国内研究单位主要有上海交通大学、东南大学、北京邮电大学、北京理工大学、深圳市绿瑞高尔夫科技有限公司、深圳市荣耀高尔夫用品有限公司以及广州互发高尔夫用品有限公司等，研制的机器人主要有高尔夫球、网球、乒乓球和羽毛球等捡拾机器人。经过国内外研究现状总结分析可知，除研制出高尔夫专用收球机器人产品外，目前针对小球类物体捡拾机器人的研究成果比较少，大部分仍处于初级研究和尝试阶段，综合技术水平和服务水平偏低。截至目前，还没有一种能够适应室内外复杂多障碍非结构化环境且适用于高尔夫球、乒乓球、羽毛球等训练场小球类物体的捡拾服务机器人。而针对足球这种大球类的更是少之又少。

因此我们提出一种场外回传足球机器人，解决了在踢球过程中球需要人工捡回来的问题，解决了在场外传回足球的问题。

发明内容

本实用新型目的在于：提供一种行走至场外的足球位置，通过两关节的机械手臂和夹持机构抓取机械手，并将足球运送至发球位置，调整发球机构的击球角度和击球力量将足球回传至场内的捡球发球机器人。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种捡球发球机器人，包括抓球机械手1、后驱动轮机构2、车架3、发球机构4、前轮驱动机构5、翻板6、图像采集机构7、控制系统、无线信号发射接收模块、无线遥控端，所述的车架3呈左右对称结构，前轮驱动机构5、后驱动轮机构2分别设置在车架3的前侧、后侧，用于捡球发球机器人的行走，所述的抓球机械手1设置在车架3的前端，用于将足球从地面上抓取送至足球托架上，所述的发球机构4包括发射体4-3、足球托架、后支撑板4-19、球杆套4-26、击球杆4-27、足球弹射装置、弹性蓄能装置，所述的发射体4-3安装在车架3上，所述的发射体4-3的上端设置有足球托架，用于放置足球并调整足球的高度；所述的足球弹射装置包括左侧弹射机构、右侧弹射机构，左侧弹射机构与右侧弹射机构关于球杆套4-26呈轴对称设置，所述的右侧弹射机构包括右平移杆4-29、右丝杠4-31，所述的发射体4-3固定支撑架4-15，支撑架4-15上端固定球杆套4-26，击球杆4-27滑动安装在球杆套4-26内，球杆套4-26后端固定后支撑板4-19，击球杆4-27向后穿过后支撑板4-19后固定防脱环4-20，击球杆4-27上位于防脱环4-20与后支撑板4-19之间套设复位弹簧4-21，右丝杠4-31转动安装在支撑架4-15的上端右侧，支撑架4-15的后侧固定右丝杠电机4-16，右丝杠电机4-16通过锥齿轮传动机构驱动右丝杠4-31转动，右丝杠4-31驱动右平移杆4-29沿着前后方向移动，右平移杆4-29上端设置有沿着上下方向的右侧长孔4-291，所述的翻板6沿着左右方向设置，翻板6的右端上侧固定有右翻板轴6-1，右翻板轴6-1在右侧长孔4-291内滑动和转动，翻板6的左端下侧固定有左翻板轴6-2，左翻板轴6-2与左侧弹射机构中左平移杆的左侧长孔内滑动和转动；

击球杆4-27的前部设置有向左、右侧伸出的冲击板4-272、向上伸出的竖直杆4-271，竖直杆4-271上端设置有勾头4-273，勾头4-273向后侧、下侧伸出，翻板6沿着上下方向的高度大于沿着前后方向的厚度，勾头4-273的下端高度低于翻板6上端的高度，勾头4-273的下端高度大于翻板6向后侧翻转90度后上端的高度，所述的冲击板4-272、竖直杆4-271向球杆套4-26外侧伸出并与球杆套4-26上相适应位置设置的槽滑动连接，所述的后支撑板4-19与冲击板4-272之间设置有所述的弹性蓄能装置；

所述的机械手、后驱动轮机构2、前轮驱动机构5、右丝杠电机4-16、左侧弹射机构的左丝杠电机、无线信号发射接收模块、图像采集机构7通过线路与控制系统连接，无线信号发射接收模块与无线遥控端进行无线通讯，用于实现对捡球发球机器人的遥控，无线信号发射接收模块固定在车架3上。

所述的弹性蓄能装置包括左侧蓄能机构、右侧蓄能机构，左侧蓄能机构与右侧蓄能机构关于击球杆4-27呈轴对称设置，所述的右侧蓄能机构包括右导杆4-28、右蓄能弹簧4-30，所述的球杆套4-26的后端固定后支撑板4-19的中部，后支撑板4-19向左侧、右侧伸出，并关于球杆套4-26呈轴对称设置，后支撑板4-19的右端固定两个右导杆4-28的后端，两个右导杆4-28沿着上下方向并排平行设置，右导杆4-28与击球杆4-27平行设置，两个右导杆4-28与冲击板4-272滑动连接，每个右导杆4-28上套设一个右蓄能弹簧4-30，右蓄能弹簧4-30前端固定在冲击板4-272上。

所述的发射体4-3的上端设置有足球托架的结构为：足球托架包括左侧足球托举机构、右侧足球托举机构，所述的左侧足球托举机构与右侧足球托举机构关于车架关于车架3的左右对称面对称设置，所述的右侧足球托举机构包括右滑块4-11、右拖杆4-12、右齿条4-13、右圆柱齿轮4-22，发射体4-3上固定球位电机4-9，球位电机4-9的输出轴向前穿过发射体4-3后固定右圆柱齿轮4-22，球位电机4-9的输出轴与穿过发射体4-3的圆孔不接触，右圆柱齿轮4-22与右齿条4-13啮合，右齿条4-13固定在右滑块4-11上，右滑块4-11与导轨4-14滑动连接，导轨4-14沿着左右方向水平设置，右滑块4-11固定右拖杆4-12的后端，右拖杆4-12向前侧、上侧伸出，所述的右圆柱齿轮4-22与左侧足球托举机构的左圆柱齿轮啮合。

所述的抓球机械手1包括防护罩1-1、关节电机一1-2、连接板1-3、关节电机二1-4、连接壳体1-5、夹持电机1-6、手指丝杠1-7、手指架1-12、螺母杆1-14、右侧夹持机构、左侧夹持机构，所述的右侧夹持机构、左侧夹持机构关于车架3的左右对称面对称设置，所述的右侧夹持机构包括右夹持架1-8、右夹持手指1-9、右手指连杆一1-10、右手指连杆二1-11、右驱动连杆1-13，所述的车架3前端固定前伸梁5-12的后端，前伸梁5-12前端固定关节电机一1-2，关节电机一1-2、关节电机二1-4为双侧输出结构，关节电机一1-2的左、右侧输出轴分别固定一个连接板1-3的一端，连接板1-3的另一端分别固定关节电机二1-4的左、右侧输出轴，关节电机二1-4固定在连接壳体1-5的前端，连接壳体1-5的后端固定夹持电机1-6，手指架1-12呈叉形，手指架1-12的叉形尾部固定在夹持电机1-6的壳体上，手指丝杠1-7向前穿过手指架1-12的叉形尾部的圆孔后固定夹持电机1-6的输出轴上，手指丝杠1-7与螺母杆1-14的中部螺纹孔旋合，螺母杆1-14的右端铰接右驱动连杆1-13的后端，右驱动连杆1-13的前端与右手指连杆二1-11的前部铰接，所述的手指架1-12的右侧叉形端部的左、右侧分别铰接右手指连杆二1-11、右手指连杆一1-10的前端，右手指连杆二1-11、右手指连杆一1-10的后端分别铰接右夹持手指1-9后端的左、右侧，右手指连杆二1-11、右手指连杆一1-10、右夹持手指1-9、手指架1-12组成平行四连杆机构，右夹持手指1-9的后端固定有右夹持架1-8，右夹持架1-8左侧呈凹狐形，用于与右侧夹持机构的右夹持架共同夹紧足球。

