[发明专利]一种基于OpenCV图像识别算法的智能捡球机器人

权利要求书

1.一种基于OpenCV图像识别算法的智能捡球机器人，其特征在于，所述机器人包括底板，所述底板为凹字形，所述底板前端左右两侧对称安装有万向轮，底板后端左右两侧对称安装有直流减速电机，直流减速电机的输出轴上安装有驱动轮；所述底板的前端横架有横梁，所述横梁上沿横梁长度方向均匀铰接若干止出装置；

所述底板的下表面左右两侧均固定有一个第一储球挡板，两个第一储球挡板之间固定有第二储球挡板；所述两个第一储球挡板、第二储球挡板以及捡球挡板围成储球室；

所述底板的上表面支撑有摄像头识别模块，所述摄像头识别模块包括摄像头以及与摄像头相连的树莓派；摄像头通过舵机云台支撑在底板的上表面，底板的前端左右两侧均安装有超声波测距传感器，底板上安装有电路板，所述直流减速电机、树莓派、舵机云台以及超声波测距传感器均与电路板相连；

所述电路板（ 2） 包括5V电源模块、超声波接口模块、舵机接口模块、人机交互模块、电机驱动模块、微处理器模块；

所述5V电源模块包括电源输入座J1，摇杆开关S1、稳压芯片U2、非极性电容C5、C7和极性电容C4、C6；电源输入座J1的第一端口连接外部电源的正极，电源输入座J1的第二端口连接外部电源的地；摇杆开关S1的电池正极端口与电源输入座J1的第一端口相连，摇杆开关S1的电源正极端口与稳压芯片U2的电源正极端口相连，摇杆开关S1的接地端口以及稳压芯片U2的接地端口均与电源输入座J1的第二端口相连；电容C4的正极、电容C5的一端均与摇杆开关S1的电源正极端口相连，电容C6的正极、电容C7的一端均与稳压芯片U2的输出端口相连，稳压芯片U2的输出端口作为电源模块的5V输出；非极性电容C5的另一端、电容C7的另一端、极性电容C4的负极、极性电容C6的负极均与稳压芯片U2的接地端口相连；

所述超声波接口模块包括插座P1与插座P2；插座P1的接地端口、插座P2的接地端口均接地，插座P1的电源输入端口、插座P2的电源输入端口与电源模块的输出端口相连；

所述舵机接口模块包括插座P3、插座P4；插座P3的源输入端口以及插座P4的源输入端口与电源模块的5V输出相连，插座P3的接地端口以及插座P4的接地端口均接地；

所述人机交互模块包括电阻R1-R4，以及按键开关KEY1-KEY4；电阻R1、R2、R3、R4的一端均与电源模块的输出端口相连，电阻R1、R2、R3、R4的另一端分别与按键开关KEY1、KEY2、KEY3、KEY4的一端相连，按键开关KEY1、KEY2、KEY3、KEY4的另一端均接地；

所述电机驱动模块包括驱动芯片U3、电机输出座P5、P6；驱动芯片U3的电源正极端口与电源模块的输入端端口相连，驱动芯片U3的接地端口接地，驱动芯片U3的第一左电机驱动信号输出端口、第二左电机驱动信号输出端口分别于电机输出座P5的第一左电机驱动信号输入端口、第二左电机驱动信号输入端口相连，驱动芯片的第一右电机驱动信号输出端口、第二右电机驱动信号输出端口分别于电机输出座P6的第一右电机驱动信号输入端口、第二右电机驱动信号输入端口相连；

所述微处理器模块包括单片机芯片U1、晶振Y1、电容C1-C3、串口通信插座P8、电阻R5、R6，按键开关KEY5；晶振Y1的一端、电容C1的一端以及电阻R6的一端相连后与单片机芯片U1的第一外部时钟输入端口连接，晶振Y1的另一端、电容C2的一端以及电阻R6的另一端相连后与单片机芯片U1的第二外部时钟输入端口连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端均接地；电阻R5的一端与稳压模块的输出端口相连，电阻R5的另一端、按键开关KEY5的一端以及电容C3的一端均与单片机芯片的复位端口相连，电容C3的另一端、按键开关KEY5的另一端均接地，单片机芯片U1的电源正极端口与电源模块的输出端口相连，单片机芯片U1的接地端口均接地；串口通信插座P8的收信号端口、发信号端口分别与单片机芯片U1的发信号端、收信号端口连接，串口通信插座P8的接地端口接地；串口通信插座P8的收信号端口、发信号端口与树莓派相连；

单片机芯片U1的左超声波传感器信号输入端口、传感器激励信号分别与插座P1的左超声波传感器信号、传感器激励信号相连；单片机芯片U1的右超声波传感器信号输入端口、传感器激励信号分别与插座P2的右超声波传感器信号、传感器激励信号相连；插座P1与左边的超声波测距传感器相连，插座P2与右边的超声波测距传感器相连；

单片机芯片U1的第一按键信号输入端、第二按键信号输入端、第三按键信号输入端、第四按键信号输入端分别与人机交互模块的按键KEY1的信号端、按键KEY2的信号端、按键KEY3的信号端、按键KEY4的信号端相连；

单片机芯片U1的第一左电机信号输出端口与驱动芯片U3的第一左电机信号输入端口相连，单片机芯片U1的第二左电机信号输出端口与驱动芯片U3的第二左电机信号输入端口相连，单片机芯片U1的第一右电机信号输出端口与驱动芯片U3的第一右电机信号输入端口相连，单片机芯片U1的第二右电机信号输出端口与驱动芯片U3的第二右电机信号输入端口相连；电机输出座P5与左侧的直流减速电机（ 8） 相连，电机输出座P6与右侧的直流减速电机（ 8） 相连；

单片机芯片U1的第一舵机信号输出端口、第二舵机信号输出端口分别与插座P3的舵机信号输入端口、插座P4的舵机信号输入端口相连；舵机云台上的两个舵机分别与插座P3和插座P4相连。

2.根据权利要求1所述的智能捡球机器人，其特征在于，所述止出装置主要由若干捡球挡板的一端同轴铰接而成，每个捡球挡板上均旋接有螺栓。