[发明专利]一种智能网球拾取机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种智能网球拾取机器人，其特征在于，包括机身外壳、传动机构，抓取机构，行走机构，扭盘机构，供能机构，识别系统和定位择路系统；

其中，所述传动机构包括设置在机身外壳两侧，依次连接的机械臂连接板、机械臂底座支撑、机械大臂轴套、机械臂大臂、机械臂连接夹板、机械臂中臂、机械臂中臂电机；所述抓取机构包括依次连接的机械爪主体、机械爪电机、机械爪第一连接件、机械爪第二连接件、机械爪手指、机械爪轴套，实现抓取、丢放动作，所述抓取机构与传动机构连接；所述行走机构包括麦克纳姆轮；所述扭盘机构设置在机身外壳下部，包括行走盘和行走盘电机；所述供能机构为机器人提供动力，所述识别系统包括安装在机器人头部的Pixy视觉传感器和超声波传感器；所述定位择路系统包括设置在机身外壳内的单片机；

其中，所述Pixy视觉传感器依靠颜色识别判别是否为目标物，通过所述超声波传感器对捕捉到的目标物与本机器人的距离进行实时测距，对目标物定位，然后输出相应电信号到所述单片机，由所述单片机处理所接收信号，并给抓取机构和行走机构以及扭盘机构输入信号，做出相应的运动。

2.根据权利要求1所述的智能网球拾取机器人，其特征在于，所述机器人头部的控制机制为顺逆往复旋转运动，所述头部旋转角度为300°的范围内往复旋转。

3.根据权利要求1所述的智能网球拾取机器人，其特征在于，所述机身外壳为容纳目标物体的空间，形状为圆柱形，所述机身外壳内部用一倾斜板分割空间，一部分空间来放置电源和余有接线空间，另一部分容纳网球，达到使网球自动滑到出球口位置的目的，出球口为手动舱门，通过一与所述机身外壳相契合的舱门实现。

4.根据权利要求1所述的智能网球拾取机器人，其特征在于，所述麦克纳姆轮可以实现正向行驶、逆向行驶、原地变向、定圆弧转弯运动。

5.根据权利要求1所述的智能网球拾取机器人，其特征在于，所述机身壳体上还设置有语音识别系统，可根据使用者的语音指令完成对应的动作。

6.根据权利要求1所述的智能网球拾取机器人，其特征在于，该机器人使用同一个电源和同一个控制机构。

7.一种根据权利要求1至6任一项所述的智能网球拾取机器人的控制方法，其特征在于，

步骤101：所述机器人启动后，头部按预设动作在300°范围内做往复旋转运动，带动Pixy视觉传感器扫描周围环境，搜寻目标物；

步骤102：搜寻到目标物后，则通过超声波传感器对捕捉到的目标物与本机器人的距离进行实时测距，对目标物定位；

步骤103：在对目标物初步定位完成后，则由单片机控制底部行走盘电机带动麦克纳姆轮进行运动，使机器人向目标物运动，实现目标物的拾取和投舱；

其中，所述步骤102中，当目标物散落数量较多时，Pixy视觉传感器视野内的所有目标物测距数据进行对比，将采用最短距离拾取原则进行选择，按目标物距机器人的距离的大小按顺序拾取目标物。

8.根据权利要求7所述的智能网球拾取机器人的控制方法，其特征在于，所述目标物的拾取和投舱步骤包括：

步骤104：当到达目标物的拾取位置后，机械臂执行预设的编程动作，将机械爪送至目标物的抓取位置；

步骤105：机械爪到达抓取位置后，机械爪电机带动机械爪中间轴，实现机械爪的抓取动作；

步骤106：当机械爪完成抓取动作后，机械臂同样执行预设好的运动过程，将机械爪送至入球口；

步骤107：当机械爪到达入球口位置后，机械爪电机反向启动，释放机械爪中间轴，实现机械爪的投放动作。