所述的前轮驱动机构5包括行走电机5-1、转向电机5-2、转动架5-3、前齿轮一5-4、前轮轴5-5、连接架5-6、前轮5-7、前中间轴5-8、固定架5-9、支柱5-10、前齿轮二5-11、前伸梁5-12、前锥齿轮一5-13、前锥齿轮二5-14、前齿圈5-15、前齿轮三5-16、前齿轮四5-17、前竖直轴5-18、前锥齿轮三5-19、前锥齿轮四5-20、前支撑板5-21，所述的车架3的前端左右侧哥固定一个前伸梁5-12，行走电机5-1固定在两个前伸梁5-12的后端，行走电机5-1的输出轴固定前锥齿轮二5-14，前锥齿轮二5-14与前锥齿轮一5-13啮合，前锥齿轮一5-13固定在前竖直轴5-18的上端，前竖直轴5-18的中部与前支撑板5-21转动连接，前支撑板5-21左、右端分别固定在一个前伸梁5-12上，竖直轴5-18的下端固定前锥齿轮三5-19，前锥齿轮三5-19与前锥齿轮四5-20啮合，前锥齿轮四5-20固定在前中间轴5-8的左部，前中间轴5-8的右部固定前齿轮二5-11，前中间轴5-8的左、右端转动安装在转动架5-3上，转动架5-3呈中空的环形结构，转动架5-3转动安装在固定架5-9的环形内侧，固定架5-9的环形外侧固定多个支柱5-10的下端，固定架5-9左侧、右侧的支柱5-10的上端分别固定左侧、右侧前伸梁5-12，前齿轮二5-11与前齿轮一5-4啮合，前齿轮一5-4固定在前轮轴5-5的右部，前轮轴5-5的中部固定前轮5-7，前轮轴5-5的左端、右端分别转动安装在一个连接架5-6的下端，连接架5-6的上端均固定在转动架5-3上，转动架5-3的下端固定前齿圈5-15的内侧，前齿圈5-15呈中空的结构，前齿圈5-15的外侧齿轮部与前齿轮三5-16啮合，前齿轮三5-16与前齿轮四5-17啮合，前齿轮四5-17固定在转向电机5-2的输出轴上，转向电机5-2固定在固定架5-9上，前齿轮三5-16中心转动安装在齿轮支撑轴上，齿轮支撑轴固定在固定架5-9上，前齿轮四5-17、前齿轮三5-16、前齿圈5-15的直径依次变大。

所述的发射体4-3安装在车架3上的结构为：倾角电机4-1固定在车架3的中部，倾角电机4-1的输出轴固定带轮一4-2，带轮一4-2通过传动带4-8与带轮二4-7形成带传动，带轮二4-7固定在蜗杆4-6的前端，蜗杆4-6的中部和后端转动安装在车架3上，蜗杆4-6与蜗轮4-5啮合，蜗轮4-5固定在倾角轴4-4上，倾角轴4-4的左、右端均转动安装在一个支撑梁4-10的上端，支撑梁4-10下端均固定在车架3上，所述的车架3呈向前倾倒的U形，车架3的U形两个平行边后端均固定一个支撑梁4-10的下端。

所述的右丝杠4-31驱动右平移杆4-29沿着前后方向移动的结构为：右丝杠电机4-16的输出轴固定右锥齿轮一4-17，右锥齿轮一4-17与右锥齿轮二4-18啮合，右锥齿轮二4-18固定在右丝杠4-31的后端，所述的右丝杠4-31的后部、前端分别转动安装在右丝杠护壳4-32的后端、前端，右丝杠护壳4-32呈中空的结构，右丝杠护壳4-32固定在支撑架4-15的上端右侧，右丝杠护壳4-32的上侧设置有贯穿至中心的导向槽4-321，右平移杆4-29下部沿着导向槽4-321前后方向滑动，右平移杆4-29下端与右丝杠4-31螺旋副连接。

所述的后驱动轮机构2包括左侧后轮机构、右侧后轮机构、后轮驱动电机2-1、后轮锥齿轮2-2、差速器、差速器锥齿轮2-3，所述的左侧后轮机构、右侧后轮机构关于车架3的左右对称平面对称设置，所述的右侧后轮机构包括右阻尼器2-4、右后轮轴2-5、右后轮架2-6、右后轮2-7、右后传动轴2-8、右后轮连杆2-9，所述的后轮驱动电机2-1固定在车架3的后部，后轮驱动电机2-1固定后轮锥齿轮2-2，后轮锥齿轮2-2与差速器上设置的差速器锥齿轮2-3啮合，差速器转动安装在车架3上，差速器设置有左侧、右侧输出轴，左、右侧输出轴分别连接左侧后轮机构、右侧后轮机构，差速器的右侧输出轴通过右万向联轴节一连接右后传动轴2-8的左端，右后传动轴2-8的右端通过右万向联轴节二连接右后轮轴2-5，右后轮轴2-5与右后轮架2-6转动连接，右后轮轴2-5向右穿过右后轮架2-6后固定右后轮2-7，右后传动轴2-8的前侧、后侧各设置一个右后轮连杆2-9，两个右后轮连杆2-9的左端均与车架3铰接，右后轮连杆2-9的右端均与右后轮架2-6铰接，右后传动轴2-8的前侧、后侧均设置一个右阻尼器2-4，两个右阻尼器2-4的左端均与车架3铰接，两个右阻尼器2-4的右端均与一个与其临近的右后轮连杆2-9的减震。

所述的关节电机一1-2、关节电机二1-4、夹持电机1-6、后轮驱动电机2-1、倾角电机4-1、球位电机4-9、右丝杠电机4-16、行走电机5-1、转向电机5-2、无线信号发射接收模块、图像采集机构7的摄像头7-1通过线路与控制系统连接，摄像头7-1固定在车架3上，车架3上设置有移动电源，移动电源为关节电机一1-2、关节电机二1-4、夹持电机1-6、后轮驱动电机2-1、倾角电机4-1、球位电机4-9、左右丝杠电机4-16、行走电机5-1、转向电机5-2、无线信号发射接收模块、图像采集机构7的摄像头7-1供电。

所述的捡球发球机器人的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，取球：操作者手持无线遥控端，观察足球的场外位置，或者通过无线遥控端屏幕上的足球位置，通过无线遥控端与无线信号发射接收模块通讯，控制系统接收到无线遥控端的控制信号，控制行走电机5-1转动，通过前锥齿轮一5-13、前锥齿轮二5-14啮合，前竖直轴5-18通过前锥齿轮三5-19、前锥齿轮四5-20啮合，驱动前中间轴5-8转动，前齿轮二5-11与前齿轮一5-4啮合，驱动前轮5-7前进或者后退，同时控制后轮驱动电机2-1带动后轮锥齿轮2-2转动，差速器转动，实现右后轮2-7以及左侧后轮机构的左后轮转动，实现捡球发球机器人的前驱和后驱行走，无线遥控端屏幕上收到摄像头7-1回传图像信息，显示足球所在位置，控制转向电机5-2转动，通过前齿轮四5-17和前齿轮三5-16带动前齿圈5-15转动，转动架5-3转动，带动前中间轴5-8左右摆动，前轮5-7的摆动，从而实现捡球发球机器人行走过程中的转向；

