TWI717111B - 視覺辨識撿球裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種視覺辨識撿球裝置及其方法。視覺辨識撿球裝置係包含裝置本體、視覺辨識模組、撿球模組、二紅外線感測模組、二超聲波感測模組、四全向輪模組及處理模組。裝置本體具有一球體容置空間，裝置本體之前端具有球體入口，球體入口連通球體容置空間，裝置本體之前端具有二延伸支架。視覺辨識模組設於裝置本體之前端且產生辨識訊號。撿球模組具有二撿球輪，二撿球輪設於裝置本體之前端。二紅外線感測模組分別設於延伸支架上，且分別由裝置本體之兩側向外感測並產生紅外線感測訊號。二超聲波感測模組分別設於裝置本體之兩側，且分別由裝置本體之兩側向外感測並產生超聲波感測訊號。四全向輪模組分別裝設於裝置本體之兩側及後端。處理模組連結視覺辨識模組、撿球模組、二紅外線感測模組、二超聲波感測模組及四全向輪模組。其中，處理模組依據辨識訊號、紅外線感測訊號及超聲波感測訊號產生控制訊號，並傳送控制訊號至撿球模組及四全向輪模組，撿球模組及各全向輪模組依據控制訊號作動。

Description

視覺辨識撿球裝置及其方法

本發明是有關於一種撿球裝置及其方法，特別是有關於一種視覺辨識撿球裝置及其方法。

一般來說，在進行球類運動的過程中，往往需要不時地撿拾球；然而，以人工撿球之方式，將會耗費時間及體力，且極為缺乏效率，更會因為反覆的彎腰進行撿球，而對腰部產生傷害。

有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種視覺辨識撿球裝置及其方法，用以解決習知技術中所面臨之問題。

基於上述目的，本發明係提供一種視覺辨識撿球裝置，係包含裝置本體、視覺辨識模組、撿球模組、二紅外線感測模組、二超聲波感測模組、四全向輪模組及處理模組。裝置本體具有一球體容置空間，裝置本體之前端具有球體入口，球體入口連通球體容置空間，裝置本體之前端具有二延伸支架。視覺辨識模組設於裝置本體之前端，且對應前方有無球體產生辨識訊號。撿球模組具有二撿球輪，二撿球輪設於裝置本體之前端且分別鄰近球體入口之兩側。二紅外線感測模組分別設於延伸支架上，且分別由裝置本體之兩側向外感測並產生紅外線感測訊號。二超聲波感測模組分別設於裝置本體之兩側，且分 別由裝置本體之兩側向外感測並產生超聲波感測訊號。四全向輪模組分別裝設於裝置本體之兩側及後端。處理模組連結視覺辨識模組、撿球模組、二紅外線感測模組、二超聲波感測模組及四全向輪模組。其中，處理模組依據辨識訊號、紅外線感測訊號及超聲波感測訊號產生控制訊號，並傳送控制訊號至撿球模組及四全向輪模組，撿球模組及各全向輪模組依據控制訊號作動。

較佳地，處理模組依據辨識訊號得知裝置本體前方具有球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動裝置本體向前，且處理模組依據辨識訊號得知裝置本體前方無球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動裝置本體轉向。

較佳地，處理模組依據二紅外線感測訊號得知裝置本體之兩側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動裝置本體後退再轉向。

較佳地，處理模組依據右側之紅外線感測訊號得知裝置本體之右側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動裝置本體左轉，並依據右側之超聲波感測訊號得知裝置本體之右側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動裝置本體左轉。

較佳地，處理模組依據左側之紅外線感測訊號得知裝置本體之左側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動裝置本體右轉，並依據左側之超聲波感測訊號得知裝置本體之左側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動裝置本體右轉。

