CN218187765U - 一种滚筒拨盘式自主捡球机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，至少包括机架、设置于机架底部用于驱动机器人自主行进的车轮、设置于机架上方的球储存管、设置于球储存管下方用于将乒乓球送入球储存管的捡球装置、设置于机架前侧和/或后侧用于将乒乓球拨向捡球装置的滚筒；本实用新型的滚筒拨盘式自主捡球机器人，可在地板上自主行进，并通过滚筒将散落在地板上的乒乓球推入机架底部，然后利用机架内的捡球装置将乒乓球送入到球储存管，大大减轻了捡球人员的劳动强度，同时其结构简单、成本低、适合运用在普通乒乓球球馆中。

Description

一种滚筒拨盘式自主捡球机器人

技术领域

本实用新型专利涉及机器人领域，具体涉及一种滚筒拨盘式自主捡球机器人。

背景技术

近年来随着国家体育强身健体的引导，体育运动得到了极大的推广。其中乒乓球、网球等小球类运动成为了大众参与的运动方式。然而在乒乓球、网球等运动中，常常需要频繁的捡球，捡球成为一项非常繁重而艰巨的工作，目前通常采用人工捡球的方式，费时费力，劳动强度大，拣球速度慢，工作效率低，不能满足各种形式乒乓球队的训练；而专用乒乓球拣球装置，结构复杂，成本高，不适用于非专业乒乓球队训练，难以普及。急需一种结构简单、成本低、适合大众的乒乓球拣球器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是设计出一种能够自主移动将散落在场地内的乒乓球或网球进行收集的滚筒拨盘式自主捡球机器人。

本实用新型的一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，至少包括机架、设置于机架底部用于驱动机器人自主行进的车轮、设置于机架上方的球储存管、设置于球储存管下方用于将乒乓球送入球储存管的捡球装置、设置于机架前侧和/或后侧用于将乒乓球拨向捡球装置的滚筒；其中，机架和车轮可采用现有技术中能够实现自主行进的任意结构的轮式底盘结构；球储存管的内径略大于乒乓球的外径，确保乒乓球能够规则的排列在球储存管内并能自由移动，球储存管内存储的乒乓球可以利用现有的负压抽吸装置将其抽出。

所述捡球装置包括驱动电机、驱动齿轮、拨盘齿轮、传输球传送带、竖直导向空心柱和圆弧形进球口；所述竖直导向空心柱上端与球储存管连通，所述拨盘齿轮外套于竖直导向空心柱，拨盘齿轮包括一圆环体、固定于圆环体上端面的齿圈和固定于圆环体下端面并沿圆周均分别的多个拨片，拨片一侧形成与乒乓球外形轮廓相适应的弧面，确保其可以稳定的带动乒乓球移动；竖直导向空心柱靠近下端的侧壁设有开口，拨盘齿轮与竖直导向空心柱之间设有圆弧形的引导板与该开口处连接形成圆弧形进球口；引导板上设有使拨片通过的条形槽；所述驱动电机输出轴安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与拨盘齿轮相互啮合以驱动拨盘齿轮转动；所述拨盘齿轮通过拨片带动由滚筒推入的乒乓球沿着圆弧形进球口移动至竖直导向空心柱下端；竖直导向空心柱两侧壁沿母线设有用于安装输球传送带的安装槽，所述传输球传送带用于带动乒乓球向上移动至球储存管内；

进一步的，所述滚筒通过滚筒驱动装置驱动转动；滚筒优选设置两个，并分别布置在机架的前后两侧，这样，机器人无论前进或后退均能够利用滚筒收集乒乓球；所述滚筒驱动装置包括滚筒驱动电机、两同步带传动机构和两个传动齿轮；滚筒驱动电机安装在机架一侧纵梁的中部；所述滚筒驱动电机驱动两相互啮合的传动齿轮同步反向转动；两传动齿轮均同轴安装主动带轮，两滚筒分别同轴安装有从动带轮，使滚筒驱动电机的动力分别通过两同步带传动机构传递至位于机架前后两侧的滚筒，并驱动滚筒同步反向转动。

进一步，所述滚筒上分布有用于将乒乓球推入机架底部的钉齿；所述机架上固定有用于引导乒乓球向滚筒移动的球导流杆，机架前后两侧分别设有两个呈“八”字型的球导流杆，便于将球导向到机器人底盘里。

进一步，所述车轮包括两个前轮和两个后轮；所述前轮为万向轮，其为随动轮；所述后轮为橡胶轮，且两后轮分别通过两行进驱动电机直接驱动转动，两行进驱动电机同步转动可驱动车辆直线行进，当两行进驱动电机存在转速差时可实现机器人转向。

