一种智能乒乓球捡拾机器人的设计研究
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被收集到机器人内部时光电对管会检测到乒乓球并将其个 数呈现在显示屏上 显示屏安装于机器人外部以便于人们读 数 此外显示屏还可以记录机器人的工作时长
)&( 乒乓球捡拾装置 捡拾装置由一个直流电机和一对锥齿轮组成 锥齿轮安装 于机器人内部与另一双头锥齿轮轴相互啮合对称布置动力 源为直流电机 根据扫地机器人原理锥齿轮另一端固定类似 扫把装置 一对扫把在旋转工作时不能够产生间隙考虑 到干涉问题同时也为了防止扫把与乒乓球接触时使乒乓球受 弹力作用而被弹走需采用较软物质所以 扫把 部分采用海绵 材料 捡拾装置工作时由直流电机带动双头锥齿轮轴运转进 而带动锥齿轮工作将乒乓球扫入机器人内部以便于收集 )&3 行走装置 行走装置由两个直流电机驱动的车轮及万向轮构成均安 装于机器人底部 为了减小车轮磨损车轮采用四驱越野车 轮安装于机器人后方一对万向轮安装于机器人前方 行走 装置受微处理器控制系统控制当摄像头识别到乒乓球时控 制系统响应使行走装置工作从而驱使机器人靠近乒乓球为 了解决机器人行走过程中躲避障碍物的问题机器人前方装有 超声波传感器可以更加灵活地躲避障碍物 当摄像头未识别 到乒乓球时控制车轮运转的一对直流电机将差速运转配合 万向轮作用从而使机器人在原地转向扫视保证 (0%r无死角 )&8 报警和出球装置 报警装置由蜂鸣器和四个 LP!灯组成位于机器人上方 LP!灯在不同的工作状态下将呈现不同的灯光出球装置由一 个舵机和摇杆构成模拟机械结构中的摇杆滑块机构盖板模 拟滑块通过舵机旋转一定角度精确控制开启板盖的摇杆实 现自动开合板盖的功能 当机器人收集一定数量的乒乓球后 便会由摄像头识别到原位置的黑色标记然后自动回到原点 此时报警装置和自动出球装置开始工作提醒人们取走其所收 集的乒乓球 )&0 智能乒乓球捡拾机器人工作原理 该机器人由行走装置捡拾装置识别和计数显示装置组 成 在工作的时候机器人从原位置出发当摄像头未识别到 乒乓球的时候机器人在原地 (0%r转向扫视当识别到乒乓球 时行走装置便在超声波避障装置的配合下驱使机器人驶向球 的位置然后捡拾装置开始工作将乒乓球扫入机器人内部同 时计数显示装置将乒乓球数量记录并呈现在显示屏上 在收 集乒乓球达到一定数量时摄像头会识别到原始位置的黑色标
关键词捡拾机器人#乒乓球#识别#报警#远程控制
#研制背景及意义 众所周知乒乓 球 运 动 是 一 种 世 界 流 行 的 球 类 体 育 项 目 同时它也是我们中国的国球我们的乒乓球健将取得世界乒乓 球比赛的大部分冠军甚至多次包揽整个赛事的所有冠军 这 项运动老少咸宜又不需要十分复杂的运动场地和器械因此 受到大多数人的喜爱越来越多的人开始学习打乒乓球 但是 在打乒乓球的过程中总有一件事让打球的人很头疼那就是捡 球 现在的乒乓球直径 3%&%% 毫米比一个鸡蛋还要小其重 量为 )&0 Y)&7 克也比较轻不太容易捡拾 每当要捡起一个
电子信息 !"#$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%)%)3%8(
科技风 #$#$ 年 % 月
一种智能乒乓球捡拾机器人的设计研究
赵晓玉4李 宇4李玲玲辽宁来自技大学机械工程与自动化学院!辽宁鞍山!##($&#
摘4要乒乓球运动是一种世界流行的球类体育项目!但是捡球是一件非常让人头疼的事情!基于此!研制了一款智能乒乓球 捡拾机器人" 本机器人外壳由铝板制作!其主控芯片为 :;U()N3%1!由行走装置*捡拾装置*识别计数装置和报警与自动出球装置 组成!多种装置巧妙设计机械结构和连接电路!它们之间相互配合工作!使机器人能够圆满地完成捡拾球的任务" 此款智能乒乓 球捡拾机器人集识别*捡拾*计数*显示*自动出球*报警*远程控制等一系列功能于一体!可实现不间歇工作!减少劳动力!捡拾效 率高!具有广阔的应用前景"