基於上述目的，本發明再提供一種視覺辨識撿球方法，係包含下列步驟：藉由視覺辨識模組識別視覺辨識撿球裝置之前方有無球體而產生辨識訊號；藉由二紅外線感測模組分別由視覺辨識撿球裝置之兩側向外感測並產生 紅外線感測訊號；藉由二超聲波感測模組分別由視覺辨識撿球裝置之兩側向外感測並產生超聲波感測訊號；藉由處理模組依據辨識訊號、二紅外線感測訊號及二超聲波感測訊號產生控制訊號；藉由四全向輪模組依據控制訊號帶動視覺辨識撿球裝置位移；以及藉由撿球模組依據控制訊號作動。

較佳地，處理模組依據辨識訊號得知裝置本體前方具有球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置向前，且處理模組依據辨識訊號得知視覺辨識撿球裝置前方無球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置轉向。

較佳地，處理模組依據二紅外線感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之兩側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置後退再轉向。

較佳地，處理模組依據右側之紅外線感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之右側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置左轉，並依據右側之超聲波感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之右側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置左轉。

較佳地，處理模組依據左側之紅外線感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之左側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置右轉，並依據左側之超聲波感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之左側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置右轉。

承上所述，本發明之視覺辨識撿球裝置及其方法可藉由視覺辨識前方有無球體，作為前進或轉向之依據，並輔以紅外線及超聲波感測調整行進方向，以達到提升撿球效率之目的。

100:視覺辨識撿球裝置

110:裝置本體

111:球體容置空間

112:球體入口

113:延伸支架

120:視覺辨識模組

130:撿球模組

131:撿球輪

140:紅外線感測模組

150:超聲波感測模組

160:全向輪模組

170:處理模組

200:球體

S61至S66:步驟

第1圖係為本發明之視覺辨識撿球裝置之方塊圖。

第2圖係為本發明之視覺辨識撿球裝置之第一示意圖。

第3圖係為本發明之視覺辨識撿球方法之第二示意圖。

第4圖係為本發明之視覺辨識撿球方法之第三示意圖。

第5圖係為本發明之視覺辨識撿球方法之第四示意圖。

第6圖係為本發明之視覺辨識撿球方法之流程圖。

為利瞭解本發明之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍。

請參閱第1至5圖，其係為第1圖係為本發明之視覺辨識撿球裝置之方塊圖。第2圖係為本發明之視覺辨識撿球裝置之第一示意圖。第3圖係為本發明之視覺辨識撿球方法之第二示意圖。第4圖係為本發明之視覺辨識撿球方法之第三示意圖。第5圖係為本發明之視覺辨識撿球方法之第四示意圖。如圖所示，本發明之視覺辨識撿球裝置100包含了裝置本體110、視覺辨識模組120、撿 球模組130、二紅外線感測模組140、二超聲波感測模組150、四全向輪模組160及處理模組170。

續言之，裝置本體110具有一球體容置空間111，裝置本體110之前端具有球體入口112，球體入口112連通球體容置空間111，裝置本體110之前端具有二延伸支架113。

視覺辨識模組120設於裝置本體110之前端，且對應前方有無球體產生辨識訊號。

撿球模組130具有二撿球輪131，二撿球輪131設於裝置本體110之前端且分別鄰近球體入口112之兩側，進而藉由撿球輪的轉動將球體200轉入球體入口112以存放於球體容置空間111中。

二紅外線感測模組140分別設於延伸支架113上，且分別由裝置本體110之兩側向外感測並產生紅外線感測訊號。

二超聲波感測模組150分別設於裝置本體110之兩側，且分別由裝置本體110之兩側向外感測並產生超聲波感測訊號。

四全向輪模組160分別裝設於裝置本體110之兩側及後端。

處理模組170連結視覺辨識模組120、撿球模組130、二紅外線感測模組140、二超聲波感測模組150及四全向輪模組160。

其中，處理模組170依據辨識訊號、紅外線感測訊號及超聲波感測訊號產生控制訊號，並傳送控制訊號至撿球模組130及四全向輪模組160，撿球模組130及各全向輪模組160依據控制訊號作動。

