一种智能乒乓球捡拾装置的制作方法

1.本实用新型涉及乒乓球捡拾机器人技术领域，具体来说，涉及一种智能乒乓球捡拾装置。


背景技术：

2.随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。而智能捡乒乓球机器人是一种可以应用在业余或专业的乒乓球训练基地或训练学校，通过其特定的工作方式拾取并收集训练过程中掉落在地面的乒乓球，从而避免了人工拾取，减少了人力投入，大大减轻了训练人员回收乒乓球的负担，能够减少训练时的无效训练时间，提高运动员的训练效率，使运动员可以更好的投入到专业的训练当中，从而取得更好的比赛成绩。
3.目前为止，乒乓球捡拾机器人在国内外市场上的应用依旧较为滞后，归根结底，则是因为其现有技术依旧存在诸多缺陷且尚不成熟，通过从各数据库调研，了解到现有技术目前有以下几大类：
4.1、基于风压装置吸取的捡乒乓球机器人，此类机器人虽然可以通过风扇或真空泵来改变管道内外气压从而实现对乒乓球的拾取，但其由于在拾取过程中，风扇以及真空泵要持续工作，能耗大，噪声大，既不符合当下节能减排的思想，又不利于为训练场营造一个低噪音的环境，故此技术现实实用性不强。
5.2、基于毛刷滚轮式的捡球机器人，此类机器人虽然可通过毛刷滚筒的旋转运动将乒乓球卷入，但由于其对毛刷滚筒表面材料的材质及摩擦率要求高，且因为与乒乓球偶尔接触不充分造成其捡球成功率并不高，也使得这一技术的实用性较低。
6.3、基于类机械爪的夹持式捡球机器人，此类机器人不仅夹持机构复杂臃肿，且捡球效率低，对乒乓球位置识别的准确度要求高(这就造成了捡球难度大)，而且存在着夹持力度难以把控，拾球鲁棒性不高等种种问题，因此此类捡球机器人并不适合与实际生活中的应用。
7.正因为以上最广泛的几种现有技术的不成熟，现阶段捡球机器人的应用普及才出现了瓶颈，而使得现今乒乓球捡拾机器人在国内外市场上的应用依旧较为滞后。
8.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

