[发明专利]一种基于双机械臂平台的击发球一体化乒乓球机器人

说明书

本发明提出一种基于双机械臂平台的击发球一体化乒乓球机器人，包括乒乓球桌、视觉定位系统、击球装置、发球装置和中央控制系统；乒乓球桌的半台预设有导轨，击球装置通过导轨设于乒乓球桌的桌面上；发球装置与击球装置相配合实现发球；视觉定位系统设于乒乓球桌上方，用于观测乒乓球路径；中央控制系统与视觉定位系统、击球装置和发球装置实现信号连接，以提出一种移动稳定，乒乓球定位精准，且击打范围广的乒乓球机器人。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于双机械臂平台的击发球一体化乒乓球机器人。

背景技术

现有的乒乓球机器人技术主要有以下几种形式：

1、将一个串联机械臂倒挂固定于乒乓球桌的上面，该串联机械臂的末端连接有乒乓球拍(新松机器人)。

2、六自由度串联机器人，其第一个自由度是沿着乒乓球桌的宽度方向做直线平移运动(新松机器人)。

3、将一个五自由度并联机械臂倒挂固定在乒乓球桌上方，该并联机械臂的末端连接有球拍(Omron)

4、工业机械手臂(KUKA)

5、将一个五/六自由度串连机械臂固定于乒乓球台横侧的导轨式乒乓球机器人；

6、将一个五/六自由度串连机械臂固定于全向麦克纳姆轮平台的乒乓球机器人；

固定在球桌上方机械臂的乒乓球机器人，由于其运动范围非常有限，很难处理落点靠近球桌边缘的乒乓球；底座固定的乒乓球机器人，只能击打靠近球桌中线的乒乓球，且价格昂贵；固定于乒乓球台横侧的导轨式乒乓球机器人，可以击打球横侧范围内外的乒乓球，虽然较小的提高了乒乓球机器人的击打范围，但是球桌两侧范围的乒乓球还不能有效击打，击打范围相对来说还是有待提升；基于全向麦克纳姆轮平台的乒乓球机器人，控制平移的过程不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提出一种移动稳定，乒乓球定位精准，且击打范围广的乒乓球机器人。

为达到上述目的，本发明提出一种基于双机械臂平台的击发球一体化乒乓球机器人，包括乒乓球桌、视觉定位系统、击球装置、发球装置和中央控制系统；

所述乒乓球桌的半台预设有导轨，所述击球装置通过所述导轨设于所述乒乓球桌的桌面上；所述发球装置与所述击球装置相配合实现发球；所述视觉定位系统设于所述乒乓球桌上方，用于观测乒乓球路径；所述中央控制系统与所述视觉定位系统、击球装置和所述发球装置实现信号连接。

进一步的，所述击球装置包括六自由度机械臂和乒乓球拍；所述六自由度机械臂一端与所述导轨活动连接，另一端握持有所述乒乓球拍。

进一步的，所述导轨的数量为两条，两条所述导轨沿所述乒乓球桌两侧的侧沿布置，每一条所述导轨上均活动连接有所述六自由度机械臂，使得所述六自由度机械臂实现沿所述导轨方向的位移；两条所述六自由度机械臂分别负责乒乓球半台左右两边的击球。

进一步的，所述发球装置包括一个储球箱、传输管道、供球装置，所述储球箱内预设有乒乓球，所述传输管道的进料端置于所述储球箱内，所述传输管道的出料端置于乒乓球桌上方，所述供球装置设于所述储球箱内，位于所述传输管道的入料口。

进一步的，所述视觉定位系统为双目视觉定位系统，所述双目视觉定位系统包括两台摄像机，两台所述摄像机通过导杆与两条所述导轨一一对应连接，导杆与所述导轨延伸出所述台面的一端垂直连接。

与现有技术相比，本发明的优势之处在于：本发明的基于双机械臂平台的击发球一体化乒乓球机器人利用视觉定位系统采集乒乓球数据，中央控制系统实时分析乒乓球的路径，对于乒乓球实现精准定位，再操作六自由度机械臂实现对乒乓球多角度的击打；配合上发球装置，进一步实现了击发球一体化智能机器人。