步骤二，抓球：捡球发球机器人行走到足球位于其正前方时，行走电机5-1、后轮驱动电机2-1停止转动，捡球发球机器人静止，控制关节电机一1-2转动，连接板1-3向前摆动到水平位置，控制夹持电机1-6转动，螺母杆1-14向后移动，右夹持手指1-9向右移动，左侧夹持机构的左夹持手指向左移动，使足球能够从下方进入到右夹持架1-8与侧夹持机构的左夹持架之间时，停止夹持电机1-6的转动，控制关节电机二1-4转动，使足球位于右夹持架1-8和左夹持架之间，停止关节电机二1-4转动，控制夹持电机1-6反向运动，将足球夹紧，控制关节电机二1-4反向转动，使连接壳体1-5处于水平位置，控制关节电机一1-2反向转动，使连接板1-3向后摆动到设定的向后摆动的极限位置；

步骤三，运球：控制行走电机5-1转动、后轮驱动电机2-1转动，以及控制转向电机5-2转动，控制捡球发球机器人行走到发球位置；

步骤四，放球、抓球机械手1复位：控制关节电机一1-2转动，连接板1-3向前摆动到水平位置，控制电机二1-4转动，使接壳体1-5向前摆动到设定位置，控制关节电机一1-2继续转动，连接板1-3向后摆动到足球位于右拖杆4-12、左侧足球托举机构的左拖杆之间正上方时，控制夹持电机1-6转动，松开足球，足球掉落到右拖杆4-12、左侧足球托举机构的左拖杆之间并依靠重力滚落到右拖杆4-12、左拖杆的后端；控制关节电机一1-2转动，使连接板1-3向前摆动到水平位置，控制关节电机二1-4转动，使连接壳体1-5处于水平位置，控制关节电机一1-2转动，使连接板1-3向后摆动到设定的向后摆动的极限位置，控制夹持电机1-6运动，夹持手指1-9与左夹持手指相互靠近，直至螺母杆1-14移动到设定的前端极限位置，用于提高捡球发球机器人在行走过程中抓球机械手1的稳定性；

步骤五,调整发球角度：控制倾角电机4-1转动，带轮一4-2带动带轮二4-7转动，蜗杆4-6转动，蜗轮4-5转动，倾角轴4-4转动，带动足球弹射装置、弹性蓄能装置、足球托架摆动，实现调整足球的发球角度；

步骤六,调整击球点位置：控制球位电机4-9转动，右圆柱齿轮4-22与右齿条4-13转动，齿条4-13与左侧足球托举机构的左齿条相反方向运动，右拖杆4-12与左拖杆距离变化，实现足球在右拖杆4-12与左拖杆上的高度调整；

步骤七，发球：控制右丝杠电机4-16、左侧弹射机构的左丝杠电机4-25同步转动，右锥齿轮一4-17带动右锥齿轮二4-18转动，左锥齿轮一4-24带动左锥齿轮二4-23转动，右丝杠4-31、左侧弹射机构的左丝杠转动，右平移杆4-29、左侧弹射机构的左平移杆后移，并带动勾头4-273后移，击球杆4-27后移，冲击板4-272沿着右导杆4-28、左侧蓄能机构的左导杆向后滑动，右蓄能弹簧4-30和左侧蓄能机构的左蓄能弹簧被压缩，控制右丝杠电机4-16、左侧弹射机构的左丝杠电机4-25同步转动的圈数，调整右蓄能弹簧4-30和左侧蓄能机构的左蓄能弹簧的压缩量，调整击球杆4-27的击球力量，当达到丝杠电机4-16、左侧弹射机构的左丝杠电机4-25达到需要的转动圈数时，控制左丝杠电机4-25停止转动，而右丝杠电机4-16继续转动，右丝杠4-31继续转动，右平移杆4-29继续后移，由于右翻板轴6-1在右侧长孔4-291内滑动和转动，翻板6的左端下侧固定有左翻板轴6-2，左翻板轴6-2与左侧弹射机构中左平移杆的左侧长孔内滑动和转动，翻板6停止移动，而是先后翻转，直至向后翻转到勾头4-273下端的高度小于翻板6翻转过程中上端的高度时，勾头4-273不能阻止翻板向前移动，右蓄能弹簧4-30和左侧蓄能机构的左蓄能弹簧推动冲击板4-272前移，击球杆4-27前端撞击足球，实现足球的发射，而由于防脱环4-20的和复位弹簧4-21防止击球杆4-27向前脱出，复位弹簧4-21使击球杆4-27复位，控制右丝杠电机4-16和左丝杠电机4-25反向转动，右平移杆4-29和左侧弹射机构的左平移杆前移，左平移杆前移到设定的前端位置后，左丝杠电机4-25停止转动，控制右丝杠电机4-16继续前移，翻板6向前翻转复位，右平移杆4-29与左侧弹射机构的左平移杆前端平齐，控制右丝杠电机4-16停止转动，翻板6位于勾头4-273的前侧，如此完成一个足球的捡球发球过程；

如果继续捡球则重复步骤一到步骤七。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用前驱、后驱的行走方式，提高了行走能力，采用两个关节的机械臂以及机械臂前端的夹持机械手，将球可靠抓起并能放置在足球托架上，并且通过调整两个关节处电机的旋转角度，使机械臂行走或不使用时，放置在车架上方，而不会与足球托架碰撞干涉，翻板两侧设置两个不同高度的转轴，通过两侧的丝杠螺母和滑块机构实现翻板的前后移动和翻转，实现弹性蓄能装置的蓄能和触发击球杆，并能调整击球的力量，结构巧妙，通过蜗轮蜗杆机构实现足球发射角度的调整，实现不同角度的发球，前轮驱动机构通过两个固定在车架上的电机实现前轮的转向和行走，减少转向时的阻力。

