[发明专利]一种自发射乒乓球机器人

权利要求书

1.一种自发射乒乓球机器人，其特征在于，包括：电机(1)、第一活动铰链(2)、麦克纳姆轮(3)、支撑型材(4)、视频处理模块(5)、乒乓球发射机构及升降机构，所述麦克纳姆轮(3)通过第一活动铰链(2)与四根支撑柱(4)相连，所述电机(1)的输出轴与麦克纳姆轮(3)连接，所述控制器分别与电机(1)和视频处理模块(5)相连接，所述飞盘发射机构设置于铝型材(4)上，所述电机(1)用于给麦克纳姆轮(3)提供动力，麦克纳姆轮(3)用于支撑型材(4)并进行全方位移动，支撑型材(4)用于给飞盘发射机构提供支撑，视频处理模块(5)用于获取地面障碍物视频信息，并进行视频处理控制器进行分析，飞盘发射机构用于对飞盘通过摇杆进行进行发射，升降机构用于对飞盘发射机构进行升降操作；

所述升降机构包括直线丝杆电机(7)及第二活动铰链，所述直线丝杆电机(7)与第二活动铰链相连，第二活动铰链与发射机构底板(8)连接，直线丝杆电机(7)用于给第二活动铰链提供升降动力，第二活动铰链通过铰链带动发射机构底板(8)运动；

所述乒乓球包括乒乓球容器(9)、发射机机构底板(8)、摩擦轮驱动电机(6)、摩擦轮(10)、摇杆(11)及乒乓球(12)，所述乒乓球(12)设置于乒乓球容器(9)中，所述乒乓球(12)与摩擦轮(10)齿轮连接，所述乒乓球(12)的发射角度通过摇杆(11)进行拨动，所述摩擦轮(10)与摩擦轮驱动电机(6)相连接，所述发射机机构底板(8)与摩擦轮驱动电机(6)相连接，所述发射机机构底板(8)还通过连接机构与支撑型材(4)相连接。

2.根据权利要求1所述的自发射乒乓球机器人，其特征在于，所述支撑型材(4)为铝型材。

3.根据权利要求1所述的自发射乒乓球机器人，其特征在于，所述视频处理模块(5)用于通过视频流中采集一帧图像对障碍物进行识别，通过坐标转换计算，实现单目视觉测距，具体有以下步骤：

S1，将采集的图像从RGB空间颜色模型转换到HSI空间颜色模型，得到HSI空间分量，转换公式为：

R、G、B分别表示红、绿、蓝，H表示颜色的波长，称为色调；S表示颜色的深浅程度，称为饱和度；I表示强度或亮度；

S2，对HSI空间分量进行滤波、边缘检测、阈值处理、区域生长分割、坐标转换，获取摄像头所采集的图像的障碍物在世界坐标系中的坐标。

4.根据权利要求1所述的自发射乒乓球机器人，其特征在于，当机器人路径规划采用采用模糊逻辑控制算法进行避障路径规划时，包括以下步骤：机器人以正前方垂直中线上选取一个种子点，左右遍历扫描分界线，定义输入与输出关系的隶属度函数，采用P,Q两种隶属度函数模糊化，根据实际要求定义模糊规则库；采用加权平均法得到机器最终运动速度与角度；

当发射机器人到达目标位置后，设定发射距离与发射角度，机器调整位姿，设计摩擦轮转速与升降机构的高度发射乒乓球。