进一步，所述球储存管为弯曲构型管，这样可以有效增加球储存管所能存储的乒乓球数量。

进一步，所述机架由八根铝合金方管制作，分别为两根纵梁、两根横梁和四根立柱，机架顶部设有用于支承球储存管的上板，其前后两侧设有用于安装滚筒的滚筒支撑架，其内部设有用于支承拨盘齿轮转动的拨盘辅助转动轮，其底部设有用于安装前轮的前轮固定支座和用于安装行进驱动电机的后轮电机支座。

本实用新型的有益效果：本实用新型的滚筒拨盘式自主捡球机器人，可在地板上自主行进，并通过滚筒将散落在地板上的乒乓球推入机架底部，然后利用机架内的捡球装置将乒乓球送入到球储存管，大大减轻了捡球人员的劳动强度，同时其结构简单、成本低、适合运用在普通乒乓球球馆中。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中球储存管的结构示意图；

图3为本实用新型中机架的结构示意图；

图4为本实用新型中滚筒驱动装置的结构示意图；

图5为本实用新型中捡球装置的结构示意图；

图6为本实用新型中竖直导向空心柱的安装示意图；

图7为本实用新型中捡球装置的结构示意图。

1-上壳；2-球储存管；3-前后挡板；4-滚筒；5-前轮；6-捡球装置；7-后轮；8-侧板；9-机架；10-滚筒驱动装置；11-固定板；6-1-驱动电机；6-2-驱动齿轮；6-3-拨盘齿轮；6-4-传输球传送带；6-5-竖直导向空心柱；6-6-圆弧形进球口；9-1-上板；9-2-铝合金方管；9-3-滚筒支撑架；9-4-球导流杆；9-5-前轮固定支座；9-6-拨盘辅助转动轮；9-7-后轮电机支座；10-1-从动带轮；10-2-同步带；10-3-滚筒驱动电机；10-4-电机固定架；10-5-传动齿轮；10-6-轴支架Ⅰ；10-7-轴支架Ⅱ。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，包括机架9、设置于机架9底部用于驱动机器人自主行进的车轮、设置于机架9上方的球储存管2、设置于球储存管2上方的上壳1、设置于机架9前后两端的前后挡板3、设置于机架9两侧的侧板8、设置于球储存管2下方用于将乒乓球送入球储存管2的捡球装置6、设置于机架9前侧和后侧用于将乒乓球拨向捡球装置6的滚筒4和用于驱动滚筒4转动的滚筒驱动装置10。

如图2所示，所述机架9的顶部设有用于支承球储存管2的上板9-1，所述球储存管2为弯曲构型管，这样可以有效增加球储存管2所能存储的乒乓球数量，其内径略大于乒乓球的外径，确保乒乓球能够规则的排列在球储存管2内并能自由移动，球储存管2的外端外漏于上壳1外，用户可采用抽负压设备与之对接并将乒乓球从中吸出。

如图3所示，所述机架9由若干根铝合金方管9-2制作，分别为四根纵梁、两根横梁和四根立柱，机架9的前后两侧设有用于安装滚筒4的滚筒支撑架9-3，所述滚筒4的转轴安装在两滚筒支撑架9-3之间并可自由转动；机架9两侧下部的两根纵梁上分别安装有两个用于支承拨盘齿轮6-3转动的拨盘辅助转动轮9-6；机架9下方的两根纵梁的前后两端均固定安装有球导流杆9-4，前后端的两个球导流杆9-4呈“八”字型，便于将球导向到机器人底盘内；机架9前部的两根立柱上固定安装有设有前轮固定支座9-5，所述前轮5为万向轮并安装于前轮固定支座9-5；机架9后部的两根立柱上固定安装有后轮电机支座9-7；所述行进驱动电机固定安装于该后轮电机支座上；所述后轮7采用橡胶轮，且两后轮7分别通过两行进驱动电机直接驱动转动，两行进驱动电机同步转动可驱动车辆直线行进，当两行进驱动电机存在转速差时可实现机器人转向。

如图4所示，位于机架9前后两端的滚筒4通过滚筒驱动装置10驱动转动；滚筒4优选设置两个，并分别布置在机架9的前后两侧，这样，机器人无论前进或后退均能够利用滚筒4收集乒乓球；所述滚筒4上分布有用于将乒乓球推入机架9底部的钉齿，两相邻钉齿的间距应小于乒乓球的外径；所述滚筒驱动装置10包括滚筒驱动电机10-3、两同步带传动机构和两个传动齿轮10-5；滚筒驱动电机10-3通过电机固定架10-4安装于机架9；两传动齿轮10-5分别通过轴支架Ⅰ10-6和轴支架Ⅱ10-7安装于纵梁中部，两传动齿轮10-5均同轴安装主动带轮，两滚筒4分别同轴安装有从动带轮10-1，所述滚筒驱动电机10-3直接驱动其中一个传动齿轮10-5转动，从而使相互啮合的两个传动齿轮10-5同步反向转动，两传动齿轮10-5的动力分别通过两同步带传动机构传递至位于机架9前后两侧的滚筒4，并驱动滚筒4同步反向转动。