附图说明

图1是捡球发球机器人的总体结构示意图一。

图2是捡球发球机器人的总体结构示意图二。

图3是捡球发球机器人的前轮驱动和机械手结构示意图。

图4是捡球发球机器人的前轮驱动结构示意图一。

图5是捡球发球机器人的前轮驱动结构示意图二。

图6是捡球发球机器人的机械手的手指部分结构示意图。

图7是发球机构调整发射角度的驱动部分结构示意图。

图8是发球机构调整发射导轨宽度部分的结构示意图一。

图9是发球机构调整发射导轨宽度部分的结构示意图二。

图10是发球机构的结构示意图一。

图11是发球机构的结构示意图二。

图12是发球机构的结构示意图三。

图13是击球杆的结构示意图。

图14是发球机构的结构示意图四。

图15是平移杆安装挡块的结构示意图。

图16是后驱动轮机构的结构示意图。

附图标记说明：

1.抓球机械手，2.后驱动轮机构，3.车架，4.发球机构，5.前轮驱动机构，6.翻板，7.图像采集机构，8.天线，1-1.防护罩，1-2.关节电机一，1-3.连接板，1-4.关节电机二，1-5.连接壳体，1-6.夹持电机，1-7.手指丝杠，1-8.右夹持架，1-9.右夹持手指，1-10.右手指连杆一，1-11.右手指连杆二，1-12.手指架，1-13.右驱动连杆，1-14.螺母杆，2-1.后轮驱动电机，2-2.后轮锥齿轮，2-3.差速器锥齿轮，2-4.右阻尼器，2-5.右后轮轴，2-6.右后轮架，2-7.右后轮，2-8.右后传动轴，2-9.右后轮连杆，4-1.倾角电机，4-2.带轮一，4-3.发射体，4-4.倾角轴，4-5.蜗轮，4-6.蜗杆，4-7.带轮二，4-8.传动带，4-9.球位电机，4-10.支撑梁，4-11.右滑块，4-12.右拖杆，4-13.右齿条，4-14.导轨，4-15.支撑架，4-16.右丝杠电机，4-17.右锥齿轮一，4-18.右锥齿轮二，4-19.后支撑板，4-20.防脱环，4-21.复位弹簧，4-22.右圆柱齿轮，4-23.左锥齿轮二，4-24.左锥齿轮一，4-25.左丝杠电机，4-26.球杆套，4-261.竖直杆导向槽，4-262.冲击板导向槽，4-27.击球杆，4-271.竖直杆，4-272.冲击板，4-273.勾头，4-28.右导杆，4-29.右平移杆，4-291.右侧长孔，4-30.右蓄能弹簧，4-31.右丝杠，4-32.右丝杠护壳，4-321.导向槽，5-1.行走电机，5-2.转向电机，5-3.转动架，5-4.前齿轮一，5-5.前轮轴，5-6.连接架，5-7.前轮，5-8.前中间轴，5-9.固定架，5-10.支柱，5-11.前齿轮二，5-12.前伸梁，5-13.前锥齿轮一，5-14.前锥齿轮二，5-15.前齿圈，5-16.前齿轮三，5-17.前齿轮四，5-18.前竖直轴，5-19.前锥齿轮三，5-20.前锥齿轮四，5-21.前支撑板，6-1.右翻板轴，6-2.左翻板轴，7-1.摄像头，7-2.摄像头支架。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1-16，本实用新型的一种捡球发球机器人，包括：抓球机械手1、后驱动轮机构2、车架3、发球机构4、前轮驱动机构5、翻板6、图像采集机构7、天线8、控制系统、无线信号发射接收模块、无线遥控端，以操作者位于捡球发球机器人后侧，面向捡球发球机器人时的上下、前后、左右方向定义本申请的方向，以便描述本申请，所述的车架3呈左右对称结构，所述的抓球机械手1包括防护罩1-1、关节电机一1-2、连接板1-3、关节电机二1-4、连接壳体1-5、夹持电机1-6、手指丝杠1-7、手指架1-12、螺母杆1-14、右侧夹持机构、左侧夹持机构，所述的右侧夹持机构、左侧夹持机构关于车架3的左右对称面对称设置，所述的右侧夹持机构包括右夹持架1-8、右夹持手指1-9、右手指连杆一1-10、右手指连杆二1-11、右驱动连杆1-13，所述的车架3前端固定前伸梁5-12的后端，前伸梁5-12前端固定关节电机一1-2，关节电机一1-2、关节电机二1-4为双侧输出结构，关节电机一1-2的左、右侧输出轴分别固定一个连接板1-3的一端，连接板1-3的另一端分别固定关节电机二1-4的左、右侧输出轴，关节电机二1-4固定在连接壳体1-5的前端，连接壳体1-5的后端固定夹持电机1-6，手指架1-12呈叉形，手指架1-12的叉形尾部固定在夹持电机1-6的壳体上，手指丝杠1-7向前穿过手指架1-12的叉形尾部的圆孔后固定夹持电机1-6的输出轴上，手指丝杠1-7与螺母杆1-14的中部螺纹孔旋合，螺母杆1-14的右端铰接右驱动连杆1-13的后端，右驱动连杆1-13的前端与右手指连杆二1-11的前部铰接，所述的手指架1-12的右侧叉形端部的左、右侧分别铰接右手指连杆二1-11、右手指连杆一1-10的前端，右手指连杆二1-11、右手指连杆一1-10的后端分别铰接右夹持手指1-9后端的左、右侧，右手指连杆二1-11、右手指连杆一1-10、右夹持手指1-9、手指架1-12组成平行四连杆机构，右夹持手指1-9的后端固定有右夹持架1-8，右夹持架1-8左侧呈凹狐形，用于与右侧夹持机构的右夹持架共同夹紧足球。

前轮驱动机构5包括行走电机5-1、转向电机5-2、转动架5-3、前齿轮一5-4、前轮轴5-5、连接架5-6、前轮5-7、前中间轴5-8、固定架5-9、支柱5-10、前齿轮二5-11、前伸梁5-12、前锥齿轮一5-13、前锥齿轮二5-14、前齿圈5-15、前齿轮三5-16、前齿轮四5-17、前竖直轴5-18、前锥齿轮三5-19、前锥齿轮四5-20、前支撑板5-21，所述的车架3的前端左右侧哥固定一个前伸梁5-12，行走电机5-1固定在两个前伸梁5-12的后端，行走电机5-1的输出轴固定前锥齿轮二5-14，前锥齿轮二5-14与前锥齿轮一5-13啮合，前锥齿轮一5-13固定在前竖直轴5-18的上端，前竖直轴5-18的中部与前支撑板5-21转动连接，前支撑板5-21左、右端分别固定在一个前伸梁5-12上，竖直轴5-18的下端固定前锥齿轮三5-19，前锥齿轮三5-19与前锥齿轮四5-20啮合，前锥齿轮四5-20固定在前中间轴5-8的左部，前中间轴5-8的右部固定前齿轮二5-11，前中间轴5-8的左、右端转动安装在转动架5-3上，转动架5-3呈中空的环形结构，转动架5-3转动安装在固定架5-9的环形内侧，固定架5-9的环形外侧固定多个支柱5-10的下端，固定架5-9左侧、右侧的支柱5-10的上端分别固定左侧、右侧前伸梁5-12，前齿轮二5-11与前齿轮一5-4啮合，前齿轮一5-4固定在前轮轴5-5的右部，前轮轴5-5的中部固定前轮5-7，前轮轴5-5的左端、右端分别转动安装在一个连接架5-6的下端，连接架5-6的上端均固定在转动架5-3上，转动架5-3的下端固定前齿圈5-15的内侧，前齿圈5-15呈中空的结构，前齿圈5-15的外侧齿轮部与前齿轮三5-16啮合，前齿轮三5-16与前齿轮四5-17啮合，前齿轮四5-17固定在转向电机5-2的输出轴上，转向电机5-2固定在固定架5-9上，前齿轮三5-16中心转动安装在齿轮支撑轴上，齿轮支撑轴固定在固定架5-9上，前齿轮四5-17、前齿轮三5-16、前齿圈5-15的直径依次变大。