9.针对相关技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种智能乒乓球捡拾装置，通过运动机构配合超声波传感器和摄像头获取车体前方信息，其车体在步进电机配合螺纹杆以及螺纹块作用下，实现收纳筐在容腔内上下移动，而配合多组弹性条进行对兵乒球的拾取，相比于现有的风压吸取装置，有着噪声小，能耗低，结构简单的优点。
10.本实用新型的技术方案是这样实现的：
11.一种智能乒乓球捡拾装置，包括车体和位于所述车体底端的运动机构，所述车体
内设有容腔，所述容腔内设有贯穿活动装配的收纳筐，所述收纳筐内设有多组弹性条；
12.所述车体位于所述收纳筐两侧对称设有步进电机，所述步进电机的输出端连接有螺纹杆，所述螺纹杆上均套设有螺纹块，所述螺纹块与所述收纳筐两侧固定连接；
13.所述车体一侧设有摄像头和超声波传感器，所述摄像头位于所述超声波传感器的上方。
14.进一步的，所述运动机构包括设于所述车体底端的滚轮，所述滚轮连接有驱动电机，且所述驱动电机连接有电源。
15.进一步的，所述车体位于所述超声波传感器的下方设有导流板，所述导流板呈八字形结构，且所述导流板与地面留有间隙。
16.进一步的，多组所述弹性条水平并列排布，且相邻所述弹性条间隙小于乒乓球直径。
17.进一步的，所述收纳筐的宽度小于所述容腔的宽度。
18.进一步的，所述超声波传感器至少为五组，且五组所述超声波传感器呈扇形排布装配于所述车体一侧。
19.进一步的，所述螺纹杆垂直连接于所述步进电机的输出端。
20.进一步的，所述步进电机、所述摄像头和所述超声波传感器通过导线与所述电源连接。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型通过运动机构配合超声波传感器和摄像头获取车体前方信息，其车体在步进电机配合螺纹杆以及螺纹块作用下，实现收纳筐在容腔内上下移动，而配合多组弹性条进行对兵乒球的拾取，相比于现有的风压吸取装置，有着噪声小，能耗低，结构简单的优点，而且可以一次拾取多个乒乓球，大大提高了乒乓球的拾取效率，有着极高的鲁棒性，其优点在于其结构可靠性高，制作生产简单，制作成本低，使用安全，环保，实用性强，易于普及。
23.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是根据本实用新型实施例的智能乒乓球捡拾装置的结构示意图；
27.图2是根据本实用新型实施例的智能乒乓球捡拾装置的侧视示意图；
28.图3是根据本实用新型实施例的智能乒乓球捡拾装置的俯视示意图；
29.图4是根据本实用新型实施例的智能乒乓球捡拾装置的仰视示意图。
30.图中：
31.1、车体；2、运动机构；3、容腔；4、收纳筐；5、弹性条；6、螺纹杆；7、螺纹块；8、摄像头；9、超声波传感器；10、导流板；11、步进电机。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.根据本实用新型的实施例，提供了一种智能乒乓球捡拾装置。
34.实施例一
35.如图1
‑
图4所示，本发明的实施例一为：
36.一种智能乒乓球捡拾装置，包括车体1和位于所述车体1底端的运动机构2，所述车体1内设有容腔3，所述容腔3内设有贯穿活动装配的收纳筐4，所述收纳筐4内设有多组弹性条5；
37.所述车体1位于所述收纳筐4两侧对称设有步进电机11，所述步进电机11的输出端连接有螺纹杆6，所述螺纹杆6上均套设有螺纹块7，所述螺纹块7与所述收纳筐4两侧固定连接；
38.所述车体1一侧设有摄像头8和超声波传感器9，所述摄像头8位于所述超声波传感器9的上方。
39.借助于上述方案，通过运动机构2配合超声波传感器9和摄像头8获取车体1前方信息，其车体1在步进电机11配合螺纹杆6以及螺纹块7作用下，实现收纳筐4在容腔3内上下移动，而配合多组弹性条5进行对兵乒球的拾取，相比于现有的风压吸取装置，有着噪声小，能耗低，结构简单的优点，而且可以一次拾取多个乒乓球，大大提高了乒乓球的拾取效率，有着极高的鲁棒性，其优点在于其结构可靠性高，制作生产简单，制作成本低，使用安全，环保，实用性强，易于普及。
40.具体的，其乒乓球拾取为车体1中央由步进电机11和螺纹杆6控制的可自由上下升降的收纳筐4，收纳筐4底部为依据乒乓球标准尺寸所设计的多组弹性条5，多组弹性条5之间间距略小于乒乓球直径，当车体1运动至乒乓球位置后，步进电机11控制螺纹杆6旋转使得收纳筐4下降，多组弹性条5压迫乒乓球后弹性条5发生弯曲变形，从而使得其相邻弹性条5间距等于乒乓球直径，乒乓球被压入收纳筐4内部，弹性条5形变消失恢复原长，乒乓球直径大于弹性条5间距，无法掉落。当螺纹杆6运动至最底部后，步进电机11反转控制收纳筐4上升，至此完成乒乓球拾取工作。
41.实施例二
42.如图1
‑
图4所示，本发明的实施例二为：
43.一种智能乒乓球捡拾装置，在实施例一的基础上，还包括所述运动机构2包括设于所述车体1底端的滚轮，所述滚轮连接有驱动电机，且所述驱动电机连接有电源；
44.所述车体1位于所述超声波传感器9的下方设有导流板10，所述导流板10呈八字形结构，且所述导流板10与地面留有间隙；
45.多组所述弹性条5水平并列排布，且相邻所述弹性条5间隙小于乒乓球直径；
46.所述收纳筐4的宽度小于所述容腔3的宽度；
47.所述超声波传感器9至少为五组，且五组所述超声波传感器9呈扇形排布装配于所述车体1一侧；
48.所述螺纹杆6垂直连接于所述步进电机11的输出端；
49.所述步进电机11、所述摄像头8和所述超声波传感器9通过导线与所述电源连接；
50.借助于上述技术方案，通过运动机构2配合超声波传感器9和摄像头8获取车体1前方信息，其车体1在步进电机11配合螺纹杆6以及螺纹块7作用下，实现收纳筐4在容腔3内上下移动，而配合多组弹性条5进行对兵乒球的拾取，相比于现有的风压吸取装置，有着噪声小，能耗低，结构简单的优点，而且可以一次拾取多个乒乓球，大大提高了乒乓球的拾取效率，有着极高的鲁棒性，其优点在于其结构可靠性高，制作生产简单，制作成本低，使用安全，环保，实用性强，易于普及。
51.另外，车体1主体部分由镂空铝合金板材搭建，结实可靠的同时，大大减小了车体重量，减轻了车体1运动对电机功率的需求。并且由于有着许多镂空孔，方便在其上搭建其他结构。
52.且对于上述车体1来说，其底部为n形结构，导流板10装配于车体1底部，其导流板10的高度略高于乒乓球直径，且导流板10与地面留有移动间隙。
53.此外，对于上述运动机构2来说，其运动机构2)四个驱动电机带动四个滚轮转动来实现车体的前后左右移动，可用驱动电机带动麦克纳姆轮(或莱福轮)来实现车体的全方位移动，也可大大提高拾取乒乓球的效率。
54.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，可实现如下效果：
55.通过运动机构2配合超声波传感器9和摄像头8获取车体1前方信息，其车体1在步进电机11配合螺纹杆6以及螺纹块7作用下，实现收纳筐4在容腔3内上下移动，而配合多组弹性条5进行对兵乒球的拾取，相比于现有的风压吸取装置，有着噪声小，能耗低，结构简单的优点，而且可以一次拾取多个乒乓球，大大提高了乒乓球的拾取效率，有着极高的鲁棒性，其优点在于其结构可靠性高，制作生产简单，制作成本低，使用安全，环保，实用性强，易于普及。
56.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。