[发明专利]一种多途径的捡球和发球机器人控制系统

权利要求书

1.一种多途径的捡球和发球机器人控制系统，其特征在于，该系统包括网页控制模块、语音语义识别模块、机器视觉模块和控制器；网页控制模块包括网页服务器和人机交互页面；机器视觉模块包括摄像头和视觉检测部分；网页服务器和人机交互页面连接，基于网页控制模块、语音语义识别模块和机器视觉模块，控制器按照接收信息的优先级对机器人发送指令驱动机器人执行对应的运动；

优先级从高到低为：网页控制模块、语音语义识别模块、机器视觉模块；

若网页控制模块有信息传递进来时，则优先执行网页控制模块接收的信息即控制指令I，当实施网页控制模块作用时，通过人机交互页面将控制指令I经过网页服务器发送到控制器上，控制器接收控制指令I控制机器人的移动机构(1)、发球机构(2)或捡球机构(3)执行控制指令I对应的动作；若网页控制模块无信息传递时，则判断语音语义识别模块是否有信息传递，当语音语义识别模块有信息传递进来时，则优先执行语音语义识别模块接收的信息即控制指令II，语音语义识别模块将监听到的语音信息解析为控制指令II，并将控制指令II发送到控制器上，控制器接收控制指令II控制机器人的移动机构(1)、发球机构(2)或捡球机构(3)执行控制指令II对应的动作；若网页控制模块和语音语义识别模块均无信息传递时，则机器视觉控制模块在控制器的控制下启动并利用摄像头捕获图像，摄像头将捕获到的图像信息传送到视觉检测部分，视觉检测部分分析所述图像信息获取目标位置并判断下一步机器人的走向信息，将目标位置和走向信息发送到控制器上，控制器接收目标位置和走向信息后发送控制指令III控制机器人的移动机构(1)、发球机构(2)或捡球机构(3)执行控制指令III对应的动作。

2.如权利要求1所述一种多途径的捡球和发球机器人控制系统，其特征在于，该机器人包括移动机构(1)、捡球机构(2)和发球机构(3)；移动机构(1)包括运动电机、驱动机构、运动底盘和车轮；捡球机构(2)包括传送带、减速电机、储球筐(4)和传送机架；发球机构(3)包括发球电机、摩擦轮和发球管道；其中，传送机架的顶端设有出球槽，传送机架的底端设有进球槽，运动电机与驱动机构连接并均置于运动底盘上，驱动机构与车轮连接，运动底盘的支撑架分别与捡球机构的传送机架、发球机构的发球管道和储球筐固联；传送带和减速电机均固定在传送机架上，减速电机与传送带连接；摩擦轮内置在发球管道上，并由固定在发球管道上的发球电机驱动，储球筐(4)的出球口与发球管道的进球口固联，储球筐(4)的进球口与传送机架的出球槽对接。

3.如权利要求1所述一种多途径的捡球和发球机器人控制系统，其特征在于，语音语义识别模块为讯飞开放平台。

4.如权利要求2所述一种多途径的捡球和发球机器人控制系统，其特征在于，控制器设有PID调速器，机器人通过无线协议WIFI与控制器通讯，若控制器接收的控制指令I、控制指令II或控制指令III为发球指令，控制器通过无线协议WIFI远程控制机器人的驱动机构驱动发球机构执行发球；若控制器接收的控制指令I、控制指令II或控制指令III为运动指令，控制器使用PID调速器对机器人的运动电机油门进行控制，控制器通过无线协议WIFI远程控制机器人运动到球的位置；若控制器接收的控制指令I、控制指令II或控制指令III为捡球指令，控制器通过无线协议WIFI远程控制机器人的驱动机构驱动捡球机构执行捡球。

5.如权利要求1所述一种多途径的捡球和发球机器人控制系统，其特征在于，视觉检测部分具体功能为：

捕获摄像头图像，并将图像的RGB色彩空间转换为HSV色彩空间；通过颜色阈值对HSV色彩空间进行色调分割，获得可能为目标的色块；对色块进行圆形轮廓检测，当目标轮廓为圆形；对确定为圆形的区域进行中值滤波，然后采用霍夫变换算法对滤波后的圆形进行高精度的圆形检测，检测到的轮廓即为所求目标；当目标轮廓为其他形状，重复捕获摄像头图像并处理，直到确定所求目标，然后将目标在摄像头中的位置信息换算为球相对机器人的位置，根据该位置判断出机器人下一步的行进方向信息，将该行进方向信息作为指令发送至控制器。