所述的发球机构4包括倾角电机4-1、带轮一4-2、发射体4-3、倾角轴4-4、蜗轮4-5、蜗杆4-6、带轮二4-7、传动带4-8、球位电机4-9、支撑梁4-10、足球托架、导轨4-14、支撑架4-15、后支撑板4-19、防脱环4-20、复位弹簧4-21、球杆套4-26、击球杆4-27、足球弹射装置、弹性蓄能装置，所述的倾角电机4-1固定在车架3的中部，倾角电机4-1的输出轴固定带轮一4-2，带轮一4-2通过传动带4-8与带轮二4-7形成带传动，带轮二4-7固定在蜗杆4-6的前端，蜗杆4-6的中部和后端转动安装在车架3上，蜗杆4-6与蜗轮4-5啮合，蜗轮4-5固定在倾角轴4-4上，倾角轴4-4的左、右端均转动安装在一个支撑梁4-10的上端，支撑梁4-10下端均固定在车架3上，所述的车架3呈向前倾倒的U形，车架3的U形两个平行边后端均固定一个支撑梁4-10的下端。

所述的发射体4-3呈向后倾倒的U形，发射体4-3两个U形平行边固定在倾角轴4-4的中部，足球托架包括左侧足球托举机构、右侧足球托举机构，所述的左侧足球托举机构与右侧足球托举机构关于车架关于车架3的左右对称面对称设置，所述的右侧足球托举机构包括右滑块4-11、右拖杆4-12、右齿条4-13、右圆柱齿轮4-22，发射体4-3的U形闭口边后侧固定球位电机4-9，球位电机4-9的输出轴向前穿过发射体4-3的U形闭口边后固定右圆柱齿轮4-22，球位电机4-9的输出轴与穿过发射体4-3的圆孔不接触，右圆柱齿轮4-22与右齿条4-13啮合，右齿条4-13固定在右滑块4-11上，右滑块4-11与导轨4-14滑动连接，导轨4-14沿着左右方向水平设置，右滑块4-11固定右拖杆4-12的后端，右拖杆4-12向前侧、上侧伸出，所述的右圆柱齿轮4-22与左侧足球托举机构的左圆柱齿轮啮合，用于实现球位电机4-9驱动右圆柱齿轮4-22转动时，左圆柱齿轮反向转动，右齿条4-13与左侧足球托举机构的左齿条运动方向相反，右拖杆4-12与左侧足球托举机构的左拖杆相互靠近或者远离，右拖杆4-12与左拖杆远离时，足球下移，右拖杆4-12与左拖杆距离变小时，足球上移，调整足球的高度。

所述的足球弹射装置包括左侧弹射机构、右侧弹射机构，左侧弹射机构与右侧弹射机构关于球杆套4-26呈轴对称设置，所述的右侧弹射机构包括右丝杠电机4-16、右锥齿轮一4-17、右锥齿轮二4-18、右平移杆4-29、右丝杠4-31、右丝杠护壳4-32，所述的发射体4-3的下端固定支撑架4-15，支撑架4-15的后侧的右侧固定右丝杠电机4-16，右丝杠电机4-16的输出轴固定右锥齿轮一4-17，右锥齿轮一4-17与右锥齿轮二4-18啮合，右锥齿轮二4-18固定在右丝杠4-31的后端，右丝杠4-31的后部、前端分别转动安装在右丝杠护壳4-32的后端、前端，右丝杠护壳4-32呈中空的结构，右丝杠护壳4-32固定在支撑架4-15的上端右侧，右丝杠护壳4-32的上侧设置有贯穿至中心的导向槽4-321，右平移杆4-29下部沿着导向槽4-321前后方向滑动，右平移杆4-29下端与右丝杠4-31螺旋副连接，右平移杆4-29上端设置有沿着上下方向的右侧长孔4-291。

所述的翻板6沿着左右方向设置，翻板6沿着上下方向的高度大于沿着前后方向的厚度，翻板6的右端上侧固定有右翻板轴6-1，右翻板轴6-1在右侧长孔4-291内滑动和转动，翻板6的左端下侧固定有左翻板轴6-2，左翻板轴6-2与左侧弹射机构中左平移杆的左侧长孔内滑动和转动。

所述的支撑架4-15的上端中间位置固定球杆套4-26，球杆套4-26与右拖杆4-12平行设置，球杆套4-26的内孔滑动安装击球杆4-27，击球杆4-27的后端固定防脱环4-20，击球杆4-27的前部设置有向左侧、右侧伸出的冲击板4-272，冲击板4-272关于击球杆4-27轴对称设置，击球杆4-27的前部上侧设置有向上伸出的竖直杆4-271，竖直杆4-271上端设置有勾头4-273，勾头4-273向后侧下侧伸出，勾头4-273的下端高度低于翻板6上端的高度，勾头4-273的下端高度大于翻板6向后侧翻转90度后上端的高度，所述的球杆套4-26的上侧设置有贯穿至外侧的竖直杆导向槽4-261，竖直杆4-271沿着竖直杆导向槽4-261前后方向滑动，所述的球杆套4-26的左侧、右侧均设置有贯穿至外侧的冲击板导向槽4-262，冲击板4-272与击球杆4-27的连接处沿着冲击板导向槽4-262前后方向滑动，所述的翻板6位于勾头4-273的下侧。

所述的弹性蓄能装置包括左侧蓄能机构、右侧蓄能机构，左侧蓄能机构与右侧蓄能机构关于击球杆4-27呈轴对称设置，所述的右侧蓄能机构包括右导杆4-28、右蓄能弹簧4-30，所述的球杆套4-26的后端固定后支撑板4-19的中部，后支撑板4-19向左侧、右侧伸出，并关于球杆套4-26呈轴对称设置，后支撑板4-19的右端固定两个右导杆4-28的后端，两个右导杆4-28沿着上下方向并排平行设置，右导杆4-28与击球杆4-27平行设置，两个右导杆4-28与冲击板4-272滑动连接，每个右导杆4-28上套设一个右蓄能弹簧4-30，右蓄能弹簧4-30前端固定在冲击板4-272上。

所述的击球杆4-27上位于防脱环4-20与后支撑板4-19之间套设复位弹簧4-21，用于击球杆4-27向前冲击击球后的复位。

所述的后驱动轮机构2包括左侧后轮机构、右侧后轮机构、后轮驱动电机2-1、后轮锥齿轮2-2、差速器、差速器锥齿轮2-3，所述的左侧后轮机构、右侧后轮机构关于车架3的左右对称平面对称设置，所述的右侧后轮机构包括右阻尼器2-4、右后轮轴2-5、右后轮架2-6、右后轮2-7、右后传动轴2-8、右后轮连杆2-9，所述的后轮驱动电机2-1固定在车架3的后部，后轮驱动电机2-1固定后轮锥齿轮2-2，后轮锥齿轮2-2与差速器上设置的差速器锥齿轮2-3啮合，差速器转动安装在车架3上，差速器设置有左侧、右侧输出轴，左、右侧输出轴分别连接左侧后轮机构、右侧后轮机构，差速器的右侧输出轴通过右万向联轴节一连接右后传动轴2-8的左端，右后传动轴2-8的右端通过右万向联轴节二连接右后轮轴2-5，右后轮轴2-5与右后轮架2-6转动连接，右后轮轴2-5向右穿过右后轮架2-6后固定右后轮2-7，右后传动轴2-8的前侧、后侧各设置一个右后轮连杆2-9，两个右后轮连杆2-9的左端均与车架3铰接，右后轮连杆2-9的右端均与右后轮架2-6铰接，右后传动轴2-8的前侧、后侧均设置一个右阻尼器2-4，两个右阻尼器2-4的左端均与车架3铰接，两个右阻尼器2-4的右端均与一个与其临近的右后轮连杆2-9的减震。