如图5-7所示，所述捡球装置6包括驱动电机6-1、驱动齿轮6-2、拨盘齿轮6-3、传输球传送带6-4、竖直导向空心柱6-5和圆弧形进球口；所述竖直导向空心柱6-5通过固定板11安装于机架9中部，其上端与球储存管2连通，所述拨盘齿轮6-3同心外套于竖直导向空心柱6-5，拨盘齿轮6-3包括一圆环体、固定于圆环体上端面的齿圈和固定于圆环体下端面并沿圆周均分别的多个拨片，拨盘辅助转动轮9-6的外圆设有环槽可外卡于圆环体以支承其转动，拨片一侧形成与乒乓球外形轮廓相适应的弧面，确保其可以稳定的带动乒乓球移动；竖直导向空心柱6-5靠近下端的侧壁设有开口，拨盘齿轮6-3与竖直导向空心柱6-5之间设有圆弧形的引导板与该开口处连接形成圆弧形进球口；引导板上设有使拨片通过的条形槽；所述驱动电机6-1输出轴安装有驱动齿轮6-2，该驱动齿轮6-2与拨盘齿轮6-3相互啮合以驱动拨盘齿轮6-3转动；所述拨盘齿轮6-3通过拨片带动由滚筒4推入的乒乓球沿着圆弧形进球口移动至竖直导向空心柱6-5下端；竖直导向空心柱6-5两侧壁沿母线设有用于安装输球传送带的安装槽，所述传输球传送带6-4用于带动乒乓球向上移动至球储存管2内。

本实施例的滚筒拨盘式自主捡球机器人的捡球过程为：机器人整体在车轮的驱动下在地面上行进，机架9前后两端的滚筒4在滚筒驱动装置10驱动下反向转动，滚筒4利用其圆柱面上分布的钉齿将散落在地面上的乒乓球推入到机架9下方，捡球装置6的驱动电机6-1带动拨盘齿轮6-3转动，拨盘齿轮6-3上的拨片推动乒乓球随之转动进入圆弧形进球口内，并在圆弧形进球口的引导下进入到竖直导向空心柱6-5底部，竖直导向空心柱6-5两侧的传输球传送带6-4同步运转带动乒乓球向上移动至球储存管2内，用户可利用现有的负压抽吸装置将乒乓球从球储存管2内吸出。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，其特征在于，至少包括机架、设置于机架底部用于驱动机器人自主行进的车轮、设置于机架上方的球储存管、设置于球储存管下方用于将乒乓球送入球储存管的捡球装置、设置于机架前侧和/或后侧用于将乒乓球拨向捡球装置的滚筒；

所述捡球装置包括驱动电机、驱动齿轮、拨盘齿轮、传输球传送带、竖直导向空心柱和圆弧形进球口；所述竖直导向空心柱上端与球储存管连通，所述拨盘齿轮外套于竖直导向空心柱，其沿圆周方向均匀分布有多个拨片；所述驱动电机用于通过驱动齿轮驱动拨盘齿轮转动，所述拨盘齿轮通过拨片带动乒乓球沿着圆弧形进球口移动至竖直导向空心柱下端；所述传输球传送带分设在竖直导向空心柱两侧用于带动乒乓球向上移动至球储存管内。

2.根据权利要求1所述的一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，其特征在于：所述滚筒通过滚筒驱动装置驱动转动；所述滚筒驱动装置包括滚筒驱动电机、两同步带传动机构和两个传动齿轮；所述滚筒驱动电机用于驱动两相互啮合的传动齿轮同步反向转动；两所述传动齿轮的动力分别通过两同步带传动机构传递至位于机架前后两侧的滚筒，并驱动滚筒同步反向转动。

3.根据权利要求2所述的一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，其特征在于：所述滚筒上分布有用于将乒乓球推入机架底部的钉齿；所述机架上固定有用于引导乒乓球向滚筒移动的球导流杆。

4.根据权利要求3所述的一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，其特征在于：所述车轮包括两个前轮和两个后轮；所述前轮为万向轮；所述后轮为橡胶轮，且两后轮分别通过两行进驱动电机驱动转动。

5.根据权利要求4所述的一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，其特征在于：所述球储存管为弯曲构型管。

6.根据权利要求5所述的一种滚筒拨盘式自主捡球机器人，其特征在于：所述机架由若干铝合金方管制作，其顶部设有用于支承球储存管的上板，其前后两侧设有用于安装滚筒的滚筒支撑架，其内部设有用于支承拨盘齿轮转动的拨盘辅助转动轮，其底部设有用于安装前轮的前轮固定支座和用于安装行进驱动电机的后轮电机支座。

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