更進一步地，第2至4圖係為分別表示由接近球體至將球體撿起之示意。

更詳細地，處理模組170依據辨識訊號得知裝置本體110前方具有球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組160帶動裝置本體110向前，且處理模組170依據辨識訊號得知裝置本體110前方無球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組160帶動裝置本體110轉向。

另一方面，處理模組170依據二紅外線感測訊號得知裝置本體110之兩側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組160帶動裝置本體110後退再轉向。

續言之，處理模組170依據右側之紅外線感測訊號得知裝置本體110之右側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組160帶動裝置本體110左轉，並依據右側之超聲波感測訊號得知裝置本體110之右側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組170係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組160帶動裝置本體110左轉。

另一方面，處理模組170依據左側之紅外線感測訊號得知裝置本體110之左側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組160帶動裝置本體110右轉，並依據左側之超聲波感測訊號得知裝置本體110之左側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組170係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組160帶動裝置本體110右轉。

儘管前述在說明本發明之視覺辨識撿球裝置的過程中，亦已同時說明本發明之視覺辨識撿球方法的概念，但為求清楚起見，以下另繪示流程圖詳細說明。

請參閱第6圖，其係為本發明之視覺辨識撿球方法之流程圖。如圖所示，本發明之視覺辨識撿球方法，適用於上述之視覺辨識撿球裝置，視覺辨識撿球方法包含下列步驟：

在步驟S61中：藉由視覺辨識模組識別視覺辨識撿球裝置之前方有無球體而產生辨識訊號。

在步驟S62中：藉由二紅外線感測模組分別由視覺辨識撿球裝置之兩側向外感測並產生紅外線感測訊號。

在步驟S63中：藉由二超聲波感測模組分別由視覺辨識撿球裝置之兩側向外感測並產生超聲波感測訊號。

在步驟S64中：藉由處理模組依據辨識訊號、二紅外線感測訊號及二超聲波感測訊號產生控制訊號。

在步驟S65中：藉由四全向輪模組依據控制訊號帶動視覺辨識撿球裝置位移。

在步驟S66中：藉由撿球模組依據控制訊號作動。

進一步地，處理模組依據辨識訊號得知裝置本體前方具有球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置向前，且處理模組依據辨識訊號得知視覺辨識撿球裝置前方無球體而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置轉向。

此外，處理模組依據二紅外線感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之兩側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置後退再轉向。

另一方面，處理模組依據右側之紅外線感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之右側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置左轉，並依據右側之超聲波感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之右側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置左轉。

續言之，處理模組依據左側之紅外線感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之左側靠近牆壁而對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置右轉，並依據左側之超聲波感測訊號得知視覺辨識撿球裝置之左側距離牆壁小於一預設距離時，處理模組係對應產生控制訊號以控制四全向輪模組帶動視覺辨識撿球裝置右轉。

承上所述，本發明之視覺辨識撿球裝置及其方法可藉由視覺辨識前方有無球體，作為前進或轉向之依據，並輔以紅外線及超聲波感測調整行進方向，以達到提升撿球效率之目的。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

100:視覺辨識撿球裝置

120:視覺辨識模組

130:撿球模組

140:紅外線感測模組

150:超聲波感測模組

160:全向輪模組

170:處理模組

Claims (6)

