[发明专利]一种自发射乒乓球机器人

说明书

本发明请求保护一种自发射乒乓球机器人，其包括：电机、第一活动铰链、麦克纳姆轮、支撑型材、视频处理模块、乒乓球发射机构及升降机构，所述麦克纳姆轮通过第一活动铰链与四根支撑柱相连，所述电机的输出轴与麦克纳姆轮连接，所述控制器分别与电机和视频处理模块相连接，所述飞盘发射机构设置于铝型材上，所述电机用于给麦克纳姆轮提供动力，麦克纳姆轮用于支撑型材并进行全方位移动，支撑型材用于给飞盘发射机构提供支撑，视频处理模块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；本发明可以灵活方便、准确发射乒乓球。

技术领域

本发明属于体育技术领域，特别涉及一种自发射乒乓球机器人。

背景技术

随着科技的发展，智能小型机器人发展迅速，但是具有新颖性功能的不多，不能较好提起青少年的兴趣，所以特设计一款能自动发射乒乓球的智能机器人，希望能够引起青少年学习机器人的兴趣。然而，目前乒乓球发射装置主要运用于体育用品领域，其工作原理是利用转轮摩擦球原理，大多是利用大型步进电机控制的，具有笨重、成本高等缺点，因此不适用于小型的机器人上。

麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利。这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。有4个这种新型轮子进行组合，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种灵活方便、准确发射乒乓球的自发射乒乓球机器人。

本发明的技术方案如下：

一种自发射乒乓球机器人，其包括：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(13)，所述直线丝杆电机(7)与第二活动铰链(13)相连，第二活动铰链(13)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(13)提供升降动力，第二活动铰链(13)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(14)与支撑型材(4)相连接。

进一步的，所述支撑型材(4)为铝型材。

进一步的，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：