所述的关节电机一1-2、关节电机二1-4、夹持电机1-6、后轮驱动电机2-1、倾角电机4-1、球位电机4-9、右丝杠电机4-16、行走电机5-1、转向电机5-2、无线信号发射接收模块、摄像头7-1通过线路与控制系统连接，无线信号发射接收模块与无线遥控端进行无线通讯，用于实现对捡球发球机器人的遥控，无线信号发射接收模块固定在车架3上，无线信号发射接收模块通过线路连接天线8。车架3上设置有移动电源，移动电源为关节电机一1-2、关节电机二1-4、夹持电机1-6、后轮驱动电机2-1、倾角电机4-1、球位电机4-9、左右丝杠电机4-16、行走电机5-1、转向电机5-2、无线信号发射接收模块、摄像头7-1供电。

捡球发球机器人的控制方法：步骤一，取球：操作者手持无线遥控端，观察足球的场外位置，或者通过无线遥控端屏幕上的足球位置，通过无线遥控端与无线信号发射接收模块通讯，控制系统接收到无线遥控端的控制信号，控制行走电机5-1转动，通过前锥齿轮一5-13、前锥齿轮二5-14啮合，前竖直轴5-18通过前锥齿轮三5-19、前锥齿轮四5-20啮合，驱动前中间轴5-8转动，前齿轮二5-11与前齿轮一5-4啮合，驱动前轮5-7前进或者后退，同时控制后轮驱动电机2-1带动后轮锥齿轮2-2转动，差速器转动，实现右后轮2-7以及左侧后轮机构的左后轮转动，实现捡球发球机器人的前驱和后驱行走，无线遥控端屏幕上收到摄像头7-1回传图像信息，显示足球所在位置，控制转向电机5-2转动，通过前齿轮四5-17和前齿轮三5-16带动前齿圈5-15转动，转动架5-3转动，带动前中间轴5-8左右摆动，前轮5-7的摆动，从而实现捡球发球机器人行走过程中的转向；

步骤二，抓球：捡球发球机器人行走到足球位于其正前方时，行走电机5-1、后轮驱动电机2-1停止转动，捡球发球机器人静止，控制关节电机一1-2转动，连接板1-3向前摆动到水平位置，控制夹持电机1-6转动，螺母杆1-14向后移动，右夹持手指1-9向右移动，左侧夹持机构的左夹持手指向左移动，使足球能够从下方进入到右夹持架1-8与侧夹持机构的左夹持架之间时，停止夹持电机1-6的转动，控制关节电机二1-4转动，使足球位于右夹持架1-8和左夹持架之间，停止关节电机二1-4转动，控制夹持电机1-6反向运动，将足球夹紧，控制关节电机二1-4反向转动，使连接壳体1-5处于水平位置，控制关节电机一1-2反向转动，使连接板1-3向后摆动到设定的向后摆动的极限位置；

步骤三，运球：控制行走电机5-1转动、后轮驱动电机2-1转动，以及控制转向电机5-2转动，控制捡球发球机器人行走到发球位置；

步骤四，放球、抓球机械手1复位：控制关节电机一1-2转动，连接板1-3向前摆动到水平位置，控制电机二1-4转动，使接壳体1-5向前摆动到设定位置，控制关节电机一1-2继续转动，连接板1-3向后摆动到足球位于右拖杆4-12、左侧足球托举机构的左拖杆之间正上方时，控制夹持电机1-6转动，松开足球，足球掉落到右拖杆4-12、左侧足球托举机构的左拖杆之间并依靠重力滚落到右拖杆4-12、左拖杆的后端；控制关节电机一1-2转动，使连接板1-3向前摆动到水平位置，控制关节电机二1-4转动，使连接壳体1-5处于水平位置，控制关节电机一1-2转动，使连接板1-3向后摆动到设定的向后摆动的极限位置，控制夹持电机1-6运动，夹持手指1-9与左夹持手指相互靠近，直至螺母杆1-14移动到设定的前端极限位置，用于提高捡球发球机器人在行走过程中抓球机械手1的稳定性；

步骤五,调整发球角度：控制倾角电机4-1转动，带轮一4-2带动带轮二4-7转动，蜗杆4-6转动，蜗轮4-5转动，倾角轴4-4转动，带动足球弹射装置、弹性蓄能装置、足球托架摆动，实现调整足球的发球角度；

步骤六,调整击球点位置：控制球位电机4-9转动，右圆柱齿轮4-22与右齿条4-13转动，齿条4-13与左侧足球托举机构的左齿条相反方向运动，右拖杆4-12与左拖杆距离变化，实现足球在右拖杆4-12与左拖杆上的高度调整；

步骤七，发球：控制右丝杠电机4-16、左侧弹射机构的左丝杠电机4-25同步转动，右锥齿轮一4-17带动右锥齿轮二4-18转动，左锥齿轮一4-24带动左锥齿轮二4-23转动，右丝杠4-31、左侧弹射机构的左丝杠转动，右平移杆4-29、左侧弹射机构的左平移杆后移，并带动勾头4-273后移，击球杆4-27后移，冲击板4-272沿着右导杆4-28、左侧蓄能机构的左导杆向后滑动，右蓄能弹簧4-30和左侧蓄能机构的左蓄能弹簧被压缩，控制右丝杠电机4-16、左侧弹射机构的左丝杠电机4-25同步转动的圈数，调整右蓄能弹簧4-30和左侧蓄能机构的左蓄能弹簧的压缩量，调整击球杆4-27的击球力量，当达到丝杠电机4-16、左侧弹射机构的左丝杠电机4-25达到需要的转动圈数时，控制左丝杠电机4-25停止转动，而右丝杠电机4-16继续转动，右丝杠4-31继续转动，右平移杆4-29继续后移，由于右翻板轴6-1在右侧长孔4-291内滑动和转动，翻板6的左端下侧固定有左翻板轴6-2，左翻板轴6-2与左侧弹射机构中左平移杆的左侧长孔内滑动和转动，翻板6停止移动，而是先后翻转，直至向后翻转到勾头4-273下端的高度小于翻板6翻转过程中上端的高度时，勾头4-273不能阻止翻板向前移动，右蓄能弹簧4-30和左侧蓄能机构的左蓄能弹簧推动冲击板4-272前移，击球杆4-27前端撞击足球，实现足球的发射，而由于防脱环4-20的和复位弹簧4-21防止击球杆4-27向前脱出，复位弹簧4-21使击球杆4-27复位，控制右丝杠电机4-16和左丝杠电机4-25反向转动，右平移杆4-29和左侧弹射机构的左平移杆前移，左平移杆前移到设定的前端位置后，左丝杠电机4-25停止转动，控制右丝杠电机4-16继续前移，翻板6向前翻转复位，右平移杆4-29与左侧弹射机构的左平移杆前端平齐，控制右丝杠电机4-16停止转动，翻板6位于勾头4-273的前侧，如此完成一个足球的捡球发球过程；

如果继续捡球则重复步骤一到步骤七。

本实用新型的技术方案不仅可以在足球运动比赛中进行捡球发球，在日常足球练习中也可以根据训练员的训练需要，进行特定发球角度、发球力量的多次重复训练，足球发球可重复性好。

Claims (9)