1. 一種視覺辨識撿球裝置，係包含：一裝置本體，具有一球體容置空間，該裝置本體之前端係具有一球體入口，該球體入口係連通該球體容置空間，該裝置本體之前端係具有二延伸支架；一視覺辨識模組，係設於該裝置本體之前端，且對應前方有無球體產生一辨識訊號；一撿球模組，係具有二撿球輪，二該撿球輪係設於該裝置本體之前端且分別鄰近該球體入口之兩側；二紅外線感測模組，係分別設於該延伸支架上且鄰近於該延伸支架的前端，且分別由該裝置本體之兩側向外感測並產生一紅外線感測訊號；二超聲波感測模組，係分別設於該裝置本體之兩側，且分別由該裝置本體之兩側向外感測並產生一超聲波感測訊號；四全向輪模組，係分別裝設於該裝置本體之兩側及後端；一處理模組，係連結該視覺辨識模組、該撿球模組、該二紅外線感測模組、該二超聲波感測模組及該四全向輪模組；其中，該處理模組係依據該辨識訊號、該紅外線感測訊號及該超聲波感測訊號產生一控制訊號，並傳送該控制訊號至該撿球模組及該四全向輪模組，該撿球模組及各該全向輪模組係依據該控制訊號作動；其中，該處理模組依據該辨識訊號得知該裝置本體前方具有球體而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該裝 置本體向前，且該處理模組依據該辨識訊號得知該裝置本體前方無球體而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該裝置本體在原地轉向；其中，該處理模組依據該二紅外線感測訊號得知該裝置本體之兩側靠近牆壁而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該裝置本體後退再轉向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之視覺辨識撿球裝置，其中該處理模組依據右側之該紅外線感測訊號得知該裝置本體之右側靠近牆壁而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該裝置本體左轉，並依據右側之該超聲波感測訊號得知該裝置本體之右側距離牆壁小於一預設距離時，該處理模組係對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該裝置本體左轉。
3. 如申請專利範圍第1項所述之視覺辨識撿球裝置，其中該處理模組依據左側之該紅外線感測訊號得知該裝置本體之左側靠近牆壁而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該裝置本體右轉，並依據左側之該超聲波感測訊號得知該裝置本體之左側距離牆壁小於一預設距離時，該處理模組係對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該裝置本體右轉。
4. 一種視覺辨識撿球方法，係包含下列步驟：藉由一視覺辨識模組識別一視覺辨識撿球裝置之前方有無球體而產生一辨識訊號；藉由二紅外線感測模組分別由該視覺辨識撿球裝置之兩側向外感測並產生一紅外線感測訊號； 藉由二超聲波感測模組分別由該視覺辨識撿球裝置之兩側向外感測並產生一超聲波感測訊號；藉由一處理模組依據該辨識訊號、該二紅外線感測訊號及該二超聲波感測訊號產生一控制訊號；藉由四全向輪模組依據該控制訊號帶動該視覺辨識撿球裝置位移；以及藉由一撿球模組依據該控制訊號作動；其中，該處理模組依據該辨識訊號得知該視覺辨識撿球裝置前方具有球體而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該視覺辨識撿球裝置向前，且該處理模組依據該辨識訊號得知該視覺辨識撿球裝置前方無球體而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該視覺辨識撿球裝置在原地轉向；其中，該處理模組依據該二紅外線感測訊號得知該視覺辨識撿球裝置之兩側靠近牆壁而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該視覺辨識撿球裝置後退再轉向。
5. 如申請專利範圍第4項所述之視覺辨識撿球方法，其中該處理模組依據右側之該紅外線感測訊號得知該視覺辨識撿球裝置之右側靠近牆壁而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該視覺辨識撿球裝置左轉，並依據右側之該超聲波感測訊號得知該視覺辨識撿球裝置之右側距離牆壁小於一預設距離時，該處理模組係對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該視覺辨識撿球裝置左轉。
6. 如申請專利範圍第4項所述之視覺辨識撿球方法，其中該處 理模組依據左側之該紅外線感測訊號得知該視覺辨識撿球裝置之左側靠近牆壁而對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該視覺辨識撿球裝置右轉，並依據左側之該超聲波感測訊號得知該視覺辨識撿球裝置之左側距離牆壁小於一預設距離時，該處理模組係對應產生該控制訊號以控制該四全向輪模組帶動該視覺辨識撿球裝置右轉。

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