[发明专利]一种羽毛球机器人及其系统和控制方法

说明书

本发明公开了一种羽毛球机器人及其系统和控制方法，该羽毛球机器人包括水平运动模块、击球模块和传感模块，所述水平运动模块包括基座、第一驱动单元和多个麦克纳姆轮，所述第一驱动单元和多个所述麦克纳姆轮分别连接在所述基座上，所述第一驱动单元连接多个所述麦克纳姆轮以用于驱动多个所述麦克纳姆轮；所述击球模块包括第二驱动单元、绳驱柔性臂和球拍，所述球拍连接在所述绳驱柔性臂的第一端部，所述第二驱动单元连接在所述绳驱柔性臂的第二端部以用于驱动所述绳驱柔性臂，所述第二驱动单元连接设置在所述基座上；所述传感模块设置在所述水平运动模块或所述击球模块上。本发明具有重心稳定、关节灵活、可以实现多种复杂击球动作等优点。

技术领域

本发明涉及体育运动训练设备技术领域，尤其涉及一种羽毛球机器人及其系统和控制方法。

背景技术

21世纪以来，高速处理器、人工智能算法、图像识别技术等已经取得了飞速的发展，像一些自动驾驶、人脸识别等开始应用于人们的生活。其中研究较早且比较成熟的乒乓球机器人、气冰球机器人等已经可以与运动员进行PK，而羽毛球机器人相对而言，结构要求、精度要求更高一些，所以起步较晚，但当前实现羽毛球机器人的硬件、软件条件已经基本具备。

羽毛球在中国是非常受欢迎的一项运动，但是它作为一项多人运动受到球友之间距离地点太远、时间难以充分协调等问题的制约，羽毛球机器人的存在就能解决这个问题，并提高人们的竞技热情。这不仅意味着可以大大提高羽毛球等体育运动的质量和全民参与度，甚至可以大大增加国民运动的时间，扩大对羽毛球等体育运动的参与度和影响力。但是目前的羽毛球机器人存在击球动作单一、末端操作不灵活以及在击球过程中极易产生重心不稳等问题。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种羽毛球机器人及其系统和控制方法，具有重心稳定、关节灵活、可以实现多种复杂击球动作等优点。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个实施例公开了一种羽毛球机器人，包括水平运动模块、击球模块和传感模块，所述水平运动模块包括基座、第一驱动单元和多个麦克纳姆轮，所述第一驱动单元和多个所述麦克纳姆轮分别连接在所述基座上，所述第一驱动单元连接多个所述麦克纳姆轮以用于驱动多个所述麦克纳姆轮；所述击球模块包括第二驱动单元、绳驱柔性臂和球拍，所述球拍连接在所述绳驱柔性臂的第一端部，所述第二驱动单元连接在所述绳驱柔性臂的第二端部以用于驱动所述绳驱柔性臂，所述第二驱动单元连接设置在所述基座上；所述传感模块设置在所述水平运动模块或所述击球模块上。

本发明的一个实施例公开了一种羽毛球机器人系统，包括上述的羽毛球机器人、图像识别模块、轨迹预测模块和控制模块，其中：

所述图像识别模块被配置为获取场景内的深度图像和彩色图像以计算出羽毛球在空间坐标系中的位置；

所述轨迹预测模块被配置为根据所述图像识别模块计算出的羽毛球在空间坐标系中的位置结合BP神经网络，以预测得到羽毛球的落地点和落地时间；

所述控制模块连接所述第一驱动单元和所述第二驱动单元，以用于根据所述轨迹预测模块得到的羽毛球的落地点和落地时间以及所述传感模块感应的所述羽毛球机器人当前的位置来控制所述第一驱动单元和所述第二驱动单元。

本发明的一个实施例公开了一种羽毛球机器人的控制方法，用于对上述的羽毛球机器人进行控制，包括以下步骤：

S1：获取场景内的深度图像和彩色图像，以计算出羽毛球在空间坐标系中的位置；

S2：根据步骤S1计算出的羽毛球在空间坐标系中的位置结合BP神经网络，以预测得到羽毛球的落地点和落地时间；