1.一种捡球发球机器人，其特征在于：包括抓球机械手(1)、后驱动轮机构(2)、车架(3)、发球机构(4)、前轮驱动机构(5)、翻板(6)、图像采集机构(7)、控制系统、无线信号发射接收模块、无线遥控端，所述的车架(3)呈左右对称结构，前轮驱动机构(5)、后驱动轮机构(2)分别设置在车架(3)的前侧、后侧，用于捡球发球机器人的行走，所述的抓球机械手(1)设置在车架(3)的前端，用于将足球从地面上抓取送至足球托架上，所述的发球机构(4)包括发射体(4-3)、足球托架、后支撑板(4-19)、球杆套(4-26)、击球杆(4-27)、足球弹射装置、弹性蓄能装置，所述的发射体(4-3)安装在车架(3)上，所述的发射体(4-3)的上端设置有足球托架，用于放置足球并调整足球的高度；所述的足球弹射装置包括左侧弹射机构、右侧弹射机构，左侧弹射机构与右侧弹射机构关于球杆套(4-26)呈轴对称设置，所述的右侧弹射机构包括右平移杆(4-29)、右丝杠(4-31)，所述的发射体(4-3)固定支撑架(4-15)，支撑架(4-15)上端固定球杆套(4-26)，击球杆(4-27)滑动安装在球杆套(4-26)内，球杆套(4-26)后端固定后支撑板(4-19)，击球杆(4-27)向后穿过后支撑板(4-19)后固定防脱环(4-20)，击球杆(4-27)上位于防脱环(4-20)与后支撑板(4-19)之间套设复位弹簧(4-21)，右丝杠(4-31)转动安装在支撑架(4-15)的上端右侧，支撑架(4-15)的后侧固定右丝杠电机(4-16)，右丝杠电机(4-16)通过锥齿轮传动机构驱动右丝杠(4-31)转动，右丝杠(4-31)驱动右平移杆(4-29)沿着前后方向移动，右平移杆(4-29)上端设置有沿着上下方向的右侧长孔(4-291)，所述的翻板(6)沿着左右方向设置，翻板(6)的右端上侧固定有右翻板轴(6-1)，右翻板轴(6-1)在右侧长孔(4-291)内滑动和转动，翻板(6)的左端下侧固定有左翻板轴(6-2)，左翻板轴(6-2)与左侧弹射机构中左平移杆的左侧长孔内滑动和转动；

击球杆(4-27)的前部设置有向左、右侧伸出的冲击板(4-272)、向上伸出的竖直杆(4-271)，竖直杆(4-271)上端设置有勾头(4-273)，勾头(4-273)向后侧、下侧伸出，翻板(6)沿着上下方向的高度大于沿着前后方向的厚度，勾头(4-273)的下端高度低于翻板(6)上端的高度，勾头(4-273)的下端高度大于翻板(6)向后侧翻转90度后上端的高度，所述的冲击板(4-272)、竖直杆(4-271)向球杆套(4-26)外侧伸出并与球杆套(4-26)上相适应位置设置的槽滑动连接，所述的后支撑板(4-19)与冲击板(4-272)之间设置有所述的弹性蓄能装置；

所述的机械手、后驱动轮机构(2)、前轮驱动机构(5)、右丝杠电机(4-16)、左侧弹射机构的左丝杠电机、无线信号发射接收模块、图像采集机构(7)通过线路与控制系统连接，无线信号发射接收模块与无线遥控端进行无线通讯，用于实现对捡球发球机器人的遥控，无线信号发射接收模块固定在车架(3)上。

2.根据权利要求1所述的捡球发球机器人，其特征在于：所述的弹性蓄能装置包括左侧蓄能机构、右侧蓄能机构，左侧蓄能机构与右侧蓄能机构关于击球杆(4-27)呈轴对称设置，所述的右侧蓄能机构包括右导杆(4-28)、右蓄能弹簧(4-30)，所述的球杆套(4-26)的后端固定后支撑板(4-19)的中部，后支撑板(4-19)向左侧、右侧伸出，并关于球杆套(4-26)呈轴对称设置，后支撑板(4-19)的右端固定两个右导杆(4-28)的后端，两个右导杆(4-28)沿着上下方向并排平行设置，右导杆(4-28)与击球杆(4-27)平行设置，两个右导杆(4-28)与冲击板(4-272)滑动连接，每个右导杆(4-28)上套设一个右蓄能弹簧(4-30)，右蓄能弹簧(4-30)前端固定在冲击板(4-272)上。

3.根据权利要求2所述的捡球发球机器人，其特征在于：所述的发射体(4-3)的上端设置有足球托架的结构为：足球托架包括左侧足球托举机构、右侧足球托举机构，所述的左侧足球托举机构与右侧足球托举机构关于车架关于车架(3)的左右对称面对称设置，所述的右侧足球托举机构包括右滑块(4-11)、右拖杆(4-12)、右齿条(4-13)、右圆柱齿轮(4-22)，发射体(4-3)上固定球位电机(4-9)，球位电机(4-9)的输出轴向前穿过发射体(4-3)后固定右圆柱齿轮(4-22)，球位电机(4-9)的输出轴与穿过发射体(4-3)的圆孔不接触，右圆柱齿轮(4-22)与右齿条(4-13)啮合，右齿条(4-13)固定在右滑块(4-11)上，右滑块(4-11)与导轨(4-14)滑动连接，导轨(4-14)沿着左右方向水平设置，右滑块(4-11)固定右拖杆(4-12)的后端，右拖杆(4-12)向前侧、上侧伸出，所述的右圆柱齿轮(4-22)与左侧足球托举机构的左圆柱齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的捡球发球机器人，其特征在于：前轮驱动机构(5)包括行走电机(5-1)、转向电机(5-2)、转动架(5-3)、前齿轮一(5-4)、前轮轴(5-5)、连接架(5-6)、前轮(5-7)、前中间轴(5-8)、固定架(5-9)、支柱(5-10)、前齿轮二(5-11)、前伸梁(5-12)、前锥齿轮一(5-13)、前锥齿轮二(5-14)、前齿圈(5-15)、前齿轮三(5-16)、前齿轮四(5-17)、前竖直轴(5-18)、前锥齿轮三(5-19)、前锥齿轮四(5-20)、前支撑板(5-21)，所述的车架(3)的前端左右侧哥固定一个前伸梁(5-12)，行走电机(5-1)固定在两个前伸梁(5-12)的后端，行走电机(5-1)的输出轴固定前锥齿轮二(5-14)，前锥齿轮二(5-14)与前锥齿轮一(5-13)啮合，前锥齿轮一(5-13)固定在前竖直轴(5-18)的上端，前竖直轴(5-18)的中部与前支撑板(5-21)转动连接，前支撑板(5-21)左、右端分别固定在一个前伸梁(5-12)上，竖直轴(5-18)的下端固定前锥齿轮三(5-19)，前锥齿轮三(5-19)与前锥齿轮四(5-20)啮合，前锥齿轮四(5-20)固定在前中间轴(5-8)的左部，前中间轴(5-8)的右部固定前齿轮二(5-11)，前中间轴(5-8)的左、右端转动安装在转动架(5-3)上，转动架(5-3)呈中空的环形结构，转动架(5-3)转动安装在固定架(5-9)的环形内侧，固定架(5-9)的环形外侧固定多个支柱(5-10)的下端，固定架(5-9)左侧、右侧的支柱(5-10)的上端分别固定左侧、右侧前伸梁(5-12)，前齿轮二(5-11)与前齿轮一(5-4)啮合，前齿轮一(5-4)固定在前轮轴(5-5)的右部，前轮轴(5-5)的中部固定前轮(5-7)，前轮轴(5-5)的左端、右端分别转动安装在一个连接架(5-6)的下端，连接架(5-6)的上端均固定在转动架(5-3)上，转动架(5-3)的下端固定前齿圈(5-15)的内侧，前齿圈(5-15)呈中空的结构，前齿圈(5-15)的外侧齿轮部与前齿轮三(5-16)啮合，前齿轮三(5-16)与前齿轮四(5-17)啮合，前齿轮四(5-17)固定在转向电机(5-2)的输出轴上，转向电机(5-2)固定在固定架(5-9)上，前齿轮三(5-16)中心转动安装在齿轮支撑轴上，齿轮支撑轴固定在固定架(5-9)上，前齿轮四(5-17)、前齿轮三(5-16)、前齿圈(5-15)的直径依次变大。