. A乒l乓l球的Ri时g候ht捡s球R的e人s就er要v弯e一d.次腰对于长期从事这项工 作的人来说是一个很大的身体负担 正因为如此设计一种能 够代替人捡拾乒乓球的机器人就有了它的重要性 这种机器 人能够又好又快地将散落在地面上的乒乓球捡起并且把不同 颜色的乒乓球分类然后放入指定的位置进行回收以便下一 次使用 尽管这个机器人所实现的功能相对来说十分简单但 是它确实能帮助人类完成工作减少人类的负担这也是服务 类机器人的重要使命 )智能乒乓球捡拾机器人的组成及工作原理 )&$ 智能乒乓球捡拾机器人简介 该机器人外壳部分主要由铝板制作其主要特点是全智能 化自 动 化 捡 球 机 器 人 的 控 制 电 路 简 单 其 主 控 芯 片 是 :;U()N3%1该系列芯片是 :;旗下的一款常用的增强型系列 微控制器功能强大运行速度快内存大低功耗适用于各种 电力电子系统方面的应用 捡球机器人上有高分辨率触摸显 示屏该显示屏用来控制开始与结束在机器人开始捡球时显 示屏上会显示工作的时间并且实时反映出已经捡拾的数量 机器人用 "d]-UV摄像头进行识别乒乓球的位置然后迅速前 往小球位置将小球扫入车体盒内并用 L!(()% 语音模块进行 语音控制可以与机器人进行对话交流控制它的开始与结束 智能乒乓球捡拾机器人上方有声音与灯光提示装置当机器人 在不同工作状态时将显示不同的灯光当盒内装满球时也会有 与之对应的声音和灯光进行提醒 )&) 识别和计数装置 识别和计数显示装置由 "d]-UV摄像头光电对管及显示 屏组成 为使视角范围最大化将摄像头安装于机器人前上 方 由于乒乓球常见的颜色一般包括白色和黄色两种所以将 "d]-UV摄像头的颜色阈值设定为白色和黄色 通过摄像头精 确识别并确定乒乓球的位置然后反馈到微处理器控制系统 控制系统立即响应控制行走装置和捡拾装置工作 在乒乓球
被收集到机器人内部时光电对管会检测到乒乓球并将其个 数呈现在显示屏上 显示屏安装于机器人外部以便于人们读 数 此外显示屏还可以记录机器人的工作时长
)&( 乒乓球捡拾装置 捡拾装置由一个直流电机和一对锥齿轮组成 锥齿轮安装 于机器人内部与另一双头锥齿轮轴相互啮合对称布置动力 源为直流电机 根据扫地机器人原理锥齿轮另一端固定类似 扫把装置 一对扫把在旋转工作时不能够产生间隙考虑 到干涉问题同时也为了防止扫把与乒乓球接触时使乒乓球受 弹力作用而被弹走需采用较软物质所以 扫把 部分采用海绵 材料 捡拾装置工作时由直流电机带动双头锥齿轮轴运转进 而带动锥齿轮工作将乒乓球扫入机器人内部以便于收集 )&3 行走装置 行走装置由两个直流电机驱动的车轮及万向轮构成均安 装于机器人底部 为了减小车轮磨损车轮采用四驱越野车 轮安装于机器人后方一对万向轮安装于机器人前方 行走 装置受微处理器控制系统控制当摄像头识别到乒乓球时控 制系统响应使行走装置工作从而驱使机器人靠近乒乓球为 了解决机器人行走过程中躲避障碍物的问题机器人前方装有 超声波传感器可以更加灵活地躲避障碍物 当摄像头未识别 到乒乓球时控制车轮运转的一对直流电机将差速运转配合 万向轮作用从而使机器人在原地转向扫视保证 (0%r无死角 )&8 报警和出球装置 报警装置由蜂鸣器和四个 LP!灯组成位于机器人上方 LP!灯在不同的工作状态下将呈现不同的灯光出球装置由一 个舵机和摇杆构成模拟机械结构中的摇杆滑块机构盖板模 拟滑块通过舵机旋转一定角度精确控制开启板盖的摇杆实 现自动开合板盖的功能 当机器人收集一定数量的乒乓球后 便会由摄像头识别到原位置的黑色标记然后自动回到原点 此时报警装置和自动出球装置开始工作提醒人们取走其所收 集的乒乓球 )&0 智能乒乓球捡拾机器人工作原理 该机器人由行走装置捡拾装置识别和计数显示装置组 成 在工作的时候机器人从原位置出发当摄像头未识别到 乒乓球的时候机器人在原地 (0%r转向扫视当识别到乒乓球 时行走装置便在超声波避障装置的配合下驱使机器人驶向球 的位置然后捡拾装置开始工作将乒乓球扫入机器人内部同 时计数显示装置将乒乓球数量记录并呈现在显示屏上 在收 集乒乓球达到一定数量时摄像头会识别到原始位置的黑色标