5.根据权利要求4所述的捡球发球机器人，其特征在于：所述的抓球机械手(1)包括防护罩(1-1)、关节电机一(1-2)、连接板(1-3)、关节电机二(1-4)、连接壳体(1-5)、夹持电机(1-6)、手指丝杠(1-7)、手指架(1-12)、螺母杆(1-14)、右侧夹持机构、左侧夹持机构，所述的右侧夹持机构、左侧夹持机构关于车架(3)的左右对称面对称设置，所述的右侧夹持机构包括右夹持架(1-8)、右夹持手指(1-9)、右手指连杆一(1-10)、右手指连杆二(1-11)、右驱动连杆(1-13)，所述的车架(3)前端固定前伸梁(5-12)的后端，前伸梁(5-12)前端固定关节电机一(1-2)，关节电机一(1-2)、关节电机二(1-4)为双侧输出结构，关节电机一(1-2)的左、右侧输出轴分别固定一个连接板(1-3)的一端，连接板(1-3)的另一端分别固定关节电机二(1-4)的左、右侧输出轴，关节电机二(1-4)固定在连接壳体(1-5)的前端，连接壳体(1-5)的后端固定夹持电机(1-6)，手指架(1-12)呈叉形，手指架(1-12)的叉形尾部固定在夹持电机(1-6)的壳体上，手指丝杠(1-7)向前穿过手指架(1-12)的叉形尾部的圆孔后固定夹持电机(1-6)的输出轴上，手指丝杠(1-7)与螺母杆(1-14)的中部螺纹孔旋合，螺母杆(1-14)的右端铰接右驱动连杆(1-13)的后端，右驱动连杆(1-13)的前端与右手指连杆二(1-11)的前部铰接，所述的手指架(1-12)的右侧叉形端部的左、右侧分别铰接右手指连杆二(1-11)、右手指连杆一(1-10)的前端，右手指连杆二(1-11)、右手指连杆一(1-10)的后端分别铰接右夹持手指(1-9)后端的左、右侧，右手指连杆二(1-11)、右手指连杆一(1-10)、右夹持手指(1-9)、手指架(1-12)组成平行四连杆机构，右夹持手指(1-9)的后端固定有右夹持架(1-8)，右夹持架(1-8)左侧呈凹狐形，用于与右侧夹持机构的右夹持架共同夹紧足球。

6.根据权利要求5所述的捡球发球机器人，其特征在于：所述的发射体(4-3)安装在车架(3)上的结构为：倾角电机(4-1)固定在车架(3)的中部，倾角电机(4-1)的输出轴固定带轮一(4-2)，带轮一(4-2)通过传动带(4-8)与带轮二(4-7)形成带传动，带轮二(4-7)固定在蜗杆(4-6)的前端，蜗杆(4-6)的中部和后端转动安装在车架(3)上，蜗杆(4-6)与蜗轮(4-5)啮合，蜗轮(4-5)固定在倾角轴(4-4)上，倾角轴(4-4)的左、右端均转动安装在一个支撑梁(4-10)的上端，支撑梁(4-10)下端均固定在车架(3)上，车架(3)的左、右侧均固定一个支撑梁(4-10)的下端。

7.根据权利要求6所述的捡球发球机器人，其特征在于：所述的右丝杠(4-31)驱动右平移杆(4-29)沿着前后方向移动的结构为：右丝杠电机(4-16)的输出轴固定右锥齿轮一(4-17)，右锥齿轮一(4-17)与右锥齿轮二(4-18)啮合，右锥齿轮二(4-18)固定在右丝杠(4-31)的后端，所述的右丝杠(4-31)的后部、前端分别转动安装在右丝杠护壳(4-32)的后端、前端，右丝杠护壳(4-32)呈中空的结构，右丝杠护壳(4-32)固定在支撑架(4-15)的上端右侧，右丝杠护壳(4-32)的上侧设置有贯穿至中心的导向槽(4-321)，右平移杆(4-29)下部沿着导向槽(4-321)前后方向滑动，右平移杆(4-29)下端与右丝杠(4-31)螺旋副连接。

8.根据权利要求7所述的捡球发球机器人，其特征在于：所述的后驱动轮机构(2)包括左侧后轮机构、右侧后轮机构、后轮驱动电机(2-1)、后轮锥齿轮(2-2)、差速器、差速器锥齿轮(2-3)，所述的左侧后轮机构、右侧后轮机构关于车架(3)的左右对称平面对称设置，所述的右侧后轮机构包括右阻尼器(2-4)、右后轮轴(2-5)、右后轮架(2-6)、右后轮(2-7)、右后传动轴(2-8)、右后轮连杆(2-9)，所述的后轮驱动电机(2-1)固定在车架(3)的后部，后轮驱动电机(2-1)固定后轮锥齿轮(2-2)，后轮锥齿轮(2-2)与差速器上设置的差速器锥齿轮(2-3)啮合，差速器转动安装在车架(3)上，差速器设置有左侧、右侧输出轴，左、右侧输出轴分别连接左侧后轮机构、右侧后轮机构，差速器的右侧输出轴通过右万向联轴节一连接右后传动轴(2-8)的左端，右后传动轴(2-8)的右端通过右万向联轴节二连接右后轮轴(2-5)，右后轮轴(2-5)与右后轮架(2-6)转动连接，右后轮轴(2-5)向右穿过右后轮架(2-6)后固定右后轮(2-7)，右后传动轴(2-8)的前侧、后侧各设置一个右后轮连杆(2-9)，两个右后轮连杆(2-9)的左端均与车架(3)铰接，右后轮连杆(2-9)的右端均与右后轮架(2-6)铰接，右后传动轴(2-8)的前侧、后侧均设置一个右阻尼器(2-4)，两个右阻尼器(2-4)的左端均与车架(3)铰接，两个右阻尼器(2-4)的右端均与一个与其临近的右后轮连杆(2-9)的减震。

9.根据权利要求8所述的捡球发球机器人，其特征在于：所述的关节电机一(1-2)、关节电机二(1-4)、夹持电机(1-6)、后轮驱动电机(2-1)、倾角电机(4-1)、球位电机(4-9)、右丝杠电机(4-16)、行走电机(5-1)、转向电机(5-2)、无线信号发射接收模块、图像采集机构(7)的摄像头(7-1)通过线路与控制系统连接，摄像头(7-1)固定在车架(3)上，车架(3)上设置有移动电源，移动电源为关节电机一(1-2)、关节电机二(1-4)、夹持电机(1-6)、后轮驱动电机(2-1)、倾角电机(4-1)、球位电机(4-9)、左右丝杠电机(4-16)、行走电机(5-1)、转向电机(5-2)、无线信号发射接收模块、图像采集机构(7)的摄像头(7-1)供电。

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