关键词捡拾机器人#乒乓球#识别#报警#远程控制
#研制背景及意义 众所周知乒乓 球 运 动 是 一 种 世 界 流 行 的 球 类 体 育 项 目 同时它也是我们中国的国球我们的乒乓球健将取得世界乒乓 球比赛的大部分冠军甚至多次包揽整个赛事的所有冠军 这 项运动老少咸宜又不需要十分复杂的运动场地和器械因此 受到大多数人的喜爱越来越多的人开始学习打乒乓球 但是 在打乒乓球的过程中总有一件事让打球的人很头疼那就是捡 球 现在的乒乓球直径 3%&%% 毫米比一个鸡蛋还要小其重 量为 )&0 Y)&7 克也比较轻不太容易捡拾 每当要捡起一个
电子信息 !"#$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%)%)3%8(
科技风 #$#$ 年 % 月
一种智能乒乓球捡拾机器人的设计研究
赵晓玉4李 宇4李玲玲辽宁来自技大学机械工程与自动化学院!辽宁鞍山!##($&#
摘4要乒乓球运动是一种世界流行的球类体育项目!但是捡球是一件非常让人头疼的事情!基于此!研制了一款智能乒乓球 捡拾机器人" 本机器人外壳由铝板制作!其主控芯片为 :;U()N3%1!由行走装置*捡拾装置*识别计数装置和报警与自动出球装置 组成!多种装置巧妙设计机械结构和连接电路!它们之间相互配合工作!使机器人能够圆满地完成捡拾球的任务" 此款智能乒乓 球捡拾机器人集识别*捡拾*计数*显示*自动出球*报警*远程控制等一系列功能于一体!可实现不间歇工作!减少劳动力!捡拾效 率高!具有广阔的应用前景"
. A乒l乓l球的Ri时g候ht捡s球R的e人s就er要v弯e一d.次腰对于长期从事这项工 作的人来说是一个很大的身体负担 正因为如此设计一种能 够代替人捡拾乒乓球的机器人就有了它的重要性 这种机器 人能够又好又快地将散落在地面上的乒乓球捡起并且把不同 颜色的乒乓球分类然后放入指定的位置进行回收以便下一 次使用 尽管这个机器人所实现的功能相对来说十分简单但 是它确实能帮助人类完成工作减少人类的负担这也是服务 类机器人的重要使命 )智能乒乓球捡拾机器人的组成及工作原理 )&$ 智能乒乓球捡拾机器人简介 该机器人外壳部分主要由铝板制作其主要特点是全智能 化自 动 化 捡 球 机 器 人 的 控 制 电 路 简 单 其 主 控 芯 片 是 :;U()N3%1该系列芯片是 :;旗下的一款常用的增强型系列 微控制器功能强大运行速度快内存大低功耗适用于各种 电力电子系统方面的应用 捡球机器人上有高分辨率触摸显 示屏该显示屏用来控制开始与结束在机器人开始捡球时显 示屏上会显示工作的时间并且实时反映出已经捡拾的数量 机器人用 "d]-UV摄像头进行识别乒乓球的位置然后迅速前 往小球位置将小球扫入车体盒内并用 L!(()% 语音模块进行 语音控制可以与机器人进行对话交流控制它的开始与结束 智能乒乓球捡拾机器人上方有声音与灯光提示装置当机器人 在不同工作状态时将显示不同的灯光当盒内装满球时也会有 与之对应的声音和灯光进行提醒 )&) 识别和计数装置 识别和计数显示装置由 "d]-UV摄像头光电对管及显示 屏组成 为使视角范围最大化将摄像头安装于机器人前上 方 由于乒乓球常见的颜色一般包括白色和黄色两种所以将 "d]-UV摄像头的颜色阈值设定为白色和黄色 通过摄像头精 确识别并确定乒乓球的位置然后反馈到微处理器控制系统 控制系统立即响应控制行走装置和捡拾装置工作 在乒乓球